Componenti in carburo di tungsteno per Oil & Gas e utensili petroliferi
Le attrezzature per il settore oil & gas si usurano dove il fluido che trasporta sabbia scorre rapidamente oltre un bordo duro: il trim di uno strozzatore, la sfera e la sede di una pompa da fondo foro, i cuscinetti di un motore a fango, gli ugelli di una punta di perforazione. Il carburo di tungsteno viene impiegato in questi punti di usura perché resiste all'erosione e all'abrasione molto meglio dell'acciaio temprato ed è più tenace della maggior parte delle ceramiche tecniche quando il componente è soggetto anche a urti.
Forniamo parti in carburo di tungsteno per utensili da campo petrolifero realizzate su disegno del cliente, in gradi legati al cobalto o legati al nichel scelti in base alle condizioni del pozzo.
Dove viene utilizzato il metallo duro e come si guasta
Valvole di strozzatura e controllo della portata
Gli strozzatori assorbono l'intera caduta di pressione del pozzo. Steli, punte ad ago, sedi, gabbie e bocchette di strozzatura fisse sono realizzati in metallo duro perché la sabbia ad alta velocità intacca rapidamente il trim in acciaio. I danni tipici sono l'erosione per lavaggio del percorso del flusso e le scanalature da trafilamento sul bordo di tenuta, che modificano la portata per cui lo strozzatore era stato regolato e compromettono la tenuta in chiusura.
Pompe a stantuffo con aste: sfere per valvola e sedi valvola
Le valvole fisse e viaggianti di una pompa a stantuffo con aste si aprono e si chiudono a ogni corsa. Sfere e sedi in metallo duro mantengono più a lungo una tenuta affidabile in fluidi sabbiosi, gassosi o corrosivi; quando si usurano o si vaiolano, la valvola presenta perdite e la pompa perde efficienza. Le dimensioni di sfere e sedi per pompe a stantuffo con aste sono standardizzate secondo la API Spec 11AX, quindi la maggior parte degli ordini viene specificata per dimensione e materiale.
Motori da fondo foro e pompe sommergibili: cuscinetti e manicotti
I motori a fango e le pompe elettriche sommergibili (ESP) funzionano con fango di perforazione o fluido di produzione come lubrificante, e tale fluido trasporta solidi. Manicotti, cuscinetti radiali e boccole in carburo di tungsteno per il settore oil & gas resistono all'usura abrasiva che distrugge i materiali più teneri per cuscinetti e fa iniziare a vibrare gli alberi.
Ugelli per punte di perforazione
Gli ugelli nelle punte PDC e a rulli direzionano il fango ad alta velocità per pulire gli elementi di taglio e il fondo del foro. Gli ugelli in metallo duro mantengono l'alesaggio e la forma di uscita contro l'erosione del flusso di fango; un ugello usurato modifica l'idraulica della punta.
Pompe e tenute meccaniche in superficie
Le pompe di trasferimento, iniezione e per pipeline utilizzano facce di tenuta, manicotti d'albero e boccole di gola in metallo duro. Quando il fluido pompato trasporta solidi abrasivi, le tenute funzionano di norma con facce dure contrapposte — metallo duro contro metallo duro o contro carburo di silicio — perché le particelle intrappolate tra le facce usurano rapidamente la faccia più tenera.
Scelta del grado: erosione, urto e corrosione
- Erosione e abrasione — un contenuto di legante più basso e una granulometria più fine conferiscono maggiore durezza e migliore resistenza all'erosione da sabbia. Questi gradi sono adatti per trim dello strozzatore, bocchette di strozzatura, ugelli e superfici di cuscinetti.
- Urto — i componenti colpiti da detriti o gli uni contro gli altri, come una sfera che si appoggia sulla propria sede a ogni corsa o il trim dello strozzatore in condizioni di flusso a tappi, necessitano di maggiore tenacità. Un contenuto di legante più alto e una granulometria più grossa sacrificano parte della resistenza all'usura in favore della resistenza a scheggiature e cricche.
- Corrosione — nell'acqua di produzione e nella salamoia, nei servizi acidi con H2S e nei fluidi con CO2 o acidi, il legante al cobalto può essere attaccato e i grani di carburo di tungsteno possono dilavarsi. I gradi legati al nichel resistono meglio e sono la scelta abituale per i servizi corrosivi.
I nostri gradi standard legati al cobalto e legati al nichel, con contenuto di legante, densità, durezza e resistenza alla flessione trasversale, sono elencati nella nostra pagina dei gradi. Per un preventivo indichiamo il grado che proponiamo per il vostro componente e ne inviamo la scheda tecnica.
Se la vostra specifica fa riferimento a una norma per servizio acido come NACE MR0175 / ISO 15156, indicatelo al momento della richiesta di preventivo e confermeremo cosa copre la documentazione per il grado proposto.
Componenti che forniamo per il settore petrolifero e del gas
- Sedi valvola, sfere e trim — sfere e sedi valvola, bocchette di strozzatura, steli e componenti del trim
- Boccole e manicotti — cuscinetti radiali, manicotti d'albero e boccole per utensili di fondo foro e pompe
- Ugelli — ugelli per punte e ugelli per flussi abrasivi
- Anelli di tenuta e facce di tenuta — facce di tenuta meccaniche e anelli di accoppiamento per pompe di superficie
Per un preventivo rapido, inviate
- Il disegno, oppure il codice del componente e la norma a cui fa riferimento (ad esempio una misura di sfera e sede API 11AX)
- Le condizioni di servizio: fluido, contenuto di sabbia o solidi se noto, pressioni parziali di H2S e CO2 o cloruri, temperatura e pressione differenziale
- Come si guasta il componente attuale — erosione, scheggiature, cricche o corrosione — e in che materiale è realizzato oggi
- La quantità e i documenti necessari con la spedizione (ad esempio un certificato EN 10204 3.1)
Domande degli acquirenti
Per i componenti per il settore petrolifero, conviene scegliere un legante al cobalto o al nichel?
La scelta dipende da ciò che attacca il componente. Quando il danno è principalmente erosione da sabbia in un fluido poco aggressivo, un grado legato al cobalto offre la durezza più elevata. In servizio acido con H2S, in fluidi con CO2 e in salamoia pesante, il legante al cobalto può essere lisciviato e un grado legato al nichel dura più a lungo. Indicateci il fluido e vi proporremo il grado.
Fornite sfere e sedi valvola in metallo duro per pompe a stantuffo con aste di aspirazione?
Sì. Le sfere e le sedi sono realizzate nella misura da voi specificata, comprese le misure della API Spec 11AX, in gradi legati al cobalto o al nichel. Se la vostra specifica di acquisto richiede componenti con monogramma API, indicatelo prima del preventivo.
Potete realizzare trim dello strozzatore e bocchette di strozzatura secondo il nostro disegno?
Sì. Inviate il disegno con la dimensione dell'alesaggio, le tolleranze e la finitura superficiale e indicateci le condizioni di servizio. L'erosione lungo il percorso del flusso e l'urto sul bordo della sede spingono la scelta del grado in direzioni diverse, quindi sono le condizioni di flusso a determinare il grado.
Perché usare carburo di tungsteno invece di acciaio temprato o ceramica?
Il carburo di tungsteno è molto più duro dell'acciaio temprato, quindi resiste all'erosione da sabbia molto più a lungo, ed è più tenace della maggior parte delle ceramiche tecniche, quindi ha meno probabilità di scheggiarsi o incrinarsi quando il componente subisce urti o sbalzi termici.
Quali documenti potete fornire con i componenti?
Indicatelo nella vostra richiesta. Un certificato di ispezione EN 10204 3.1 che riporti i valori misurati per il vostro lotto è la richiesta abituale; i documenti vengono confermati nel preventivo e la scheda tecnica del grado viene inviata con esso.