Quelles sont les exigences en matière de matériau ionique pour les tubes EUE à épaississement externe ?
Exigences en matière de propriétés mécaniques
Les conduites d'huile EUE à épaississement externe doivent fonctionner dans des environnements à haute pression et à fortes contraintes, leurs matériaux doivent donc avoir les propriétés mécaniques suivantes :
Haute résistance
Les tubes EUE résisteront à d'énormes contraintes mécaniques et à la pression hydraulique pendant le forage et la production. Les matériaux doivent avoir une résistance à la traction et une limite d'élasticité élevées pour rester stables dans ces conditions exigeantes. Généralement, la résistance à la traction doit atteindre 550 à 850 MPa et la limite d'élasticité est de 450 à 700 MPa pour garantir que l'oléoduc ne se brise pas dans des environnements à fortes contraintes.
Haute ténacité
Les conduites de pétrole sont soumises à des chocs et des vibrations lors de leur utilisation, en particulier dans les puits profonds et dans des conditions de fonctionnement à haute pression. Pour éviter une rupture fragile, le matériau doit avoir une bonne ténacité. La résistance aux chocs du matériau (mesurée par le test d'impact Charpy) doit généralement être de 20 à 60 J/cm² pour garantir que l'oléoduc peut absorber et résister aux charges d'impact soudaines.
Bonne ductilité
Les conduites de pétrole nécessitent de multiples déformations mécaniques lors de la fabrication et de l'utilisation, telles que le pliage, l'expansion des trous, etc. Par conséquent, le matériau doit avoir une bonne ductilité pour éviter les fissures ou les cassures lors du traitement. L'allongement doit généralement être supérieur à 10 %, ce qui peut garantir la stabilité et la fiabilité du matériau pendant le traitement et l'utilisation.
Exigences de composition chimique
Afin de répondre aux exigences de propriétés mécaniques ci-dessus, la composition chimique des matériaux des tubes EUE doit également être strictement contrôlée.
La teneur en carbone
Une teneur en carbone appropriée peut augmenter la résistance et la dureté de l'acier, mais une teneur en carbone trop élevée peut réduire la ténacité et la ductilité. Les oléoducs EUE utilisent généralement de l'acier au carbone moyen avec une teneur en carbone comprise entre 0,20 % et 0,35 % pour garantir que le matériau a de bonnes performances globales.
Élément en alliage
Afin d'améliorer les performances globales du matériau, certains éléments d'alliage sont généralement ajoutés aux matériaux des tubes EUE :
Manganèse (Mn) : Augmente la résistance et la dureté, améliore la trempabilité et la ténacité. Habituellement, le contenu est de 0,7 % à 1,3 %.
Silicium (Si) : Améliore la résistance et la dureté, améliore la résistance à l'oxydation. Habituellement, le contenu est de 0,15 % à 0,35 %.
Chrome (Cr) : améliore la résistance à la corrosion et la dureté, ainsi que la résistance à haute température. Habituellement, le contenu est de 0,8 % à 1,5 %.
Molybdène (Mo) : améliore la résistance, la ténacité et la résistance à l'usure, ainsi que la trempabilité. Habituellement, le contenu est de 0,15 % à 0,3 %.
Nickel (Ni) : Améliore la ténacité et la résistance à la corrosion. Habituellement, le contenu est de 0,3 % à 0,5 %.
Contrôle des impuretés
La teneur en impuretés telles que le soufre (S) et le phosphore (P) est strictement contrôlée pour éviter la fragilisation des matériaux. Habituellement, la teneur en soufre et en phosphore doit être inférieure à 0,025 %. Si la teneur de ces impuretés est trop élevée, cela augmentera la fragilité du matériau, affectant ainsi la durée de vie et la sécurité de l'oléoduc.
Exigences du processus de fabrication
Afin de garantir la haute qualité des matériaux des tubes EUE, le processus de fabrication doit également répondre à des exigences strictes.
Processus de fusion
Des procédés de fusion avancés tels que le four à arc électrique (EAF) ou le dégazage sous vide (VD) sont utilisés pour garantir la pureté et l'uniformité du matériau et réduire la présence d'inclusions et de pores. Un processus de fusion de haute qualité peut produire de l'acier pur et uniforme, garantissant la stabilité et la fiabilité des oléoducs utilisés.
Processus de traitement thermique
Les propriétés mécaniques du matériau sont optimisées grâce à des procédés de traitement thermique appropriés tels que la trempe et le revenu. Les paramètres du traitement thermique (tels que la température, la durée et la vitesse de refroidissement optimale) doivent être contrôlés avec précision pour obtenir des indicateurs de performance optimaux. Un traitement thermique approprié peut améliorer considérablement les propriétés mécaniques, la résistance, la ténacité et la résistance à l'usure du matériau, et prolonger la durée de vie de l'oléoduc.
Contrôle non destructif
Effectuer une détection stricte des défauts sur les matières premières (telles que des tests par sonde et des tests de particules magnétiques) pour garantir qu'il n'y a pas de fissures, inclusions et autres défauts à l'intérieur du matériau afin de garantir sa qualité et sa fiabilité. La détection des défauts est un moyen important pour garantir la qualité des matériaux, et les défauts éventuels peuvent être découverts et éliminés à temps.
Exigences de qualité de surface
Afin de garantir la stabilité et la fiabilité des tubes EUE pendant le traitement et l'utilisation, la qualité de surface du matériau doit également répondre à certaines normes.
Finition de surface
La surface des matières premières doit être lisse et sans défauts, sans défauts évidents tels que tartre, fissures, plis, peau épaisse et rouille. La garantie de la finition de surface peut améliorer la qualité du traitement ultérieur et réduire les défauts lors du traitement.
Précision dimensionnelle
La taille et la forme des matières premières doivent répondre aux exigences de conception. En particulier, les dimensions clés telles que le diamètre extérieur, l'épaisseur de paroi et la longueur doivent être contrôlées avec précision pour garantir les performances d'assemblage et d'utilisation du produit final. Le contrôle de la précision dimensionnelle peut améliorer la précision de l'assemblage des conduites d'huile et réduire les problèmes lors du processus d'assemblage.
