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鎢基非晶態合金電鍍防腐技術

瀏覽次數:0 日期:2022-03-18

鍍滲鎢合金鍍層性能指標

 

工藝

鍍層厚度

硬度

耐蝕性

摩擦係數

結合力

阻垢率

A+B+C+

≥50um

≥800Hv

中性鹽霧5%NaCl

300h

10級

0.11-0.14

結合力好,符合熱震法要求

41.73%

5% H2SO4浸泡

200h

8級

  石油鑽井設備和采油設備在礦場應用中碰到兩大難題:腐蝕與磨損。為了延長油管抽油杆的使用壽命,必須提高油管抽油杆的耐磨和防腐性能,我公司采用國家863計劃最新成果——鎢基非晶態合金電鍍防腐技術,生產出鍍滲鎢合金(DSW)防腐耐磨油管抽油杆,在鋼材表麵形成了致密均勻的耐蝕鍍層,在不降低原有機械性能的前提下其表麵抗蝕性能得到明顯改善。由於鎢基非晶態合金具有長程無序、短程有序的結構,結構致密,各向同性,沒有晶界、錯位和缺陷,因而鍍滲鎢合金防腐油管、套管具有顯微硬度高、耐磨性好、耐酸堿腐蝕,且與基底材料結合力好等特點,它是一種高新科技產品,具有以下優點:鍍層的耐磨、耐蝕方麵具有很好的綜合性能;鍍層均勻,物料利用率高,能耗和水耗比較低;無汙染,屬高科技環保產品,有效解決磨損與腐蝕兩大難題。
耐磨性:在幹摩擦和油邊界潤滑情況下均有較好的耐磨性。油邊界潤滑情況下,摩擦係數低,在同等對偶條件下,摩擦副的磨損量比硬鉻層的磨損量小很多。
耐蝕性:具有耐H2S 、CO2、 NaCl等腐蝕性介質,中性鹽霧試驗300小時可達10級,5%硫酸、鹽酸和有機酸均對它無影響。
防H2S 性能:經西安管材研究所檢驗,防H2S成為通過NACE TM0177-2005標準的表麵處理產品。
防結垢結蠟性能:鍍滲鎢基合金ABC鍍層均勻,表麵光潔度高達0.2-0.4um;可有效降低因管內不光滑表麵、已腐蝕表麵造成的區域紊流,從而避免因局部井液過飽和度增大而產生的結垢現象發生。我公司委托勝利石油管理局質量監督檢驗所對鍍滲鎢基合金掛片進行阻垢委托檢驗,阻垢率41.73%,阻垢效果明顯。

ABC鎢合金結構和耐腐蝕機理

  鍍層由A、B、C三層構成,通過工藝控製,C層為非晶態結構,B層為層狀結晶,A層為柱狀結晶,且各層電極電位C>A>B,由於結晶不同,柱狀孔隙與片狀孔隙不易重合在一點上,孔隙率減小,腐蝕的機率就下降。鍍層破壞後,在腐蝕的環境中,因B層電位最低,做為陽極,造成B層的橫向腐蝕,先B層發生保護性腐蝕,後A層發生腐蝕,有效保護了機體,所以ABC結構具有明顯的抗腐蝕性能。

對於地下環境相對惡劣時,可采用ABC+高分子材料封閉結構。

  外加減磨高分子材料封閉結構層,具有減磨、耐磨特性,有效保護油井管杆,且隔離腐蝕介質與鍍滲層的接觸,在ABC結構基礎之上進一步增加油管、抽油杆的抗蝕耐磨性能。

 

       

 
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