4.7 Вдосконалення технологій виробництва

сталевих штанг

Підвищення міцності та якості досягнутої за рахунок виготовлення суцільно-штампованих штанг. Технологічний процес складається із шести ковальсько-пресових операцій, які включають формування тіла штанги, різьбових кінців, перехідних ділянок, квадратів (лисок) тощо. Технологічний процес виготовлення закінчується нормалізацією або гартуванням і відпуском штампованих штанг. Випуск суцільно-штампованих штанг освоїла фірма «Del-Tеxаs». Вона випускає чотири типорозміри діаметром від 14 до 29 мм.

Фірма «Deytroit Tap and Tool» запропонувала з’єднання з різьбою «Спіральок». В таких різьбових з’єднаннях лише

18 % навантажень (проти 60 % в стандартних штангах) сприймають перші робочі витки різьби. Решта навантаження рівномірно розподіляється по всьому різьбовому з’єднанню.

Застосування холодної екструзії, в порівнянні із традиційною технологією виготовлення муфт методом механічної обробки на токарно-свердлильних верстатах, зменшило витрати металу на 35 % і майже вдвоє збільшує довговічність муфтових з’єднань.

Запропонована технологія виготовлення стальних штанг із з’єднанням, окремо виготовлених, різьбових ніпелів із тілом штанги способом інерційного зварювання. Суть технології полягає у надійній фіксації тіла штанги у спеціальному пристрої і з’єднанні ніпеля притисканням його до тіла штанги з одночасним обертанням.

Для підвищення опору колони штанг дії змінних згинаючих навантажень і корозійно-активного середовища розроблено різьбове з’єднання в якому муфта на кінці має внутрішню гладку конічну розточку. При згвинчуванні з’єднання конічна поверхня деформується, контактуючи з гладкою поверхнею штанги поза різьбою. Для забезпечення гарантованого контакту торець муфти обтискується спеціальним інструментом. Такі міри захищають з’єднання від проникнення в нього корозійного середовища і підвищують циклічну міцність.

Розроблена конструкція замкових штанг із ніпельною і муфтовою частинами, які накручуються на штанги способом гарячої посадки. Їх кріплення має перевагу в тому, що при спрацюванні різьб вище допустимих норм або пошкодженнях їх можна перенарізати.

Фірма «Mega Industries» провела випробування штанг із алюмінієвих сплавів і сталевих муфтових з’єднань, захищених від корозійного руйнування. Не дивлячись на більшу вартість алюмінієвих штанг вони на 30 % легші стальних, в 3-5 рази стійкіші до впливу корозійного середовища і мають перспективу широкого застосування при експлуатації глибоко залягаючих горизонтів.

4.8 Методи захисту штанг від корозійного і корозійно-механічного руйнування

1. Зниження корозійної активності технологічних середовищ. Одні роботи направлені на зменшення в розчині кількості розчиненого кисню. Інші на зниження або вміст в розчині приблизної концентрації NaCl.

2. Цинкове покриття – анодний захист.

3. Алюмінієве покриття. Ефективне в середовищах з вмістом H₂S.

4. Неметалеве покриття бакелітові лаки, полімерне покриття.

5. Інгібітори корозії. Найбільш ефективний спосіб. Вони утворюють плівки, які володіють гідрофільними властивостями.

6. Використання захисних протекторів для тіла штанг та муфт.