Naturgas, som kan innehålla svavel eller inte, utvinns från marken. Denna svavelhaltiga gas har olika grader av korrosion på vanliga metallmaterial. Samtidigt har det höga utstötningstrycket en stark skureffekt på utrustningens konstruktionsdelar. Därför måste materialet ha god omfattande prestanda och utmärkt anti-svavelkorrosionsprestanda. Till exempel, som ventilplattan och ventilsätet för högtryckssvavelhaltiga gasbrunnars tätningskomponenter med stor yta, är de mycket kritiska strukturella delar, som kräver: flexibel öppning och stängning, säker och pålitlig och resistent mot sura korrosiva medier H2S-CO2-H2O och (20%-25%) HCI medelhög korrosion; Samtidigt måste de, som öppnings- och stängningsdelarna för brunnhuvudet, vara hårda, HRC＞45, resistenta mot starkt slitage, resistenta mot skurning av luftflödet i hög hastighet, resistenta mot hög specifik tryckfriktion, låg friktionskoefficient, litet tätningsförhållande; draghållfasthet 40MPa-70 MPa. I slutet av 1980-talet visade forskning från Guangzhou Research Institute of Nonferrous Metals att ythårdheten, jämnheten och dimensionsnoggrannheten hos tätningsenheter gjorda av TC4-legering efter nitreringsbehandling uppfyllde designkraven och var överlägsna produkterna från Cameron Corporation of the United stater. De förberedda tätningsenheterna hade tillförlitlig tätning, litet öppnings- och stängningsmoment och kunde arbeta säkert och tillförlitligt under högt tryck.
Förberedelseprocess för tätningskomponenter
TC4 plattventiltätningsförberedelseprocess: smidesämne → avspänningsglödgning → bearbetning och tätningsytslipning → formningsbehandling → tätningsytslipning → jonbehandling. Jonbehandling är en mycket viktig process vid beredningen av högpresterande tätningsytor. Dess behandlingsparametrar är: behandlingstemperatur, 880 grader -900 grader för ventilplattor, 840 grader -860 grader för ventilsäten; behandlingstid 6h-8h; maximal uppvärmningshastighet<15℃/min; maximum cooling rate <18℃/min; reaction atmosphere N2+H2 mixed gas, with trace oxygen added, N2 content 66%-90%; working pressure 1.33MPa-1.73MPa; gas flow 100L/h-150L/h; current density 3mA/cm2-7mA/cm2. In order to ensure the dimensional accuracy of the sealing components, in addition to the reasonable selection of treatment process parameters, the glow discharge stability should also be improved, and the furnace should be reasonably loaded. Ion treatment can significantly improve the wear resistance and corrosion resistance of TC4 alloy, while maintaining the toughness of the matrix and the carburized layer.
Tätningsprestanda
Hu Youzhen och andra från Guangzhou Nonferrous Metals Research Institute testade några egenskaper hos fyra platta ventilplattor av titanlegering (tabell 1). Alla prestandaindikatorer uppfyllde eller överträffade designkraven. Ythårdheten och dimensionsnoggrannheten var högre än för samma specifikation amerikanska FMC-OCT ventilplattor, vilket skapade stabila och pålitliga förhållanden för användning. Processeffekten har god repeterbarhet och inga restprodukter lämnades efter bearbetningen.
Test på plats
Guangzhou Nonferrous Metals Research Institute genomförde hållfasthets- och tätningsvattentrycktest, vridmomenttest, markstatiskt naturgastest och ett dynamiskt naturgasproduktionstest på brunnshuvudet på den monterade platta ventilkroppen av titanlegering TC4, och alla uppnådde eller överskred det inställda värdet och förväntade effekten .
