Слайд 2
1-лекция. Цели и задачи дисциплины
Цель дисциплины – состоит
в формировании необходимых профессиональных знаний и расчетно-аналитических, практических умений
у будущих бакалавров-материаловедов, работающих в области нефтегазового дела. Ознакомить со свойствами конструкционных материалов и их сплавов, металлокерамических и неметаллических материалов (резины, цементы и бетоны), широко применяемых в нефтегазовой промышленности.
Задача дисциплины состоит в подготовки бакалавров к решению правильного выбора марок широкого круга конструкционных и неметаллических материалов, исходя из их собственных физико-механических и технологических свойств, для использования в качестве материалов в нефтегазовой отрасли.
Слайд 3
Разнообразные условия работы инструментов, машин, аппаратов и сооружений,
применяемых в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности, вызывают необходимость
искать критерии рационального выбора материалов, а в ряде случаев создавать новые типы сплавов и неметаллических материалов, методы упрочнения и армирования, применительно к своеобразным условиям работы деталей и сооружений нефтегазовой промышленности. Большинство деталей газо- и нефтепромыслового оборудования работают в крайне тяжелых условиях подвергаясь :
значительным знакопеременным и динамическим нагрузкам;
интенсивному абразивному изнашиванию ;
коррозии;
испытывает воздействие высоких температур;
испытывает воздействие высоких давлении.
Слайд 4
2-лекция. Стальное фасонное литье
Стальное фасонное литье широко используется
для изготовления деталей оборудования и аппаратов нефтехимических и нефтеперерабытывающих
заводов, а также деталей газо- и нефтепромыслового оборудования и инструмента.
Наибольшее количество фасонного литья производится в песчаных формах. Однако ряд деталей отливается в металлические формы (кокиль) и получается методами точного литья.
Слайд 5
Таблица 1 – Химический состав и механические свойства
углеродистой стали
Слайд 7
Фасонные отливки из углеродистой стали в нефтехимической промышленности
применяют для изготовления запорной, дросселирующей и предохранительной аппаратуры, печных
двойников, фитингов, стальных литых фланцев, корпусов насосов, не обогреваемых непосредственно пламенем или радиационным теплом при отсутствии агрессивных сред.
Таблица 2. Применение фасонных отливок в зависимости от давления и температуры
Слайд 8
Применение фасонного литья из легированной стали.
Слайд 11
3-лекция. Высоколегированная сталь, применяемая для изготовления нефтезаводской и
нефтехимической аппаратуры. Окалиностойкая и жаропрочная сталь
Сталь,
применяемая для изготовления аппаратуры, должна обладать высокой сопротивляемостью к коррозии, окалиностойкостью и жаропрочностью, иметь высокие механические и технологические свойства.
Наиболее полно требуемые свойства удовлетворяются высоколегированной сталью с особыми физико-химическими свойствами
Нержавеющие;
Окалиностойкие;
Кислотостойкие;
Жаропрочные стали
Слайд 12
Наиболее интенсивное разрушение в результате коррозии наблюдается в
следующих узлах аппаратуры:
а) печное оборудование (печные трубы, ретурбенды, арматура);
б)
погоноразделительная аппаратура (эвапораторы, ректификационные колонны);
в) конденсационно-холодильная аппаратура и продуктовые емкости.
Слайд 13
Рисунок 1. Влияние концентрации углерода хромистой нержавеющей стали
на ее электродный потенциал (содержание хрома 13—15 %)
Рисунок
2 - Зависимость механических свойств стали типа 1Х13 от температуры отпуска. Закалка с 980 оС в масле
Слайд 14
Наиболее распространенным и рекомендуемым режимом термической обработки высокохромистой
стали:
Слайд 15
Существует оценка коррозионной стойкости нержавеющей стали в различных
средах по пяти бальной шкале со следующими градациями потерь
веса металла от коррозии.
Потеря веса, г/м2 . ч Балл
Менее 0,10..............…………………………………. 1
От 0,1 до 1,0 ............……………………………… 2
От 1,0 до 3.0 .............. …………………………….. 3
От 3,0 до 10,0.............. ……………………………….. 4
Свыше 10................ ………………………………….. 5
Слайд 17
Таблица 3 - Коррозионная стойкость
нержавеющей стали в различных средах
Слайд 18
Окалиностойкой (жаростойкой) сталью называют высоколегированную сталь, обладающую стойкостью
против газовой коррозии при высокой температуре.
Повышение окалиностойкости достигается введением
в сталь:
хрома
алюминия
кремния образующих при нагреве плотные оксидные пленки: (Сr, Fe)2 Оз; (Al, Fe)2 3
другие, защищающие основной металл от окисления.
Слайд 19
Таблица 4- Химический состав окалиностойкой стали первой группы
Слайд 20
Введение в сталь повышает окалиностойкость при:
5 —
8 % Сr до 700— 750 °С,
15-17 %
Сr — до 950— 1000 °С,
25 % Сr — до 1100 °С.
При этом следует иметь в виду, что окалиностойкость зависит только от состава стали и не зависит от ее структуры.
Слайд 21
Значительный интерес для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности представляет
сталь, сохраняющая достаточно высокую прочность и окалиностойкость при высокой
температуре. Такую сталь называют жаропрочной.
Жаропрочная сталь должна хорошо сопротивляться ползучести и обладать высокой кратковременной и длительной прочностью при высокой температуре.
Жаропрочные свойства (длительная прочность, предел ползучести) стали зависят в значительной степени от микроструктуры, термической обработки, размера зерна, наличия легкоплавких примесей, межатомных связей сплава и т. д.
Слайд 22
Хром — обязательный элемент жаропрочных сталей; он упрочняет
твердый раствор и повышает окалиностойкость стали.
Вольфрам и молибден –
повышают температуру рекристаллизации стали и тем самым предотвращают разупрочнение ее при высокой температуре
Кремний, алюминий – вводят в состав жаропрочной стали для повышения ее окалиностойкости. Однако при наличии в стали кремния необходимо присутствие молибдена, так как кремний придает стали склонность к отпускной хрупкости.
Легирующие элементы – вызывают старение и упрочнение вследствие выделения микроскопических частиц, затрудняющих пластическую деформацию при высокой температуре.
Слайд 24
Таблица 5 - Механические свойства стали Х10С2М при
кратковременном испытании на растяжение
Слайд 25
Сталь марки 4Х14Н14В2М применяется для высоконагруженных крепежных деталей:
болтов, шпилек и др.
Свойства этой стали при комнатной
температуре:
Слайд 27
4-лекция. Сталь для буровых долот
В настоящее время для
бурения нефтяных и газовых скважин широко применяют трехшарошечные долота,
которые в общем балансе используемых долот составляют около 90 %
Главная причина выхода из строя трехшарошечных долот - малая долговечность вооружения шарошек и опоры цапфы лапы долота
Шарошки и лапы трехшарошечных долот изготовляют из легированной стали марок: 12ХН2
10ХНЗ
17ХН2
Для повышения износоустойчивости рабочие поверхности деталей трехшарошечных долот, изготовленных из стали этих марок, подвергают цементации с последующей термической обработкой.
Слайд 28
Таблица 6 - Глубина цементованного слоя и время
выдержки при цементации
Слайд 29
1 —опытное долото из стали 16ХН2В (средняя проходка
по всему разрезу 21,65 м), 2 — опытное долото
с шарошками из стали 19НЗМ и лапами из стали 16ХН2М (средняя проходка по всему разрезу 19,96 м) , 3 — серийное долото из стали 12ХН2 (средняя проходка по всему разрезу 15,93 м).
Рисунок 3 - . Средняя проходка на долота типа ЗТ-12 в зависимости от геологических горизонтов буровых «Казмунай»:
Слайд 30
Таблица 7 – Механические свойства тела шарошки и
лап после окончательной термической обработки
Твердость сердцевины в шарошках и
цапфах лап должна находиться в пределах, указанных в табл. 7.
Твердость хвостовика лапы HB22Q—285.
Основной фактор, регулирующий прочность сердцевины, — содержание углерода в стали
Слайд 31
Таблица 8 - Химический состав стали марок 12ХНЗА,
20ХНЗА, ЗОХНЗА, 27ХНЗА
Слайд 32
5-лекция. Сталь для труб и насосных штанг
В бурении
и эксплуатации нефтяных и газовых скважин применяются специальные бурильные,
обсадные и насосно-компрессорные трубы, а также насосные штанги.
Бурильные трубы. Как известно, бурильная колонна состоит из бурильных труб, соединенных при помощи резьбовых замков, рабочей штанги, утяжеленных бурильных труб, устанавливаемых над долотом или турбобуром, и переводников.
Слайд 33
Бурильные трубы изготовляют из специальной стали: углеродистой и
легированной марок:
36Г2С
38ХНМ
Таблица 9 - Химический состав стали, применяемой для изготовления труб
Слайд 34
Таблица 10- Механические свойства стали основных марок трубного
сортамента после нормализации
Наиболее эффективный способ повышения прочности бурильных труб
— закалка с последующим высоким отпуском.
Таблица 11- Механические свойства замков и переводников из стали марок 40ХН и 45 после термической обработки
Слайд 35
Обсадные и насосно-компрессорные трубы. Для их изготовления
применяются стали марок 36Г2С и 38ХНМ
Обсадные трубы в зависимости
от предъявляемых требований делятся по точности изготовления на два класса:
трубы I класса — для скважин, пробуренных в обычных и сложных геологических условиях;
трубы II класса — для неответственных скважин, когда допускаются незначительные дефекты на поверхности труб.
Слайд 36
Насосные штанги. Насосные штанги, применяемые при добыче нефти,
работают в сложных условиях, подвергаясь одновременному воздействию коррозионной среды
и переменных напряжений.
Термическая обработка агрегате, который предштанг производится в специальном механизированном назначен для массовой термической обработки, нормализации или улучшения штанг по всей длине.
Слайд 37
Таблица 12 - Механические свойства штанг после термической
обработки
Слайд 38
6-лекция. Сталь для магистральных трубопроводов и резервуаров
Слайд 39
Таблица 13 - Диаметр и длина отдельных типов
труб в зависимости от способа изготовления
Слайд 40
Таблица 14 - Химический состав низколегированной стали для
сварных тонкостенных труб большого диаметра
Слайд 41
Стальные резервуары — ответственные инженерные сооружения, работающие в
сложных климатических, тяжелых грунтовых и эксплуатационных условиях. Поэтому правильный
выбор марки стали для нефтерезервуаров является одним из главных условий их надежной эксплуатации.
Таблица 15 - Механические свойства низколегированной стали для сварных тонкостенных труб большого диаметра
Слайд 42
Таблица 16 - Химический состав стали для резервуаров
Слайд 43
7-лекция. Легированный и высоколегированный чугун с особыми физико-химическими
свойствами
Легированный чугун, кроме обычных элементов (Сг,
Si, S и Р), содержит специально введенные элементы для повышения механических свойств или для придания каких-либо специальных свойств: износоустойчивости, жаропрочности, кислотоупорности и др. При легировании чугуна применяются те же элементы, что и при легировании стали
хром,
никель,
медь,
титан,
молибден и др.
Все легирующие элементы изменяют как процесс графитообразования при эвтектическом превращении, так и процесс формирования структуры основной (металлической) массы при эвтектоидном превращении.
Слайд 44
Низко- и среднелегированный чугун обеспечивает более высокие эксплуатационные
свойства деталей (повышенную износоустойчивость, лучшие антифрикционные свойства, большую теплоустойчивость
и т. п.).
2,9—3,3 % С; 1,4—2,3 % Si; 0,5—1,0 % Мn; 01-0,3 % Р; 0,1—0,12 % S; 0,2—1,5 % Ni; 0,2—0,7 % Сг; иногда от 0,5 до 1,0 % Си и до 0,2 % Ti.
Среднелегированный чугун применяется большей частью как износоустойчивый материал. 2,8—3,2 % С; 1,0—1,8 % Si; 2,0-4,0 % Ni; 0,3-1,0 % Сг; 0,6-1,0 % Мn; до 0,12 % S; до 0,2 % Р.
Высоколегированный чугун с особыми физико-химическими свойствами. В нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности широко применяется высоколегированный чугун — главным образом нержавеющий (аустенитный), высокохромистый и высококремнистый, сочетающий в себе коррозионную стойкость, теплоустойчивость и другие свойства.
Слайд 45
Таблица 17- Химический состав и механические свойства чугуна
марок Х28Л и X34Л
Таблица 18- Физические свойства высокохромистого чугуна
Слайд 46
Применение высокохромистого чугуна
Слайд 47
8-лекция. Металлокерамические материалы
. Основные преимущества металлокерамических изделий
следующие:
а) значительное снижение, а иногда и полное устранение обработки
на металлорежущих станках, что значительно уменьшает или полностью устраняет потери металла при изготовлении изделия;
б) регулирование химического состава металла изделия в узких пределах;
в) изготовление изделий из металлов, не поддающихся сплавлению, в частности, из металлов с резко различными температурами плавления;
г) возможность изменения в процессе изготовления изделия его внутренней структуры (например, пористости) в результате применения порошков соответствующих фракций и подбора cоответствующих режимов прессования и спекания;
д) возможность замены дефицитных цветных металлов недефицитными металлами.
Слайд 48
Термическая диссоциация заключается в разложении соединений типа Меn
(СО)m при нагревании под давлением. Процесс разложения происходит по
следующей схеме:
Mеn (СО)m → nMe + m (СО).
В процессах, связанных с очисткой нефти и газа при добыче и с их переработкой, металлокерамические фильтры имеют большое значение, оказывая влияние на сроки службы оборудования и на качество получаемых продуктов. Проницаемость металлокерамического фильтра выражается количеством жидкости или газа (в см3), проходящим в 1 мин через 1 см2 фильтрующей перегородки толщиной 3 мм при равномерном давлении 10 МПа и температуре 20 °С.
Рисунок 4- . Зависимость между диаметром сферической частицы фильтра и максимальным размером проходного отверстия
Слайд 49
Таблица 19 - Некоторые свойства стальных металлокерамических фильтров
Изделия,
спеченные, указанным способом имеют высокую проницаемость, которая возрастает с
увеличением размеров частиц порошка, тогда как пористость возрастает в меньшей степени. Для изготовления металлокерамических фильтров применяются обычно порошки сферической формы, изготовляемые из коррозионноустойчивых металлов: бронзы, латуни, никеля, серебра, нержавеющей стали.
Слайд 50
а — углеродистой стали марки 45; б —
хромоникелевой стали марки 1Х18Н9Т
Рисунок 5 - Форма
порошков, полученных распылением воздухом
Рисунок 6 - Некоторые детали металлокерамических фильтров
Слайд 51
Применение металлокерамических фильтров
Слайд 52
9-лекция. Твердые сплавы
Твердые сплавы широко применяются для
армирования быстроизнашивающихся рабочих поверхностей буровых долот.
Слайд 53
Металлокерамические твердые сплавы. Эти сплавы состоят в основном
из карбида вольфрама (WC). Твердость карбида вольфрама очень высокая,
но в то же время он очень хрупкий. Для применения карбида вольфрама в качестве материала для режущих инструментов порошок карбида вольфрама прессуют и спекают при высокой температуре (1400 °С) с порошком кобальта, при этом кобальт является пластичной связкой для карбида вольфрама.
Слайд 54
Таблица 20 -Состав (масс. %) и твердость твердых
сплавов (ГОСТ 3882—74)
Слайд 55
Литые твердые сплавы и наплавочные материалы. В тех
случаях, когда требуются наиболее высокая твердость и износостойкость (например,
для оснащения рабочих поверхностей буровых долот в нефтяном бурении, для вставок в волоки для волочения проволоки) используют литые сплавы, целиком состоящие из твердых тугоплавких карбидов, в частности карбидов вольфрама.
Производство литых сплавов карбидов вольфрама основано на получении сплавов, близких по составу к эвтектическому:
W2C + WC.
Сплав эвтектического состава имеет:
более низкую температуру плавления (2525 °С)
весьма мелкозернистой структуру, что приводит к повышению эксплуатационных свойств.
Твердость литых карбидов вольфрама достигает HRA 92—93.
Слайд 57
Применение твердых сплавов в нефтяной и газовой промышленности
Твердые
сплавы широко применяются для армирования быстроизнашивающихся рабочих поверхностей буровых
долот. При армировании лопастных долот применяется сплав вокар. Армирование выполняется при помощи электрической дуги, возникающей между угольным или графитовым электродом и вокаром, насыпанным на армируемую поверхность долота. Армирование может производиться последовательно в один, два или три слоя. Ограничиваются наплавкой в два слоя толщиной 4 – 6 мм. Армирование лопастных долот можно выполнять напайкой на перья или на ребро долота пластиной твердых сплавов ВК8. Припоем служат стержни из серого чугуна диаметром 6-12 мм и длиной 400 – 700 мм. Зубья долот армируют зернистым твердым сплавом – рэлитом (литыми карбидами вольфрама).
Слайд 58
10-лекция. Медь и ее сплавы
Медь — тяжелый металл
(плотность 8,94 г/см3) красно-розового цвета; находится в I группе
Периодической системы, полиморфных превращений не имеет; кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке с параметром а — 0,36074 нм.
Таблица 20 - Физические свойства меди
Слайд 59
Механические свойства технической меди зависят от ее состояния.
В отожженном виде медь весьма пластична:
50 %,
75 %,
0,2 = 70 МПа,
НВ 35, в = = 240 МПа.
В деформированном состоянии пластичность меди понижается, но прочность повышается:
= 1—3 %,
35 %,
0,2 = 380 МПа,
НВ 120,
в = 500 МПа
Слайд 60
Примеси в меди можно условно разделить на три
группы.
Слайд 64
На нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах медь и ее
сплавы широко применяются для изготовления трубок теплообменной и конденсационно-холодильной
аппаратуры, а также некоторой аппаратуры для производства смазочных масел и спиртов из нефтяных газов.
Ниже описываются характерные виды коррозионного разрушения латунных трубок (ЛО 70-1) на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах.
При воздействии воды, охлаждающей трубчатые установки, на поверхности трубок появляются язвины и сквозные разъедания с относительно ровными краями. Металл разрушается из-за обесцинкования латуни.
На наружной поверхности трубок, т. е. поверхности контакта с технологическим продуктом, наблюдается преимущественно равномерная коррозия в виде осадка.
Медь и ее сплавы применяются при изготовлении оборудования для бурения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Так, в качестве подшипников, различных втулок, направляющих седел, шестерен и многих других обычно небольших, но ответственных деталей буровых насосов, лебедок и другого бурового оборудования применяются бронзы.
Слайд 65
11-лекция. Титан и его сплавы
Титан — металл серого
цвета, с невысокой плотностью ( = 4,5 г/см3), находится
в IV группе Периодической системы Д. И. Менделеева, относится к переходным металлам. Титан является полиморфным металлом и существует в двух аллотропических формах— и . Температура полиморфного превращения ↔ . равна 882 °С. - титан (ниже 882 °С) имеет гексагональную решетку с периодами а = 0,296 Нм, с = 0,472 нм; -титан (выше 882 °С) имеет решетку объемноцентрированного куба (а = = 0,331 нм).
Таблица 21 - Физические свойства титана
Слайд 66
Рисунок 7 - Влияние легирующих элементов на ↔
Слайд 67
Таблица 22- Химический состав и механические свойства промышленных
деформируемых сплавов титана
Слайд 68
-Сплавы. Преимущества: до 650 °С сохраняют достаточную прочность.
До 1090 °С сопротивляются коррозии в атмосферной среде, загрязненной
газами, что позволяет вести обработку давлением при более высоких температурах. Хорошо свариваются. После термической обработки охрупчивания не наблюдается.
Недостатки: пластичность листов при изгибе хуже, чем у -сплавов; для горячей обработки давлением требуется более значительная мощность, чем для сплавов а + ; невозможность получения высокопрочных сплавов; закалке и старению не подвергаются.
Слайд 69
-Сплавы. Преимущества: удвоенная прочность по сравнению с нелегированным
титаном; хорошая пластичность, в частности при изгибе; легче куются,
штампуются и прокатываются, чем сплавы или ; возможно упрочнение путем термической обработки.
Недостатки: чувствительность к термической обработке (при недостаточном контроле может наблюдаться охрупчивание); пластичность сварного шва хуже, чем у -сплавов; сохраняют достаточную прочность лишь до 430 °С.
Слайд 70
-Сплавы. Преимущества: отличная пластичность при всех видах штамповки
(лист толщиной 0,7 мм может быть согнут без оправки
до полного соприкосновения сторон); сохраняют достаточную прочность до 540 °С, для получения высокой прочности необходима термическая обработка.
Недостатки: весьма чувствительны к загрязнениям в процессе производства. Чувствительны к загрязнению атмосферными газами при температурах выше 700 °С. Высокая прочность вызывает трудности при штамповке.
Слайд 71
Применение титановых сплавов
для изготовления оборудования, подверженного действию сернистой
коррозии и соленых вод.
для изготовления труб при
бурении на газ и нефть позволит значительно реже производить их замену.
для нефти и нефтепродуктов с обкладками из тонкого листового титана, соединенного с основным металлом сваркой.
Из титана изготовляют трубчатые теплообменники с трубками диаметром 25 мм и длиной 3 м, работающие в среде 15 %-ного раствора гипохлорита натрия.
Титан пригоден для форсунок, работающих на морской воде, сеток фильтров, теплообменников, работающих в азотной кислоте.
Слайд 72
12-лекция. Алюминий и его сплавы
Деформируемые алюминиевые сплавы,
не упрочняемые термической обработкой. К ним относятся сплавы алюминия
с марганцем или магнием, а также технический алюминий (АД, АД1, АДО). Из сплавов АМц и АМг изготавливают листы, прутк, проволоку. По характерным признакам эти сплавы делятся на сплавы:
повышенной пластичности,
конструкционные сплавы,
ковочные сплавы,
высокопрочные сплавы,
жаропрочные сплавы.
Таблица 23 - Физические свойства алюминия
Слайд 73
Сплавы повышенной пластичности авиали (АВ) системы А1-Mg-Si -
обладают хорошей свариваемостью, высокой пластичностью, коррозионной стойкостью. Закалку
авиалей проводят при температурах 515 - 525 оС, затем сплавы подвергают естественному или искусственному старению (160-170 оС). Из сплавов АВ, АД31, АДЗЗ получают листы, трубы, прессованные профили, и прочие полуфабрикаты, а также лопасти винтов вертолетов, кованые детали двигателей, рамы, двери, и т.д. Их особенностью является чувствительность к перерыву между закалкой и искусственным старением.
Конструкционные алюминиевые сплавы системы Al-Cu-Mg (дуралюмины) - широко применяемые сплавы в различных областях техники (Д1,Д16,Д18,В65). Особенностью закалки дуралюминов является строгое соблюдение температурного режима: 505 5 оС (для Д1) и 500 5 оС (для Д16 и Д18). Дуралюмины широко применяются в авиации. Из них изготавливают лопасти воздушных винтов, (Д1), из Д16 -обшивки, шлангоуты, лонжероны самолетов. Сплавы Д18 и Вб5 являются основными заклепочными алюминиевыми сплавами.
Слайд 74
Ковочные алюминиевые сплавы (АК) системы Al-Cu-Mg-Si. Обладают хорошей
пластичностью и стойки к образованию трещин при горячей пластической
деформации (АК6, АК8). Применяют после закалки с 505 5 оС (АК8) и 520 5 оС (АК6) и искусственного старения 160 - 170 оС в течение 12-15 часов. Из этих сплавов изготавливаю штампованные и кованые детали сложной формы и средней прочности (подмоторные рамы, фитинги, крепеж, пояса лонжеронов, лопасти винтов вертолетов, бандажи вагонов). Оба сплава имеют низкую коррозионную стойкость и нуждаются в защите.
Высокопрочные алюминиевые сплавы системы Fе-Zn-Mg-Си (В95, В9б). Сплавы подвергают закалке с 460 - 470 оС в холодной или подогретой до 80 - 100 оС воде. Нагрев воды необходим для того, чтобы избежать растрескивания и коробления крупногабаритных полуфабрикатов. Последующее искусственное старение проводят при температурах 120 - 140 оС в течение 16-21 часов. Применяют для высоконагруженных деталей в самолетостроении, работающих при температуре до 100 оС (шлангоуты, лонжероны, силовые каркасы). Недостатками этих сплавов являются пониженная пластичность и коррозионная стойкость под напряжением.
Слайд 75
Литейные сплавы используют для изготовления различных деталей методами
литья; в изложницы из разных материалов, по выплавляемым моделям,
под давлением, способами прецизионного литья и т.д.
Литейные сплавы можно разделить на следующие группы:
Слайд 76
Таблица 24 Химический состав литейных алюминиевых
сплавов, %
Слайд 77
Применение алюминия и его сплавов в нефтяной, нефтехимической
и газовой промышленности.
Применение алюминиевых сплавов в металлоконструкциях значительно
снижает их вес.
Деформируемые алюминиевые сплавы марок АМг5, АМг6Е, АВ, Д16 могут использоваться в конструкциях узлов буровых станков (рам, ограждений, укрытий, емкостей для топлива).
Применение в бурении легкосплавных труб уменьшает потребление электроэнергии, талевых канатов, тормозных колодок, снижает себестоимость 1 м проходки.
применение сплава Д16Т для изготовления бурильных труб методом прямого прессования на горизонтальном гидравлическом прессе с поршневой системой с усилием 3500 т.
Слайд 78
13-лекция. Никель и его сплавы
Основные свойства никеля:
высокая
химическая стойкость,
тугоплавкость
большая прочность, сочетающаяся с высокой пластичностью.
Со многими элементами никель образует (в большом диапазоне концентраций) сплавы, обладающие ценными механическими и физическими свойствами.
Никель характеризуется весьма высокой коррозионной стойкостью. Скорость коррозии никеля на открытом воздухе 0,0025— 0,025 мм/год.
Слайд 79
Обычными примесями в техническом никеле являются:
железо (до
0,7 %),
кобальт (до 1 %),
медь (до 0,6
%),
кремний (до 0,2 %),
углерод (до 0,3 %),
сера и кислород.
Слайд 80
Применение никеля и его сплавов в нефтяной и
нефтехимической промышленности
Никелевые сплавы широко применяются
при производстве труб, лент, проволоки
Никель и его сплавы из-за высокой стоимости и дефицитности сравнительно редко применяются в нефтяной и нефтехимической промышленности. Они используются только там, где металл должен обладать высокой коррозионной стойкостью в сочетании с хорошими механическими свойствами, высокой жаростойкостью и т. д.
Так, для защиты морских буровых оснований от коррозии применяются защитные футляры из монель-металла, предохраняющие от разрушения стальные сваи в зоне с переменным уровнем морской воды (зона прилива и отлива).
Слайд 81
14-лекция. Свинец и его сплавы
Свинец (РЬ) — химический
элемент IV группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева
Порядковый
номер — 82,
Атомный вес А = 207,21.
Кристаллическая решетка — кубическая гранецентрированная с периодом d = 4,4927 Ǻ.
Свинец характеризуется большим удельным весом (γ = 11,34 г/см3).
Слайд 82
Свинец принадлежит к числу легкоплавких металлов (температура плавления
327,3 °С), характеризуется низкой прочностью и высокой пластичностью. Чаще
его используют для футеровки некоторых аппаратов, покрытия жести с целью защиты от радиоактивных излучений, для кабельных изделий и т. д.
Таблица 25 - Механические свойства свинца
Слайд 83
Применение свинца в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности.
В
нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности свинец применяется как защитный, а
в ряде случаев как конструкционный материал. Так, из свинца изготовляют охлаждающие змеевики, предназначенные для охлаждения раствора серной кислоты до температуры 25—60 °С, и трубы коммуникаций для ее перекачки.
Свинец применяется в холодильниках для раствора сернокислого алюминия. Как показала практика, свинцовая обшивка после трехлетней эксплуатации не требовала ремонта или замены.
Листовой свинец толщиной 3—4 мм используют на нефтеперерабатывающих заводах для обшивки кислотных мешалок, изготовляемых на углеродистой стали.
Слайд 84
15-лекция. Цементы и бетоны
Цементом называется минеральное вяжущее, содержащее
соединения кальция и способное при затвердевании превращаться в высокопрочный
камень.
Водный раствор цемента с добавками песка, щебня (гравия) дли других специальных заполнителей и инертных добавок носит название бетонной смеси. Отвержденная бетонная смесь называется бетоном.
