Boorkragen zijn cruciale componenten die worden gebruikt bij olie- en gasboringen om de boorkolom van gewicht en stabiliteit te voorzien. Er zijn verschillende soorten, waaronderspiraalvormige boorkragen, niet-magnetische boorkragenen standaard boorkragen. Elk type heeft unieke eigenschappen en productieprocessen.
Productieproces voor spiraalboorkragen
1. Smeden: Het productieproces begint met het smeden van knuppels van hoogwaardig gelegeerd staal tot ruwe kraagvormen met behulp van hogedrukpersen of hamers. Dit proces lijnt de staalkorrelstructuur uit en verbetert de mechanische eigenschappen ervan.
2. Warmtebehandeling: Na het smeden ondergaan ze een warmtebehandeling om hun sterkte en taaiheid verder te verbeteren. Dit omvat doorgaans het afschrikken en temperen van het staal om de gewenste mechanische eigenschappen te bereiken.
3. Bewerking: Na de warmtebehandeling worden de kragen met behulp van draaibanken en freesmachines tot hun uiteindelijke afmetingen bewerkt. Dit omvat het draaien van de buitendiameter, het boren van de binnendiameter en het snijden van schroefdraad aan beide uiteinden om verbinding te maken met andere boorkolomcomponenten.
4. Spiraalvormige groeven: Het bepalende kenmerk zijn de spiraalvormige groeven die over de lengte zijn bewerkt. Deze groeven worden doorgaans gesneden met behulp van gespecialiseerde CNC-freesmachines of draaibanken met spiraalvormige interpolatiemogelijkheden. Het aantal, de diepte en de steek van de groeven kunnen worden aangepast aan de specifieke boortoepassing.
5. Oppervlaktebehandelingen: Om de slijtvastheid en corrosiebescherming te verbeteren, kunnen spiraalkragen oppervlaktebehandelingen ondergaan, zoals een harde bekleding of coating. Hardfacing omvat het aanbrengen van slijtvaste materialen zoals wolfraamcarbide op gebieden met hoge slijtage door middel van lasprocessen. Als alternatief kunnen coatings zoals thermisch gespoten carbide of verchromen op het oppervlak worden aangebracht.
Productieproces voor niet-magnetische boorkragen
1. Materiaalkeuze: NMDC's zijn gemaakt van niet-magnetische legeringen met een lage magnetische permeabiliteit. Gebruikelijke materialen zijn onder meer austenitisch roestvast staal zoals 304L, 316L, of eigen kwaliteiten die speciaal voor deze toepassing zijn ontwikkeld. Deze legeringen bevatten een hoog gehalte aan nikkel en chroom, wat bijdraagt aan hun niet-magnetische eigenschappen.
2. Smeden: Net als spiraalkragen worden NMDC's gesmeed uit gelegeerde knuppels met behulp van hogedrukpersen of hamers. Het smeedproces moet echter zorgvuldig worden gecontroleerd om de austenitische microstructuur te behouden en de vorming van magnetische fasen zoals ferriet of martensiet te vermijden.
3. Oplossingsgloeien: Na het smeden ondergaan NMDC's oplossingsgloeien, een warmtebehandelingsproces dat eventuele magnetische fasen oplost en een volledig austenitische microstructuur garandeert. Dit houdt doorgaans in dat de kragen tot ongeveer 1050-1150 graden worden verwarmd en snel worden afgekoeld om de vorming van magnetische fasen te voorkomen.
4. Bewerking: NMDC's worden bewerkt tot hun uiteindelijke afmetingen met behulp van draaibanken en freesmachines, net als standaard boorkragen. Er moet echter speciale aandacht worden besteed aan het voorkomen van magnetische verontreiniging tijdens de bewerking. Dit kan het gebruik van niet-magnetisch gereedschap en opspanning met zich meebrengen, evenals het regelmatig reinigen en demagnetiseren van componenten.
5. Kwaliteitscontrole: Er worden strikte kwaliteitscontrolemaatregelen geïmplementeerd om de niet-magnetische eigenschappen van NMDC's te garanderen. Dit omvat het testen van de magnetische permeabiliteit met behulp van gespecialiseerde apparatuur om te verifiëren dat halsbanden voldoen aan de vereiste niet-magnetische specificaties. Alle halsbanden die magnetische eigenschappen boven de aanvaardbare drempel vertonen, worden afgewezen.
Productieproces voor standaard boorkragen
1. Smeden: Net als spiraalvormige en niet-magnetische boorkragen, wordt het gesmeed uit knuppels van gelegeerd staal met hoge sterkte met behulp van hogedrukpersen of hamers. Door het smeedproces ontstaat een sterk, homogeen materiaal met verbeterde mechanische eigenschappen.
2. Warmtebehandeling: Na het smeden ondergaan de halsbanden een warmtebehandeling om hun sterkte en taaiheid te vergroten. Dit omvat doorgaans het afschrikken en temperen van het staal om de gewenste mechanische eigenschappen te bereiken, zoals een hoge vloeigrens en slagvastheid.
3. Bewerking: Standaardkragen worden met behulp van draaibanken en freesmachines tot hun uiteindelijke afmetingen bewerkt. Dit omvat het draaien van de buitendiameter, het boren van de binnendiameter en het snijden van schroefdraad aan beide uiteinden om verbinding te maken met andere boorkolomcomponenten. Het kan ook aanvullende bewerkingen ondergaan, zoals het maken van slijtplaten of gereedschapsverbindingskasten en penverbindingen.
4. Oppervlaktebehandelingen: Om de slijtvastheid en corrosiebescherming te verbeteren, kunnen standaardkragen oppervlaktebehandelingen ondergaan die vergelijkbaar zijn met die van spiraalkragen. Dit kan het hardoplassen van gebieden met hoge slijtage omvatten door middel van lasprocessen of het aanbrengen van beschermende coatings zoals thermisch gespoten carbide of verchromen.
5. Inspectie en kwaliteitscontrole: Het ondergaat grondige inspectie- en kwaliteitscontroleprocessen om ervoor te zorgen dat het aan de vereiste specificaties voldoet. Dit omvat dimensionale controles, niet-destructieve testmethoden (NDT), zoals ultrasoon testen of magnetische deeltjesinspectie, en testen van mechanische eigenschappen om de sterkte en taaiheid van het staal te verifiëren.
Vigor biedt u een betrouwbare oplossing. Neem contact met ons op viainfo@vigorpetroleum.com.
