Переваги лазерної обробки насосних штанг
Насосні штанги є незамінним і важливим інструментом у процесі видобутку нафти. Вони працюють у суворих умовах протягом тривалого часу та схильні до різних пошкоджень, таких як знос і корозія, що скорочує термін їхньої служби та збільшує частоту заміни, що призводить до значного зниження витрат на видобуток нафти. Однак, завдяки розвитку та застосуванню технології лазерного напилення, стало можливим ремонт і повторне використання насосних штанг, що не тільки значно знижує собівартість видобутку нафти, але й покращує загальні економічні вигоди нафтового родовища.
1. Принцип технології лазерного ремонту плакування насосних штанг
Лазерна обробка плакування насосних штанг є важливою галуззю в галузі технології модифікації поверхні матеріалів. За визначенням, вона використовує високоенергетичний лазерний промінь як джерело тепла для точної доставки специфічного порошку сплаву до пошкодженої частини насосної штанги. Під дією високоенергетичного лазерного променя порошок сплаву швидко плавиться і плавиться одночасно з тонким шаром матеріалу на поверхні матриці насосної штанги. Після швидкого охолодження на поверхні насосної штанги утворюється шар плакування, металургійно зв'язаний з матрицею.
2. Порівняно з традиційними методами ремонту, лазерна обробка плакуванням штоків насосів має значні переваги, які головним чином відображаються в наступних аспектах:
1) Висока міцність металургійного з'єднання: Лазерне напилення використовує високоенергетичний лазерний промінь для легкого розплавлення поверхні заготовки, і водночас повністю розплавляє порошок сплаву, утворюючи щільне покриття, яке металургійно з'єднується з підкладкою. Цей метод з'єднання не тільки має високу міцність, але й має щільну структуру покриття без дефектів, таких як тріщини.
2) Зносостійкість та корозійна стійкість: Лазерне плакування може утворювати шар сплаву з відмінною корозійною стійкістю та зносостійкістю на поверхні звичайних заготовок з вуглецевої сталі, тим самим значно покращуючи зносостійкість та корозійну стійкість штока насоса та подовжуючи термін його служби.
3) Зменшення витрат та енергоспоживання: Технологія лазерного напилення дозволяє виготовляти високопродуктивні поверхні сплавів на недорогих підкладках, заощаджуючи кошти на матеріалах. Водночас, завдяки невеликому введенню тепла та деформації в процесі лазерного напилення, подальший обсяг обробки є невеликим, що ще більше зменшує споживання енергії та витрати на обробку.
4) Висока якість плакування: Покриття, отримане лазерним плакуванням, має низький коефіцієнт розведення (зазвичай менше 5%) та міцно металургійно зв'язане або міжфазно дифузійне з підкладкою. Крім того, склад покриття та його розведення є контрольованими, що забезпечує високу якість покриття. 5. Гарна гнучкість: Технологія лазерного плакування дозволяє досягти точного ремонту плакування поверхонь заготовок складної форми та підходить для ремонту штоків насосів з різних матеріалів та форм.
