Монтаж насосно-компрессорных и обсадных труб с покрытиями MODENGY

В статье рассмотрено применение антифрикционных твердосмазочных покрытий MODENGY для резьбовых соединений обсадных и насосно-компрессорных труб.

Специальные смазки и резьбовые пасты широко применяются при монтаже насосно-компрессорных и обсадных труб. Они обеспечивают необходимый коэффициент трения, препятствуют заеданию и образованию задиров, а также облегчают демонтаж труб. Такая технология достаточно проста и доступна, но, в то же время, у нее есть существенные недостатки.

В первую очередь, пасты и смазки от разных производителей обладают различными фрикционными характеристиками, поэтому перед их применением всегда требуется соответствующая корректировка крутящего момента при затяжке. Во-вторых, смазочный материал нужно обновлять после длительного хранения труб или при каждом последующем их монтаже.

В-третьих, пасты и смазки содержат состоят из загущенного базового масла, на которое в процессе эксплуатации налипает пыль и другие абразивные частицы. Это приводит к серьезным повреждениям рабочих поверхностей при сборке труб.

В-четвертых, смазки и пасты небезопасны для окружающей среды. Особенно это касается материалов, которые используются при оборудовании морских скважин.

Более эффективной и безопасной альтернативой смазкам и пастам являются антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП). Они могут использоваться и на монтажных площадках, и на заводе-изготовители труб. Эти материалы увеличивают ресурс изделий, а также исключают дополнительные операции по смазыванию в полевых условиях.

Антифрикционные покрытия MODENGY

АТСП MODENGY – это специальные материалы, разработанные на основе технологии твердых смазок. Они обладают требуемым коэффициентом трения, высокими противозадирными и антикоррозионными свойствами. Внешне покрытия похожи на краски, которые вместо красящего пигмента содержат мельчайшие частицы твердых смазочных веществ, распределенных в смеси связующих смол и растворителей.

Структура АТСП

Твердыми смазками могут выступать дисульфид молибдена, графит, политетрафторэтилен, а также специальные композиции. Растворитель способствует равномерному распределению материала по поверхности, а после нанесения он испаряется без остатка. Связующая смола отвечат за полимеризацию и адгезию АТСП. Скорость и температура отверждения зависят от типа окрытия.

После полимеризации покрытия образуют на поверхностях тонкую и прочную защитную пленку, которая состоит из частиц твердых смазочных веществ, распределенных в полимерной матрице.

Одной из основных твердых смазок является дисульфид молибдена (MoS2). Это природный минерал с ярко выраженной слоистой структурой, где атомы вещества легко скользят в параллельных друг другу плоскостях. Каждый атом дисульфида окружен двумя атомами серы, образуя своеобразный сэндвич. Сдвиговое сопростивление по плоскости его раздела очень мало, а связь между слоями достаточно слабая. Именно поэтому MoS2 обладает низким коэффициентом трения, который не изменяется даже при сильном нагреве и высоких нагрузках.

Помимо этого, минерал, попадая на поверхности, сглаживает на них микронеровности, тем самым увеличивая их опорную площадь. В процессе трения частицы ориентируются параллельно направлению скольжения – образовывается гладкая и скользкая защитная пленка, повышающая герметичность резьбовых соединений и выдерживающая значительные контактные давления.

Наибольшую эффективность покрытия на основе MoS2 демонстрируют в режимах смешанного и граничного трения. В этих условиях АТСП способствует снижению износа, предотвращает задиры и схватывания, облегчает приработку.

В отличие от смазок и паст покрытия на основе дисульфида молибдена обеспечивает стабильное и низкое трение при констактных давлениях до 3000 МПа. Кроме того, эти материалы отличаются уникальными антифрикционными свойствами и химической инертностью.

Свойства и преимущества АТСП MODENGY

Антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY для обсадных и насосно-компрессорных труб

Для обслуживания обсадных и насосно-компрессорных труб широко применяется покрытие MODENGY 1002 на основе дисульфида молибдена и связующего органического типа. Оно обладает оптимальным балансом антикоррозионных и противоизносных свойств, а его отверждение происходит при комнатной температуре в течение 120 минут. При нагреве до +130 °C полимеризация наступит за 15 минут. После этого трубы готовы к сборке и эксплуатации.

Материал наносится при помощи распылительного оборудования. Спустя 5 минут он становится сухим на отлип и обработанные трубы можно транспортировать к месту хранения. При необходимости покрытие можно наносить в несколько слоев с промещуточной сушкой каждого из них. Толщина защитного слоя АТСП составляет 5-25 мкм. Если требуется меньшая вязкость рабочего состава, его можно разбавить специальным растворителем, например, MODENGY 1013.

Внешний вид MODENGY 1002 на поверхности резьбы обсадной трубы

Если требуется обеспечить трубным резьбам высокую степень антикоррозионной защиты, следует использовать покрытия MODENGY 1004 или MODENGY 1014. Они обладают высокими антикоррозионными свойствами и несущей способностью. Полимеризация этих материалов происходит при нагреве до +200 °C в течение 40 минут. Помимо этого, MODENGY 1014 обладает отличными декоративными свойствами и придает поверхностям эстетичный внешний вид.

Преимущества АТСП MODENGY:

  • Высокая несущая способность
  • Высокие противозадирные свойства
  • Простота нанесения
  • Малое время полимеризации
  • Стабильный коэффициент трения в широком диапазоне условий эксплуатации
  • Отсутствие необходимости в финишной механической обработке

Применение антифрикционных твердосмазочных покрытий MODENGY позволяет обеспечить герметичность соединений колонны, антикоррозионную защиту в резьбовых соединениях и их стабильный коэффициент трения. При этом нет необходимости в трудоемких операциях смазывания в условиях монтажной площадки.