В условиях динамичного развития технологий в области машиностроения, активно растет спрос на качественную продукцию, адаптированную под потребителя. Эта проблема связана и с инновационными процессами на машиностроительном производстве нефтепромыслового оборудования, и с проведением исследований технологий обработки металлов. Особенно это касается нефтяных компаний, так как оборудование добывающих скважин постоянно находится в агрессивной среде и подвергается коррозии и появлению трещин. Ученые Пермского Политеха провели комплексное исследование и определили оптимальную марку стали для изготовления биметаллических цилиндров плунжерных насосов.
Исследование Пермского Политеха поможет в производстве нефтепромыслового оборудования / ©Getty images
Биметалл — это материал, состоящий из двух или более слоев металлов. Из них чеканят монеты, делают ракетно-космическую технику и другую продукцию. Особенно часто такой материал используют в нефтяных скважинных штанговых насосах, которые добывают черное золото в агрессивных условиях. С целью повышения конкурентоспособности предприятий по изготовлению биметаллических цилиндров и увеличению их срока службы, ведется поиск материалов, обеспечивающих повышение эксплуатационного ресурса труб взамен традиционно используемым сталям.
Исследовательская группа для количественного оценивания характеристик материалов выбрала подходы бенчмаркинга. Ими были выявлены параметры оценки (твердость, коррозийная стойкость и другие) инновационных решений изготовления биметаллических цилиндров. Также ученые построили матрицу соответствия задач с учетом потребительских характеристик изделия.
На основе полученных расчетных значений совокупных оценок потребительской ценности материалов изготовления, каждой марке стали ученые присвоили ранг приоритетов соответствия с применением той или иной стали в производстве биметаллического азотированного цилиндра. Исследование определило первый класс потребительской ценности у коррозионностойкой стали 08Х17Т. Немного уступила по характеристикам оценки традиционная марка 38Х2МЮА, тем не менее, она все равно имеет достаточно высокие показатели и заняла вторую позицию.
«Проведенное исследование позволило объективно осуществить многокритериальный выбор наиболее подходящего материала для производства и сформулировать критерии для дальнейших испытаний», — рассказывает Ольга Силина, кандидат технических наук, доцент кафедры металловедения, термической и лазерной обработки металлов ПНИПУ.
Благодаря исследованию ученых Пермского Политеха, была определена марка стали для производства нефтепромыслового оборудования, которая может быть использована в качестве замены традиционной. Также данное исследование поможет предприятиям, в том числе и пермским, повысить свою конкурентную способность на рынке производства биметаллической продукции.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале «Проблемы машиностроения и автоматизации». В исследовании также принимали участие ученые из ФТИ НАН Беларуси, а выполнено оно при финансовой поддержке Правительства Перм-ского края.
