Азербайджанский Технический Университет, Баку, Азербайджан

А. Т. Мамедов, профессор, докт. техн. наук, эл. почта: ariff-1947@mail.ru
A. И. Бабаев, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: aqil.babayev@aztu.edu.az
М. Ч. Гусейнов, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: muxtar.53@mail.ru
Б. Б. Мусурзаева, старший преподаватель, эл. почта: musurzayeva71@mail.ru

Приведены виды дефектов и характер их распространения в теле муфты обсадных труб, используемых при бурении нефтяных скважин. С помощью фрактограммы излома образцов установлено, что трещина на муфте продольная, имеет хрупкую природу, металлургического характера — дефект «закат» глубиной ~3 мм. От края продольной трещины обнаружено несколько «закатов», расположенных под острым углом к наружной поверхности муфты. Внутри металлургического дефекта «закат», отходящего от продольной трещины в области очага разрушения, видны слои высокотемпературных оксидов, а вдоль них обезуглероженный участок металла. Установлено, что развитие продольной трещины в стяжке муфты происходило по транскристаллитному механизму, и при этом образуются фасетки скола размером до 300 мкм. Представлены рекомендации для устранения таких дефектов при производстве муфт обсадных труб. Для получения низкого содержания оксидных включений и серы раскисление стали следует проводить в присутствии восстановительного шлака. Требуется качественная ковшовая внепечная обработка жидкой стали с ее интенсивным перемешиванием либо инертным газом, либо электромагнитным способом. Установлено, что формирование высококачественной стали во многом зависит от процесса непрерывной разливки заготовок. Большое значение для качества заготовки имеет правильный выбор режимов вторичного охлаждения. Для устранения дефекта «закат» на муфте обсадной трубы рекомендуется качественный селективный подбор исходной шихты, правильный выбор режимов металлургической обработки, в том числе в электродуговой печи, внепечной обработке и при непрерывном литье заготовок.

Работа выполнена при финансовой поддержке Фонда Науки Азербайджана – Грант № AEF – MCG – 2023 – 1 (43) – 13(01)1-M-01.

1. Мамедов А. Т., Бабаев А. И., Исмаилов Н. Ш., Гусейнов М. Ч. и др. Освоение производство горячедеформированных обсадных труб из марки стали 32Г2 в условиях ООО «Baku Steel Company» // Вестник Азербайджанской Инженерной Академии. 2022. Т. 14. № 4. С. 48–55.
2. Langbauer K., Nunner G., Zmek T. et al. Investigation of temperature distribution in seamless low-alloy steel pipes during the hot rolling process // Advances in Industrial and Manufacturing Engineering. 2021. Vol. 2. 100038.
3. Alam S., Hassan S. F. Heat-input factor effect on the quality of high-frequency induction welded pipe of for oil // Society of Manufacturing Engineers. 2023. P. 76–79.
4. Мамедов А. Т., Исмаилов Н. Ш., Гусейнов М. Ч., Гулиев Ф. Т. Особенности получения труб с заданным свойствами для нефтегазовой промышленности // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2022. Т. 78. № 3. С. 257–263.
5. Величко А. Г., Рахманов С. Р., Бабанлы М. Б., Мамедов А. Т. и др. Внепечная обработка при производстве высококачественных сталей. Монография. — Баку : НМетАУ и АГУНП, 2021. — 467 с.
6. Величко А. Г. Внепечная обработка стали. — Днепропетровск : системные технологии, 2005. — 199 с.
7. Керимов Р. И. Вибрационная обработка электростали в кристаллизаторе // Машиноведение. 2018. № 1. С. 53–56.
8. Керимов Р. И., Джафарова А. А. Исследование качества разрушенной муфты обсадной трубы, изготовленной в «Baku Steel Company» // Ученый записки АзТУ. 2017. № 4. С. 191–198.
9. Шахов С. И., Вдовин К. Н., Рогачиков Ю. М., Шахов Д. С. и др. Усовершенствование встроенного электромагнитного перемешивания в кристаллизаторах блюмовых МНЛЗ // Металлург. 2020. № 5. С. 33–37.
10. Sivak B. A., Shakhov S. I., Vdovin K. N., Rogachikov Yu. M. et al. Development of a syistem for electromaqnetic stirring of liqceid steel on molds of billetand elem CCMS // Metallurgist. 2020. Vol. 63, Iss. 9-10. P. 910–914.
11. ГОСТ 18895–97. Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа. — Введ. 01.01.1998.
12. ГОСТ 1050–2013. Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. — Введ. 01.01.2015.
13. ГОСТ 632–80. Трубы обсадные и муфты к ним. — Введ. 01.01.1983.
14. ГОСТ 1050-2013. Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. — Введ. 01.01.2015.
15. ГОСТ 9013–59. Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу. — Введ. 01.01.1969.
16. ГОСТ Р ЕН 13018–2014. Контроль визуальный. Общие положения. — Введ. 01.07.2015.
17. Karimov R. I. Featurs of removal of phosphorus and sulter from remlturing stock turing electric cere melting of steel // International Journal of Control and Automation. 2020. Vol. 13. No. 1. P. 137–159.
18. Mammadov A., Babaev A., Ismailov N., Huseynov M. et al. Identification of the nature of defects arising in the production of continuously cast pipe billets for the oil and gas industry // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2023. Vol. 4, Iss. 1(124). P. 125-133. DOI: 10.15587/1729-4061.2023.284357
19. Керимов Р. И., Шахов С. И. Использование металлизованного сырья в электросталеплавильном производстве // Металлург. 2020. № 2. С. 42–48.
20. Ding Y., Zhu Q. et al. Analysis of temperature distribution in the hot plate rolling of mg alloy by experiment and finite element method // Journal of Materials Processing Technology. 2015. Vol. 225. P. 286–294.
21. Rozhkova O. V. Investigation of the nature of defects on the outer surface of heat – treated seamless pipes // Foundry Production and Metallurgy. 2020. Vol. 4. P. 90–93.
22. Pyshmintsev L. Yu., Uskov D. P., Maltseva A. N. et al. Microstructure and properties of oil and gas range pipe steel subjected to improvement // Metallurgist. 2019. Vol. 63(1-2). P. 41–50.
23. ГОСТ 5639–82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. — Введ. 01.01.1983.
24. Goune M., Danoix D., Agren J. et al. Overview of the current issues in austenite to ferrite transformation and the role of migrating interfaces therein for low alloyed steel // Materials Science and Engineering: R: Reports. 2015. Vol. 92. P. 1–38.
25. Li P., Li G., Wei L., Yi Z. Study on dynamic thermal behavior of the steel pipes in walking beam quenching furnace // Case Studies in Thermal Engineering. 2022. Vol. 33. 101997.
26. Yu S., Du L. X., Hu J., Misra R. D. K. Effect of hot rolling temperature on the microstructure and mechanical properties of ultra – low carbon medium manganese steel // Materials Science and Engineering: A. 2018. Vol. 731. P. 149–155.
27. Soares R. B., lins V. F. C. Corrosion resistance of rolled and re-rolled super martensitic steel in media containing chlorides and hydrogen sulphides // Materia. 2017. Vol. 22, Iss. 4. DOI: 10.1590/s1517-707620170004.0232
28. Landfahrer M., Schluckner C., Prieler R. et al. Numerical and experimental investigation of scale formation on steel tubes in a real – size reheating furnace // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2019. Vol. 129. P. 460–467.
29. Cardoso R. A., De Farida G. L. Characterization of austenite decomposition in steels with different chemical concepts and high potential to manufacture seamed pipes for oil and gas industry // Material Research. 2019. Vol. 22, Iss. 5. DOI: 10.1590/1980-5373-MR-2019-0378
30. Chabicovsky M. et al. Effects of oxide layer on Leiden frost temperature during spray cooling of steel at high temperatures // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2015. Vol. 88. P. 236–246.
31. Gong P., Palmiere E., Rainforth W. Thermomechanical processing route to achieve ultrafine grains in low carbon micro alloyed steels // Acta Materialia. 2016. Vol. 119. P. 43–54.
32. Рахманов С. Р., Тополов В. Л., Гасик М. И. и др. Процессы и машины электрометаллургического производства : монография. — Баку-Днепр : «Системные технологии», «Сабах», 2017. — 568 с.