PDC საჭრელის კრიოგენული მკურნალობა

PDC საჭრელი არის კომპოზიციური მასალა შესანიშნავი თვისებებით, რომელიც მიიღება ბრილიანტის ფხვნილის შედუღებით ცემენტირებული კარბიდის სუბსტრატით მაღალი ტემპერატურისა და მაღალი წნევის (HTHP) ტექნოლოგიის გამოყენებით.

PDC საჭრელს აქვს დიდი თბოგამტარობა, ულტრა მაღალი სიმტკიცე და აცვიათ წინააღმდეგობა, ასევე მაღალი სიმტკიცე, მაღალი ზემოქმედების გამძლეობა და ადვილად შესადუღებელი.

პოლიკრისტალური ალმასის ფენას ეყრდნობა ცემენტირებული კარბიდის სუბსტრატი, რომელსაც შეუძლია შთანთქას დიდი დარტყმის დატვირთვა და თავიდან აიცილოს სერიოზული დაზიანება სამუშაოს დროს. ამრიგად, PDC ფართოდ გამოიყენებოდა საჭრელი ხელსაწყოების, გეოლოგიური და ნავთობისა და გაზის ჭაბურღილების საბურღი ბიტების და სხვა აცვიათ მდგრადი ხელსაწყოების დასამზადებლად.

ნავთობისა და გაზის ბურღვის საბადოში მთლიანი ბურღვის კადრების 90%-ზე მეტი სრულდება PDC ბიტებით. PDC ბიტები ჩვეულებრივ გამოიყენება რბილი და საშუალო მყარი ქანების ფორმირების ბურღვისთვის. რაც შეეხება ღრმა ბურღვას, ჯერ კიდევ არსებობს ხანმოკლე სიცოცხლისა და დაბალი ROP-ის პრობლემები.

ღრმა კომპლექსის ფორმირებაში, PDC საბურღი ბიტის სამუშაო პირობები ძალიან მკაცრია. კომპოზიტური ნაწილის უკმარისობის ძირითადი ფორმები მოიცავს მაკრო მოტეხილობებს, როგორიცაა გატეხილი კბილები და ჩიპები, რომლებიც გამოწვეულია საბურღი ბიტის ზემოქმედებით, რომელიც იღებს დიდი დარტყმის დატვირთვას, და ქვედა ხვრელის გადაჭარბებული ტემპერატურა, რომელიც იწვევს კომპოზიციურ ნაჭრებს. ფურცლის შემცირებული აცვიათ წინააღმდეგობა იწვევს PDC კომპოზიტური ფურცლის თერმულ ცვეთას. PDC კომპოზიტური ფურცლის ზემოაღნიშნული გაუმართაობა დიდ გავლენას მოახდენს მის მომსახურების ხანგრძლივობაზე და ბურღვის ეფექტურობაზე.

რა არის კრიოგენული მკურნალობა?

კრიოგენული დამუშავება არის ჩვეულებრივი სითბოს გაფართოება. იგი იყენებს თხევად აზოტს და სხვა მაცივრებს, როგორც გამაგრილებელ საშუალებას მასალების გასაგრილებლად ოთახის ტემპერატურაზე (-100~-196°C) ბევრად დაბალ ტემპერატურაზე, მათი მუშაობის გასაუმჯობესებლად.

ბევრმა არსებულმა კვლევამ აჩვენა, რომ კრიოგენულ დამუშავებას შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ფოლადის, ალუმინის შენადნობების და სხვა მასალების მექანიკური თვისებები. კრიოგენული დამუშავების შემდეგ ამ მასალებში ხდება ნალექის გაძლიერების ფენომენი. კრიოგენულ მკურნალობას შეუძლია გააუმჯობესოს მოქნილობის სიმტკიცე, აცვიათ წინააღმდეგობა და ცემენტირებული კარბიდის ხელსაწყოების ჭრის შესრულება, რასაც თან ახლავს სიცოცხლის ეფექტური გაუმჯობესება. შესაბამისმა კვლევამ ასევე აჩვენა, რომ კრიოგენულ მკურნალობას შეუძლია გააუმჯობესოს ალმასის ნაწილაკების სტატიკური კომპრესიული ძალა, სიმტკიცის ზრდის მთავარი მიზეზი არის ნარჩენი სტრესის მდგომარეობის ცვლილება.

მაგრამ, შეგვიძლია გავაუმჯობესოთ PDC საჭრელის მოქმედება კრიოგენული დამუშავებით? ამ დროისთვის არის რამდენიმე შესაბამისი კვლევა.

კრიოგენული მკურნალობის მეთოდი

PDC საჭრელების კრიოგენული დამუშავების მეთოდი, ოპერაციებია:

(1) მოათავსეთ PDC საჭრელები ოთახის ტემპერატურაზე კრიოგენული დამუშავების ღუმელში;

(2) ჩართეთ კრიოგენული დამუშავების ღუმელი, ჩაატარეთ თხევადი აზოტი და გამოიყენეთ ტემპერატურის კონტროლი კრიოგენული დამუშავების ღუმელში ტემპერატურის შესამცირებლად -30℃-მდე -3℃/წთ სიჩქარით; როდესაც ტემპერატურა -30℃-ს მიაღწევს, შემდეგ შემცირდება -1℃/წთ. შემცირება -120℃-მდე; მას შემდეგ, რაც ტემპერატურა -120℃ მიაღწევს, შეამცირეთ ტემპერატურა -196℃-მდე -0.1℃/წთ სიჩქარით;

(3) შეინახეთ 24 საათის განმავლობაში -196°C ტემპერატურაზე;

(4) შემდეგ გაზარდეთ ტემპერატურა -120°C-მდე 0,1°C/წთ სიჩქარით, შემდეგ შეამცირეთ -30°C-მდე 1°C/წთ სიჩქარით და ბოლოს შეამცირეთ ოთახის ტემპერატურამდე სიჩქარით. 3°C/წთ;

(5) გაიმეორეთ ზემოაღნიშნული ოპერაცია ორჯერ PDC საჭრელების კრიოგენული დამუშავების დასასრულებლად.

კრიოგენურად დამუშავებული PDC საჭრელი და დაუმუშავებელი PDC საჭრელი შემოწმდა სახეხი ბორბლის აცვიათ თანაფარდობაზე. ტესტის შედეგებმა აჩვენა, რომ აცვიათ კოეფიციენტები იყო 3380000 და 4800000 შესაბამისად. ტესტის შედეგებმა აჩვენა, რომ ღრმა გაგრილების შემდეგ ცივად დამუშავებული PDC საჭრელის აცვიათ თანაფარდობა მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე PDC საჭრელისა კრიოგენული დამუშავების გარეშე.

გარდა ამისა, კრიოგენურად დამუშავებული და დაუმუშავებელი PDC კომპოზიტური ფურცლები შედუღებული იყო მატრიქსზე და გაბურღული იყო 200 მ მანძილზე მიმდებარე ჭაბურღილების იმავე მონაკვეთში, იგივე ბურღვის პარამეტრებით. საბურღი ბიტის მექანიკური ბურღვის ROP გაიზარდა 27.8%-ით კრიოგენურად დამუშავებული PDC-ის გამოყენებით, ვიდრე კრიოგენურად დამუშავებული PDC საჭრელი.

რას ფიქრობთ PDC საჭრელის კრიოგენულ მკურნალობაზე? კეთილი იყოს თქვენი მობრძანება დაგვიტოვოთ თქვენი კომენტარები.

PDC საჭრელებისთვის შეგიძლიათ დაგვიკავშირდეთ ელექტრონული ფოსტით [email protected].