EA020833B1 - Устойчивый к образованию задиров резьбовой трубный компонент и способ нанесения покрытия на указанный компонент - Google Patents
Устойчивый к образованию задиров резьбовой трубный компонент и способ нанесения покрытия на указанный компонент Download PDFInfo
- Publication number
- EA020833B1 EA020833B1 EA201270664A EA201270664A EA020833B1 EA 020833 B1 EA020833 B1 EA 020833B1 EA 201270664 A EA201270664 A EA 201270664A EA 201270664 A EA201270664 A EA 201270664A EA 020833 B1 EA020833 B1 EA 020833B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- threaded
- pipe component
- threaded pipe
- matrix
- fluoroethylene vinyl
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 23
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 21
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 20
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 claims description 19
- XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N fluoroethene Chemical group FC=C XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 15
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 14
- -1 fluoroethylene vinyl ether Chemical compound 0.000 claims description 13
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 10
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 7
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 6
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 claims description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 2
- 239000012758 reinforcing additive Substances 0.000 claims 1
- 125000000467 secondary amino group Chemical class [H]N([*:1])[*:2] 0.000 claims 1
- VUUAEBBAUMJPRE-UHFFFAOYSA-N ethyl n-fluorocarbamate Chemical compound CCOC(=O)NF VUUAEBBAUMJPRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 15
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 6
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 5
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 4
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 4
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920006334 epoxy coating Polymers 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- MVWDJLOUEUAWIE-UHFFFAOYSA-N O=C=O.O=C=O Chemical compound O=C=O.O=C=O MVWDJLOUEUAWIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- YBPLDASQBNUWEN-UHFFFAOYSA-K [Ca+2].P(=O)([O-])([O-])[O-].[Ca+2].[Zn+2].[Sr+2] Chemical compound [Ca+2].P(=O)([O-])([O-])[O-].[Ca+2].[Zn+2].[Sr+2] YBPLDASQBNUWEN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- UAALMHSEETZBLU-UHFFFAOYSA-L [Ca+2].[Zn+2].[Sr+2].OP([O-])([O-])=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [Ca+2].[Zn+2].[Sr+2].OP([O-])([O-])=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] UAALMHSEETZBLU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229920005603 alternating copolymer Polymers 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001734 carboxylic acid salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UZUODNWWWUQRIR-UHFFFAOYSA-L disodium;3-aminonaphthalene-1,5-disulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C2=CC(N)=CC(S([O-])(=O)=O)=C21 UZUODNWWWUQRIR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WJSSIRUDIALLQN-UHFFFAOYSA-K dizinc;phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O WJSSIRUDIALLQN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QLOAVXSYZAJECW-UHFFFAOYSA-N methane;molecular fluorine Chemical compound C.FF QLOAVXSYZAJECW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- RBWFXUOHBJGAMO-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenebismuth Chemical class [Bi]=S RBWFXUOHBJGAMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N sulfurothioic S-acid Chemical compound OS(O)(=O)=S DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N tin(ii) sulfide Chemical class [Sn]=S AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- JOPDZQBPOWAEHC-UHFFFAOYSA-H tristrontium;diphosphate Chemical compound [Sr+2].[Sr+2].[Sr+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O JOPDZQBPOWAEHC-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N tungsten disulfide Chemical compound S=[W]=S ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
- C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/0804—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
- C08G18/0819—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
- C08G18/0823—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing carboxylate salt groups or groups forming them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/62—Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
- C08G18/6275—Polymers of halogen containing compounds having carbon-to-carbon double bonds; halogenated polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
- C08G18/6279—Polymers of halogen containing compounds having carbon-to-carbon double bonds; halogenated polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds containing fluorine atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/63—Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers
- C08G18/635—Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers onto unsaturated polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/042—Threaded
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
- F16L15/001—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
- F16L15/004—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads with axial sealings having at least one plastically deformable sealing surface
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/04—Elements
- C10M2201/05—Metals; Alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/10—Compounds containing silicon
- C10M2201/102—Silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2205/00—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
- C10M2205/14—Synthetic waxes, e.g. polythene waxes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2213/00—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2213/003—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2213/00—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2213/02—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions obtained from monomers containing carbon, hydrogen and halogen only
- C10M2213/023—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions obtained from monomers containing carbon, hydrogen and halogen only used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2213/00—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2213/04—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions obtained from monomers containing carbon, hydrogen, halogen and oxygen
- C10M2213/043—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions obtained from monomers containing carbon, hydrogen, halogen and oxygen used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2215/02—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
- C10M2215/04—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2215/14—Containing carbon-to-nitrogen double bounds, e.g. guanidines, hydrazones, semicarbazones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2219/00—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
- C10M2219/04—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
- C10M2219/046—Overbasedsulfonic acid salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2229/00—Organic macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2205/00, C10M2209/00, C10M2213/00, C10M2217/00, C10M2221/00 or C10M2225/00 as ingredients in lubricant compositions
- C10M2229/02—Unspecified siloxanes; Silicones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
- C10N2050/015—Dispersions of solid lubricants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2080/00—Special pretreatment of the material to be lubricated, e.g. phosphatising or chromatising of a metal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Insulating Bodies (AREA)
- Fishing Rods (AREA)
Abstract
Приведено описание устойчивого к образованию задиров резьбового трубного компонента для бурения или эксплуатации углеводородных скважин, где указанный трубный компонент содержит на одном из его концов (1; 2) резьбовую зону (3; 4), выполненную на его наружной или внутренней периферийной поверхности в зависимости от того, относится резьбовой конец к охватываемому или охватывающему типу, где по меньшей мере часть конца (1; 2) покрывается сухой плёнкой, включающей фторуретановую матрицу, а также способа нанесения покрытия на указанный компонент.
Description
Настоящее изобретение относится к устойчивому к образованию задиров трубному компоненту, применяемому для бурения и эксплуатации углеводородных скважин и, точнее, к резьбовому концу указанного компонента, где указанный конец может относиться к охватывающему или охватываемому типу и является пригодным для присоединения к соответствующему концу другого компонента с образованием соединения. Изобретение также относится к резьбовому соединению, образующемуся в результате стыковки путём свинчивания. Изобретение также относится к способу нанесения покрытия на указанный устойчивый к образованию задиров трубный компонент.
Компонент, который применяется для бурения и эксплуатации углеводородных скважин подразумевает любой элемент, который имеет в значительной мере трубчатую форму и предназначается для присоединения к другому элементу того же типа или, иначе, для окончательного составления или колонны для бурения углеводородной скважины, или стояка, предназначенного для технического обслуживания, такого как, например, стояки для текущего подземного ремонта, или для эксплуатации, такого как, например, производственный стояк, или для обсадной колонны или колонны насосно-компрессорных труб, используемых при эксплуатации скважин. Изобретение также применимо к компонентам, используемым в колонне бурильных труб, таких как обсадные трубы, утяжелённые бурильные трубы, и участки резьбовых соединений и утяжелённых бурильных труб, известные как бурильные замки.
Каждый трубный компонент включает один конец, оснащённый охватываемой резьбовой зоной, и/или один конец, оснащённый охватывающей резьбовой зоной, где каждая из зон предназначается для соединения путём свинчивания с соответствующим концом другого компонента, и их компоновка определяет соединение.
Резьбовые трубные компоненты соединяются под определёнными напряжениями для того, чтобы удовлетворить требованиям для посадки с натягом и уплотнения, налагаемые условиями эксплуатации. В зависимости от типов сплавов, применяемых для соединений, напряжения могут варьироваться по жёсткости и природе. Сплавы на основе углеродистой стали несколько более уязвимы в отношении их коррозионных свойств в целом, но, в отличие от других, имеют более благоприятные фрикционные свойства. Сплавы на основе нержавеющей стали, напротив, проявляют более критичные фрикционные свойства, однако обладают очень хорошей коррозионной стойкостью. В скважинах резьбовые трубные компоненты могут претерпевать несколько циклов свинчивания-развинчивания. Для соединения резьбового соединения операции свинчивания, как правило, осуществляются под высокой осевой нагрузкой, например под нагрузкой веса трубы длиной несколько метров, которая может быть локализована посредством небольшой несоосности оси резьбовых элементов, которые соединяются; это создаёт риск образования задиров в резьбовых зонах и на уплотняющих поверхностях металл-металл.
Были реализованы различные решения, предназначенные для защиты резьбовых зон.
Традиционно, с целью защиты резьбовых зон от образования задиров в ходе операций свинчивания-развинчивания они прокладываются консистентной смазкой, которая защищает от коррозии, и покрываются специальной консистентной смазкой для свинчивания, такой как консистентная смазка согласно стандартам Американского института нефтяной промышленности ΑΡΙ Вш 5А2 или 5А3. Однако, помимо недостатка, заключающегося в потребности в дополнительной операции нанесения покрытия, которую необходимо выполнять на месте эксплуатации, использование указанных консистентных смазок, насыщенных тяжёлыми и/или токсичными металлами, такими как свинец, страдает от того, что приводит к загрязнению скважин и окружающей среды, поскольку избыток консистентной смазки выталкивается из резьб в ходе свинчивания.
С целью улучшения удерживания смазочных материалов, а также адгезии покрытий на углеродистой стали были разработаны способы обработки, относящиеся к типу фосфатирования, такие как цинковое фосфатирование, марганцевое фосфатирование или смешанное фосфатирование. Указанные способы обработки заключаются в химической коррозии стали, приводящей к образованию высокоадгезионного кристаллического слоя, который обеспечивает усиленную защиту от коррозии.
Указанный тип обработки поверхности, однако, страдает от того недостатка, что он не применим для хромистых сталей. Также он страдает от недостатков в промышленном масштабе, которые заключаются в том, что трудно управлять технологическими параметрами (возможны трудности, связанные с гомогенностью), а также в том, что промышленные отходы необходимо обрабатывать дорогостоящим способом.
Обработка поверхности типа оксалатирования, которая основывается на воздействии на поверхность щавелевой кислоты и применяется для сталей, страдает от недостатков, которые заключаются в том, что экологические проблемы в данном случае ещё более выражены, чем в вышеупомянутом случае фосфатирования.
С целью улучшения удерживания смазочных материалов и адгезии покрытий на углеродистой стали также использовались решения, использующие модификацию поверхности путём механического воздействия, как, например, дробеструйной обработки, пескоструйной обработки и любого другого способа воздействия. Однако наблюдаемая эффективность является низкой.
Другие способы, такие как шерардизация и другие производные от него способы, используют металлическую диффузию. Способы этого типа в промышленном масштабе являются громоздкими и доро- 1 020833 гостоящими, а также приводят к трудностям при обработке промышленных отходов по причине присутствия на поверхности цинка.
Дальнейшие достижения, которые в большей степени удовлетворяют экологическим стандартам, заключаются в создании продукта, известного как сухой смазочный продукт, который решает большинство проблем, связанных с применением консистентных смазок типа ΑΡΙ. Таким образом, смазочные материалы, относящиеся к типу сухих термореактивных скользящих лаков, обеспечивают высокоэффективное, экологически приемлемое решение. В особенности это относится к смолам на эпоксидной основе, включающим частицы твёрдых смазочных материалов.
Для достижения ещё лучших результатов также были разработаны системы вязкопластичного типа.
Однако сухие термореактивные или вязкопластичные скользящие лаки не всегда обеспечивают достаточную устойчивость к образованию задиров.
Данное изобретение предлагает решение, относящееся к категории смазочных материалов, относящихся к типу сухих скользящих лаков, которые являются устойчивыми к образованию задиров.
Точнее, изобретение касается устойчивого к образованию задиров резьбового трубного компонента для бурения и эксплуатации углеводородных скважин. Указанный трубный компонент имеет на одном из концов резьбовую зону, изготовленную на его наружной или внутренней периферийной поверхности в зависимости от того, относится резьбовой конец к охватываемому или охватывающему типу; по меньшей мере часть конца покрывается сухой плёнкой, включающей фторуретановую матрицу.
Ниже определены необязательные характеристики, которые являются дополняющими или замещающими.
Фторуретановая матрица получается путём сшивания фторэтиленвинилового эфира.
В матрице диспергируются частицы твёрдого смазочного материала.
Частицы твёрдых смазочных материалов включают частицы смазочных материалов по меньшей мере двух из классов 1, 2, 3 и 4.
В матрицу интегрируется антикоррозионное вещество.
В матрицу интегрируется синтетический воск и/или масло.
В матрицу интегрируются добавки, предназначенные для усиления механических свойств.
Резьбовая зона полностью покрывается сухой плёнкой.
Уплотняющая поверхность металл-металл, предусматриваемая на трубном компоненте, покрывается сухой плёнкой.
Изобретение также касается резьбового трубного соединения, включающего охватываемый резьбовой трубный компонент и охватывающий резьбовой трубный компонент, ввинчиваемые один в другой. По меньшей мере один из указанных резьбовых трубных компонентов является таким, как описано выше.
Изобретение также касается способа нанесения покрытия на устойчивый к образованию задиров резьбовой трубный компонент, предназначенный для бурения или эксплуатации углеводородных скважин, где указанный трубный компонент содержит на одном из концов резьбовую зону, изготовленную на его наружной или внутренней периферийной поверхности в зависимости от того, относится резьбовой конец к охватываемому или охватывающему типу.
Способ включает следующие этапы:
получение системы, включающей сшиваемую фторэтиленвинилэфирную смолу;
нанесение системы по меньшей мере на часть резьбовой зоны толщиной по меньшей мере 20 мкм;
сшивание фторэтиленвинилэфирной смолы во фторуретан.
Ниже определены необязательные характерные признаки, которые являются дополняющими или замещающими.
Система может представлять собой водную или органическую дисперсию сшиваемой фторэтиленвинилэфирной смолы, предпочтительно функционализированной карбоксильными группами, нейтрализованными полимерным вторичным амином.
Система может представлять собой эмульсию сшиваемой фторэтиленвинилэфирной смолы, предпочтительно функционализированной этиленоксидными группами.
Система может представлять собой сшиваемую фторэтиленвинилэфирную смолу, растворённую в органическом растворителе.
Система может включать в себя отвердитель, предпочтительно относящийся к типу алифатических полиизоцианатов.
Система может включать в себя частицы твёрдых смазочных материалов.
Указанные частицы твёрдых смазочных материалов включают частицы смазочных материалов по меньшей мере двух из классов 1, 2, 3 и 4.
Система может включать в себя антикоррозионное вещество.
Система может включать в себя синтетический воск и/или масло.
Система может включать в себя армирующие добавки.
Нанесение системы, включающей фторэтиленвинилэфирную смолу, может предваряться этапом подготовки поверхности, выбираемым из группы: пескоструйная обработка, фосфатирование и электро- 2 020833 литическое осаждение Си-Ζη-δη.
Характерные признаки и преимущества изобретения будут более подробно описаны в нижеследующем описании, выполненном со ссылками на сопроводительные графические материалы.
Фиг. 1 - схематическое изображение соединения, возникающего в результате стыковки двух трубных компонентов путём свинчивания.
Фиг. 2 - схематическое изображение кривой свинчивания двух резьбовых трубных компонентов.
Фиг. 3 - химическая композиция, относящаяся к изобретению.
Фиг. 4 - схематическое изображение испытательной установки.
Фиг. 5 - схематическое изображение другой испытательной установки.
Резьбовое соединение, показанное на фиг. 1, включает первый трубный компонент с осью вращения 10, обеспечиваемой охватываемым концом 1, и второй трубный компонент с осью вращения 10, обеспечиваемой охватывающим концом 2. Оба конца 1 и 2 заканчиваются соответственно торцовыми поверхностями 7, 8, которые ориентированы радиально относительно оси 10 резьбового соединения и соответственно оснащены резьбовыми зонами 3 и 4, которые взаимно содействуют взаимному соединению этих двух компонентов путём свинчивания. Резьбовые зоны 3 и 4 являются традиционными в том смысле, что они могут относиться к типу трапецеидальных, самозаклинивающихся и т.д. резьб. Кроме того, между резьбовыми зонами 3, 4 и торцовой поверхностью 7 охватываемого конца 1 могут предусматриваться уплотняющие поверхности 5, 6 металл-металл, предназначенные для вхождения друг с другом в плотный контакт с натягом после соединения двух резьбовых компонентов путём свинчивания.
По меньшей мере один из резьбовых трубных компонентов покрывается по меньшей мере на части одного из концов 1, 2 сухой плёнкой, включающей фторуретановую матрицу. Фторуретановая матрица получается путём сшивания фторэтиленвинилового эфира (ΡΕΥΕ), где указанный ΡΕΥΕ составляет часть семейства фторполимеров. Использование некоторых фторполимеров в качестве покрытий для широкого разнообразия подложек широко известно с 1930-х гг. Они отличаются превосходной химической и термической устойчивостью, а также прекрасной износостойкостью. Указанные покрытия не являются липкими на ощупь, а также обладают благоприятными антикоррозионными свойствами. В частности, они включают ΡΥΌΡ (поливинилиденфторид), ΡΤΡΕ, ΡΡΕ (сополимер тетрафторэтилена и гексафторэтилена) и ΡΡΑ (сополимер перфторалкилвиниловых эфиров). Однако их применение ограничено, поскольку для образования плёнки необходимо использовать растворители при высокой температуре (>200°С), что в конечном счёте обеспечивает лишь очень низкую поверхностную энергию и, как следствие, низкую адгезивность по отношению к металлам.
Напротив, заявитель получил превосходные трибологические рабочие характеристики в неблагоприятных условиях окружающей среды путём применения матриц из фторэтиленвинилэфирных смол, где указанные матрицы имеют коэффициент трения 1,1, что в несколько раз ниже коэффициента трения ΡΤΡΕ (в интервале 0,05-0,2). В высшей степени убедительные испытания осуществлялись в особенности на плёнках со сшиваемой фторэтиленфинилэфирной матрицей, приводящей к получению фторуретана.
Как видно на фиг. 3, фторэтиленвиниловый эфир (ΡΕΥΕ), используемый заявителем, представляет собой сшиваемый чередующийся сополимер, главным образом, предназначенный для замещения поливинилиденфторидов (ΡΥΟΡ), в частности для нанесения с применением растворителя, в частности, на архитектурные покрытия, такие как, например, краска, стойкая к морской воде и свету, и покрытие для листового или рулонного металла.
Химическая структура особо усилена для свойств, которые требуются в данном описании. Фторэтиленовый мономер вносит вклад в усиление устойчивости фторполимера, обеспечивая герметизирующие условия (в особенности в отношении влаги, агрессивных условий и УФ-излучения), а также свойства прочности и химической стойкости. По причине своей природы атом фтора в мономере может одновременно понижать диффузию воды и хлорид-ионов, снижать потенциал ионизации, что позволяет получить лучшую устойчивость по отношению к кислотам и щелочам, а также позволяет ограничить образование свободных радикалов. Таким образом, получается улучшенная стойкость по отношению к УФизлучению.
Свойства, обеспечиваемые винилэфирными мономерами, зависят от присутствующих в них алкильных групп К1, К2 и К3. Характеристиками алкильных групп являются: прозрачность, лоск и прочность фторполимера - для К1, эластичность фторполимера - для К2 и адгезия - для К3 или гидроксильной (-ОН) функции.
Следует отметить, что К3 представляет участок для сшивания и растворимости фторполимера в воде и органических растворителях.
В соответствии с одной из реализаций сухая плёнка получается с использованием способа, включающего следующие этапы:
получение водной дисперсии, включающей сшиваемую фторэтиленвинилэфирную смолу; нанесение системы по меньшей мере на часть резьбовой зоны 3 или 4 толщиной по меньшей мере мкм;
сшивание фторэтиленвинилэфирной смолы гидрофильным полифункциональным отвердителем изоцианатного типа, относящимся к типу ΗΌΙ, меламиновому типу, для получения фторуретана.
- 3 020833
Диспергирование в воде обеспечивается винилэфирными группами. Часть этих групп функциоанлизируется карбоновой кислотой вследствие реакции ангидрида двухосновной кислоты по терминальной гидроксильной группе. Эти кислотные функции затем нейтрализуются полимерным вторичным амином. Фторэтиленвинилэфирная смола может, например, представлять собой ΕυΜΙΡΕΘΝ ΡΌ916 или ΡΌΙΘΘΘ, поставляемые компанией АОС СйешюаК Результирующая соль карбоновой кислоты легко диспергируется в деминерализованной воде.
Указанная водная дисперсия может сшиваться при комнатной температуре (минимум 5°С) и при высокой температуре (максимум 230°С) с использованием такого отвердителя, как диспергируемый в воде алифатический полиизоцианат, с образованием сухого покрытия фторуретанового типа. Например, может использоваться ΒΑΥΗΥΏυΚ 3100, поставляемый компанией ВАУЕК.
Количество отвердителя, необходимое для оптимизированного сшивания, определяется для соотношения Νί'Ό/ΘΗ как не намного меньшее чем 1 в готовом покрытии, т.е. для 100 г ΕυΜΙΡΕΘΝ ΡΏ916 в дисперсии требуется от 10 до 14,7 г ΒΑΥΗΥΏυΚ 3100.
Физико-химические свойства водной дисперсии ΕυΜΙΡΕΘΝ ΡΏ916 приведены в табл. 1.
Таблица 1
| Физико-химические свойства | Значения |
| Внешний вид | молочно-белая жидкость |
| Содержание твердых веществ (вес. %) | 40±2% |
| рН | 7—9 |
| Размер частиц (диаметр) | 50—300 нм |
| Минимальная температура образования плёнки | 27°С |
| Кислотное число (мг КОН/г полимера) | 15 |
| Гидроксильное число (мг КОН/г полимера) | 85 |
С целью улучшения смачивания подложки к матрице РЕУЕ может добавляться кремниевое поверхностно-активное вещество, относящееся к типу модифицированного полидиметилсилоксанового полиэфира. Для того чтобы ускорить коалесценцию путём внешней пластификации полимерных структурных единиц, понизить температуру образования плёнки и модифицировать поверхностное натяжение дисперсной среды с целью облегчения растекания, может предусматриваться добавление коалесцентного вещества с низкой скоростью парообразования, относящегося к типу н-бутилового эфира дипропиленгликоля в количестве, которое находится в интервале 2,5-10% в расчёте на массу сухого экстракта ΕυΜΙΡΕΘΝ ΡΏ916 и предпочтительнее в интервале 2,5-5 мас.%.
Преимущественно для того, чтобы улучшить плёнкообразующую способность и снизить трение, к матрице РЕУЕ может добавляться синтетический воск и/или масло. Воски могут находиться в виде водной дисперсии, а масла могут иметь форму эмульсии.
Смесь РЕУЕ и отвердителя, для которой продолжительность хранения на воздухе при комнатной температуре (25°С) не превышает 4 ч, может применяться с использованием оросительной системы типа пневматической пушки. Температуры смеси и поверхности, которая подвергается покрытию, предпочтительно должны быть близки и предпочтительно должны находиться в интервале 20-30°С.
Преимущественно перед сушкой в течение 10 мин с постепенным увеличением температуры от температуры нанесения 80°С также рекомендуется предварительная сушка при температуре нанесения в течение 5 мин. Окончательная сушка, или термоотверждение, может осуществляться при 120°С в течение 15 мин.
Химическая структура фторуретанового покрытия после сшивания и, конкретнее, термического сшивания системы РЕУЕ является следующей:
зсо
Ьмямк осх-я +
Асо
- 4 020833
Толщина сухой фторуретановой плёнки составляет 30-60 мкм.
В высшей степени удовлетворительные испытания адгезии сухой фторуретановой плёнки выполнялись на образцах из углеродистой стали, которые предварительно покрывались электролитически осаждённым покрытием Си-δη-Ζη. а также на образцах из углеродистой стали, которые уже были подвергнуты традиционной обработке цинковым фосфатированием. Следует отметить, что подготовка поверхности путём электролитического осаждения Си-δη-Ζη проводилась в соответствии с раскрытием патентной заявки \νϋ 2008/108263, которое ссылкой включается в настоящее описание.
Конкретнее, испытания проводились в соответствии с испытанием твёрдости по Моосу, схематически показанным на фиг. 4. Это испытание является производным от испытания Боудена и позволяет определять силу адгезии, или адгезию покрытия, на поверхности или на обработанной поверхности. Способ, состоящий в сдвиге и деформации покрытия сферическим шариком, подвергаемым возрастающей нагрузке, также позволяет определить два главных трибологических параметра, а именно коэффициент трения и критическую нагрузку, соответствующую проявлению потери когезии плёнкой.
Экспериментальные условия используют сферический индентор, сформированный из 1псопе1 718, с диаметром 5 мм и металлический образец, описанный выше, а также следующие параметры: возрастание нагрузки - от 10 до 310 Н (со скоростью 15 Н/с), скорость перемещение шарика - 2 мм/с, промежуток времени - 20 с и длина пробега - 40 мм. Измеренный коэффициент трения мал и находится в интервале от μ=0,05 - при нагрузке 5 Н до μ=0,09 - при нагрузке 80 Н; в частности, μ=0,06 измерен для нагрузки 80 Н на подготовленной поверхности, относящейся к типу электролитически осаждённого покрытия Си-δη-Ζη. Кроме того, трение фторуретанового покрытия оценено как чрезвычайно устойчивое в отношении приложенной нагрузки. Так, при увеличении контактного давления от 250 МПа до 1,1 ГПа (контактные давления определялись с учётом модуля Юнга для подготовленной поверхности и для покрытия) получено постоянное значение трения, и это означает, что можно сделать вывод, что резьбовая зона, находящаяся под напряжением неравномерным образом, будет равномерным образом давать отклик в отношении трения. Данная рабочая характеристика, в частности, означает, что для соединений, использующих плёнки с фторуретановой матрицей, могут достигаться относительно низкие значения крутящего момента на заплечике.
Плёнки с фторуретановой матрицей также обладают низким в практическом смысле коэффициентом трения (μ=0,07) для высоких контактных давлений порядка 2,5 ГПа по сравнению с эпоксидным покрытием и независимо к подготовке поверхности. Плёнки с фторуретановой матрицей ограничивают возможность контакта металл-металл в ходе трения независимо от напряжения.
С использованием испытания твёрдости по Моосу также определялась критическая нагрузка; результаты приведены в табл. 2.
Таблица 2
| Наименование продукта | Химическая природа | Образец А* (%) | Образец А** (%) | Образец В* <%) | Образец В** (%) |
| Ι,υΜΙΡΙΌΝ Ρϋ916 | РЕУЕ | 88 | 88 | ||
| ΒΑΥΗΥουκ 3100 | Алифатичес кии полиизоциан ат | 12 | 12 | ||
| нш | |||||
| ΕΡΟΤΙΙΡ 37143 | Диглицидил овый эфир бисфенола А | 50 | 50 | ||
| ЕРОТОР 37685 | Модифициро ванный диамин | 50 | 50 | ||
| Испытание твёрдости по Моосу | Критическая нагрузка, Ьс (Н): | >310 | >310 | >310 | >310 |
* Образец из углеродистой стали с электролитически осаждённым покрытием Си-δη-Ζη.
** Образец из углеродистой стали с цинковым фосфатированием.
- 5 020833
Плёнки с фторуретановой матрицей проявляют превосходную адгезию на углеродистой стали независимо от сущности подготовки поверхности (полярной или неполярной), безотносительно к шероховатости (Κζ=10 мкм - для цинкового фосфатирования, Κζ=3 мкм - для электролитически осаждённого покрытия Си-δη-Ζη) независимо от пористости, по меньшей мере, в широком интервале.
Указанная поливалентность адгезии по сравнению с эпоксидным покрытием усиливает преимущество настоящего изобретения.
В отношении трибологических результатов, касающихся плёнок, заявитель пожелал оценить поведение плёнок с фторуретановой матрицей в ходе операции свинчивания для соединений класса Ргетшш. Точнее, моделировалось и оценивалось сопротивление крутящему моменту на заплечике С8В, также ΤοδΚ. Данный крутящий момент возникает в ходе операций свинчивания для соединений класса Ргетшт, используемых в нефтяной промышленности, и представлен на фиг. 2. Кривая на фиг. 2 выражает крутящий момент при свинчивании (или затягивании) в зависимости от количества выполненных циклов вращения.
Как видно, профиль крутящего момента при свинчивании для соединений класса Ргетшт может быть разбит на четыре части. В первой части Р1 наружные резьбы охватываемого резьбового элемента (или штифта) первого компонента резьбового трубного соединения ещё не образуют радиальное затягивание с внутренними резьбами соответствующего охватывающего резьбового элемента (или муфты) второго компонента того же резьбового трубного соединения.
Во второй части Р2 геометрический натяг резьб охватываемого и охватывающего резьбовых элементов создаёт радиальное затягивание, которое увеличивается при продолжении свинчивания (создавая небольшой, но возрастающий крутящий момент при свинчивании).
В третьей части Р3 уплотняющая поверхность на наружном периметре оконечной части охватываемого резьбового элемента радиально взаимодействует с соответствующей уплотняющей поверхностью охватывающего резьбового элемента, образуя уплотнение металл-металл.
В четвёртой части Р4, в ходе которой лобовая торцовая поверхность охватываемого резьбового элемента находится в осевом примыкании с кольцевой поверхностью упора свинчивания охватывающего резьбового элемента. Четвёртая часть Р4 соответствует конечному этапу свинчивания. Крутящий момент при свинчивании САВ, который соответствует завершению третьей части Р3 и началу четвёртой части Р4, называется крутящим моментом на заплечике. Крутящий момент при свинчивании СР, который соответствует завершению четвёртой части Р4, называется крутящим моментом пластификации.
Предполагается, что вслед за крутящим моментом пластификации СР охватываемый упор свинчивания (оконечная часть охватываемого резьбового элемента) и/или охватывающий упор свинчивания (зона, расположенная за кольцевой опорной поверхностью охватывающего резьбового элемента) подвергается пластической деформации, которая может ухудшить рабочие характеристики в отношении плотности контакта между уплотняющими поверхностями путём пластификации также и уплотняющих поверхностей. Разность между значениями крутящего момента пластификации СР и крутящего момента на заплечике САВ именуется сопротивлением крутящему моменту на заплечике С8В (С8В=СР-САВ).
В конце свинчивания резьбовое трубное соединение подвергается оптимизированному затягиванию, что является мерой по оптимизации механической прочности резьбового соединения, например, в отношении растягивающих усилий, но также и в отношении случайного развинчивания в ходе эксплуатации и по оптимизации рабочих характеристик уплотнения. Таким образом, проектировщик резьбового соединения должен определить для данного типа резьбового соединения значение оптимизированного крутящего момента при свинчивании, который для всех соединений этого типа соединения должен быть меньше, чем крутящий момент пластификации СР (во избежание пластификации упоров и сопутствующих неблагоприятных условий), и больше, чем крутящий момент на заплечике САВ.
Завершение свинчивания при крутящем моменте, меньшем, чем САВ, не может гарантировать правильного относительного расположения охватываемого и охватывающего элементов и, таким образом, эффективного уплотнения между их уплотняющими поверхностями. Кроме того, существует риск развинчивания. Эффективное значение крутящего момента на заплечике САВ значительно колеблется при переходе от одного соединения к другому для одного и того же типа соединения, поскольку он зависит от эффективных диаметральных и осевых допусков на обработку охватываемой и охватывающей уплотняющих поверхностей; оптимизированный крутящий момент при свинчивании должен быть существенно выше, чем крутящий момент на заплечике САВ. Как следствие, чем выше величина сопротивления крутящему моменту на заплечике С8В, тем шире пределы для определения оптимизированного крутящего момента при свинчивании, и тем более прочным будет резьбовое соединение по отношению к напряжениям в ходе его эксплуатации.
Испытания трением проводились на машине бриджменовского типа. Это тип машин, в частности, был описан в статье Ό. КнЫтапп-ХУПзбогГ е1 а1., Р1а8Йс Пою Ье1юееп Впбдтап αηνίΐδ побег Ыдй рге88иге8, I. Ма!ег К.е8., νοί. 6, по 12, Эес. 1991.
- 6 020833
Схематический и функциональный пример машины Бриджмена проиллюстрирован на фиг. 5. Указанная машина включает в себя диск ΌΟ. который может быть приведён во вращение с выбранными скоростями;
первую наковальню ЕС1, предпочтительно конического типа, неразъёмно прикреплённую к первой лицевой поверхности диска ΌΟ;
вторую наковальню ЕС2, предпочтительно конического типа, неразъёмно прикреплённую ко второй лицевой поверхности диска ΌΟ. противоположной первой лицевой поверхности;
первый ЕР1 и второй ЕР2 элементы давления, такие как поршни, например, для приложения выбранных осевых давлений Р;
третью наковальню ЕС3, предпочтительно цилиндрического типа, неразъёмно прикреплённую к одной из лицевых поверхностей первого элемента давления ЕР1;
четвёртую наковальню ЕС4, предпочтительно цилиндрического типа, неразъёмно прикреплённую к одной из лицевых поверхностей второго элемента давления ЕР2.
Для испытания композиции смазывающего материала два изделия из материала, идентичного тому, который составляет резьбовой элемент, покрываются указанной композицией для формирования первого §1 и второго 82 образцов. Затем первый образец δ 1 располагается между свободными лицевыми поверхностями первой ЕС1 и третьей ЕС3 наковален, а второй образец 82 располагается между свободными лицевыми поверхностями второй ЕС2 и четвёртой ЕС4 наковален. Затем диск ΌΟ вращается с выбранной скоростью при приложении выбранного осевого давления Р (например, порядка 1,5 ГПа) с каждым из элементов давления, первым ЕР1 и вторым ЕР2, и измеряется крутящий момент при свинчивании, действию которого подвергается каждый из образцов 81, 82.
Осевое давление, скорость вращения и угол вращения выбираются в испытании Бриджмена так, чтобы смоделировать давление Герца и относительную скорость опорных поверхностей в конце свинчивания.
Применяя указанную машину, можно зафиксировать большое количество различных пар параметров (крутящий момент, скорость вращения) для того, чтобы прилагать предварительно определённые крутящие моменты при свинчивании к образцам 81 и 82 и проверять, близко ли указанные образцы 81 и 82 следуют заданному профилю крутящего момента при свинчивании и, в частности, позволяют ли они достичь количества завершённых оборотов до образования задиров, которое по меньшей мере равно пороговому значению, выбранному в отношении выбранных крутящих моментов при свинчивании.
В настоящем случае выбранное контактное давление составляло 500 МПа, и скорость вращения составляла 10 об/мин. Испытываемые образцы формировались из нержавеющей стали с 13% Сг, обрабатывались на станке, а затем покрывались сухими покрытиями различного состава, перечисленными в табл. 3, наряду с определением сопротивления крутящему моменту на заплечике (С8В или То8К).
Таблица 3
| Наименован не продукта | Химическая природа | Образец А (%) | Образец В (%) | Образец С (%) |
| ΙΑΓΜΙΡΕΟΝ Ρϋ916 | РЕУЕ | 88 | ||
| ΒΑΥΗΥϋυ К 3100 | Алифатическ ИЙ полиизоциан ат ΗϋΙ | 12 | ||
| Еротиг 37143 | Диглицидило вый эфир бисфенола А | 50 | ||
| ЕРОТиР 37685 | Модифициро ванный диамин | 50 | ||
| АгаМКе | Двухкомпоне нтная | 100 | ||
| (адЬезАе £гот ΒΟ8ΤΙΚ) | эпоксидная смола | |||
| ΤοδΚ. по Бриджмену | ΤοδΚ | 232% | 232% | 155% |
- 7 020833
Значение сопротивления крутящему моменту на заплечике для плёнок с фторуретановой матрицей намного выше, чем опорное значение 100% для консистентной смазки ЛИ 5А3. Также оно сравнимо с таковым для отверждённой эпоксидной смолы АгаЫйе.
Преимущественно можно улучшить свойства стойкости плёнок с фторуретановой матрицей по отношению к коррозии, используя ингибиторы коррозии, интегрированные в матрицу ΤΕΥΕ. Точнее, свойства стойкости по отношению к климатическим условиям для плёнок с фторуретановой матрицей изучались через антикоррозионную защиту, предоставляемую покрытием, посредством испытания на воздействие соляным туманом. Антикоррозионная защита испытывалась для плёнки с фторуретановой матрицей с антикоррозионными красками и без них. Это включало определение барьерного эффекта фторуретанового покрытия, а также установление наилучших соответствий между пигментными и непигментными ингибиторами коррозии и фторуретаном.
Исследуемыми ингибиторами коррозии являлись ортофосфат-силикат цинка-кальция-стронция, фосфосиликат кальция, боросиликат кальция, пластинчатый цинк, комплекс жирной кислоты и амина, гибридный золь-гель материал.
Табл. 4 и 5 касаются оценки поверхности углеродистой стали с электролитически осаждённым покрытием Си-δη-Ζη, покрытой плёнкой с фторуретановой матрицей, наполненной различными ингибиторами коррозии.
Таблица 4
| Наименован ие продукта | Химическая природа | Образец А(%) | Образец В(%) | Образец С(%) | Образец И(%) | Образец Е(%) |
| ЬиМ1РЬОИ РИ916 | РЕУЕ | 88 | 81 | 85 | 85 | 83 |
| ΒΑΥΗΥου к 3100 | Алифатический полиизоцианат ΗΟΙ | 12 | 11 | 11,5 | 11,5 | И |
| Агсо1785 | Перещелочённый сульфонат кальция и продукт обжига | 8 | ||||
| На1ох 570 | Комплекс жирной кислоты с амином | 3,5 | ||||
| На1ох 8ΖΡ391 | Ортофосфатсиликат стронция- цинка-кальция | 6 | ||||
| Соляной туман (Ι8Ο 9227) | Появление коррозии по мере выдержки (часы): | 168 | 132 | 264 | 504 | > 1008 |
- 8 020833
Таблица 5
| Наименован ие продукта | Химическая природа | Образец А | Образец Р (%) | Образец О (%) | Образец Н (%) |
| ΕυΜΙΡίΟΝ Ρϋ916 | РЕУЕ | 88 | 82,5 | 86,5 | 87 |
| ΒΑΥΗΥου К 3100 | Алифатический полиизоцианат ΗϋΙ | 12 | 11 | 12 | 12 |
| На1ох С\У 491 | Фосфосиликат кальция | 6,5 | |||
| На1ох 550\¥Р | Гибридный золь- гель материал (на основе кремнийсодержа щих сложных эфиров) | 1,5 | |||
| ОТТ Пакез | Пластинчатый цинк | 1 | |||
| Соляной туман (Ι8Ο 9227) | Появление коррозии по мере выдержки (часы): | 168 | >1008 | 384 | 216 |
Антикоррозионная защита плёнок с фторуретановой матрицей заметно улучшается при использовании антикоррозионных красок, относящихся к типу ортофосфата-силиката стронция-цинка-кальция и фосфосиликата кальция, давая коррозионную стойкость поверхности более чем 1000 ч в соответствии со стандартом Ι8Ο 9227 без образования ржавчины, вспучивания и отслаивания.
В то же время водостойкость оценивалась с использованием испытания погружением (образец из углеродистой стали с цинковым фосфатированием, покрытый плёнкой с фторуретановой матрицей) в деминерализованной воде при 40°С в течение 168 ч. Результаты демонстрируют превосходную водостойкость в случае, когда указанное покрытие усилено водной дисперсией твёрдого парафина, поставляемого компанией ΜΙΟΚΟΡΟ^ΌΕΚδ под торговым наименованием ЛОиЛВЕЛБ 325Е. Количество добавляемой водной дисперсии парафина находилось в интервале 3-5 мас.% в расчёте на сухой экстракт водной дисперсии ΕυΜΙΕΕΟΝ РБ916. Следует отметить, что добавление твёрдого парафина в концентрации сухого экстракта 5% относительно ΕυΜΙΕΕΟΝ РБ916 значительно улучшает фрикционную стойкость к износу в присутствии или в отсутствие пигментных наполнителей, относящихся к типу твёрдых смазочных материалов, т.е. μ=0,06 в отличие от 0,08-0,1.
Сходным образом, можно интегрировать в матрицу ЕЕУЕ твёрдые смазочные материалы. Термин твёрдый смазочный материал в том смысле, как он используется в данном описании, означает устойчивое твёрдое тело, которое при его расположении между двумя поверхностями трения способен снижать коэффициент трения и уменьшать износ и повреждение поверхностей. Указанные тела могут классифицироваться по различным категориям, определяемым механизмами их функционирования и строением, а именно:
класс 1: твёрдые тела, обладающие свойствами смазки, благодаря их кристаллической структуре, как, например, графит, оксид цинка (ΖηΟ) или нитрид бора (ΒΝ);
класс 2: твёрдые тела, обладающие свойствами смазки, благодаря их кристаллической структуре, а также входящему в их состав реакционно способному химическому элементу, как, например, дисульфид молибдена Μοδ2, фторид графита, сульфиды олова, сульфиды висмута, сульфид вольфрама или фторид кальция;
класс 3: твёрдые тела, обладающие свойствами смазки, благодаря их химической реакционной способности, как, например, некоторые химические соединения тиосульфатного типа или БекйиЬе 88®, поставляемый в продажу БекйиЬе ТесЬпо1о§1е8 1пс;
класс 4: твёрдые тела, обладающие свойствами смазки, благодаря их пластичному или вязкопластичному поведению под фрикционным напряжением, как, например, политетрафторэтилен (ΡΤΕΕ) или полиамиды.
Также следует упомянуть отдельную категорию фуллеренов; они относятся к подкатегории класса
1. Следует напомнить, что фуллерены представляют собой молекулы со сферической или трубчатой формой с однослойной или многослойной структурой, обладающие свойствами понижения трения и свойствами генерирования устойчивых переносимых плёнок на поверхностях трения. В частности, можно использовать, например, углеродные фуллерены или фуллерены, относящиеся к типу дисульфидов
- 9 020833 металлов.
Также можно рекомендовать комбинированное использование по меньшей мере двух твёрдых смазочных материалов, принадлежащих различным классам, что подразумевает достижение в этом случае синергетических эффектов, приводя, таким образом, к чрезвычайно высоким рабочим характеристикам смазывания.
Преимущественно для усиления механических свойств с целью повышения фрикционной стойкости минерального слоя путём регулирования коэффициента трения в матрицу ΡΕΥΕ могут интегрироваться такие добавки, как нитриды и карбиды титана или минеральные нанометровые частицы (глинозём, кремнезём).
Могут использоваться и другие способы интеграции системы на основе фторэтиленвинилэфирной смолы. Например, система может состоять из эмульсии, сшиваемой фторэтиленвинилэфирной смолы, предпочтительно функционализированной этиленоксидными группами. Система также может состоять из сшиваемой фторэтиленвинилэфирной смолы, растворённой в органическом растворителе, таком как ароматические углеводороды, кетоны, карбонаты и т.д.
Нанесение плёнок с фторуретановой матрицей касается не только резьбовых зон соединений, применяемых для разведки и эксплуатации углеводородных скважин, но также и уплотняющих зон указанных соединений. Фактически, эти зоны часто подвергаются высоким напряжениям Герца по причине натяга (диаметр охватываемого трубного компонента в зонах натяга несколько больше диаметра охватывающего трубного компонента с целью создания уплотняющих поверхностей) и, в результате, также подвержены образованию задиров.
В заключение, плёнки с фторуретановой матрицей на основе сшиваемых функционализированных фторэтиленвинилэфирных смол проявляют замечательные рабочие характеристики в отношении трения, поскольку они эквивалентны или даже превосходят плёнки эпоксидного покрытия. Связанный способ, основывающийся на водной сшиваемой дисперсии фторэтиленвинилэфирных смол, имеет то преимущество, что он является более простым для осуществления, чем способы, связанные с двухкомпонентными или многокомпонентными покрытиями.
Сходным образом, плёнки с фторуретановой матрицей объединяют в едином смазывающем слое свойства прочности термореактивного покрытия и свойства смазочного материала, являющегося деформируемым под высоким напряжением, такого как ΡΤΡΕ, в отсутствие недостатков многослойного нанесения.
Сходным образом, рабочие характеристики плёнок с фторуретановой матрицей могут быть сравнимы с традиционными решениями, применяемыми в области тефлонирования при отсутствии недостатков, связанных с высвобождением низкокипящих растворителей или с использованием избыточной температуры отверждения, но не являются решениями с ограниченной механической посадкой.
Claims (21)
1. Устойчивый к образованию задиров резьбовой трубный компонент для бурения или эксплуатации углеводородных скважин, содержащий на одном из его концов (1, 2) резьбовую зону (3, 4), выполненную на его наружной или внутренней периферийной поверхности в зависимости от того, относится резьбовой конец к охватываемому или охватывающему типу, отличающийся тем, что по меньшей мере часть конца (1, 2) покрывается сухой плёнкой, включающей фторуретановую матрицу.
2. Резьбовой трубный компонент по п.1, отличающийся тем, что фторуретановая матрица получена путём сшивания фторэтиленвинилового эфира.
3. Резьбовой трубный компонент по п.1 или 2, отличающийся тем, что в матрице диспергируются частицы твёрдых смазочных материалов.
4. Резьбовой трубный компонент по п.3, отличающийся тем, что частицы твёрдых смазочных материалов содержат частицы смазочных материалов по меньшей мере из двух классов 1, 2, 3 и 4.
5. Резьбовой трубный компонент по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что в матрицу интегрируется антикоррозионное вещество.
6. Резьбовой трубный компонент по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что в матрицу интегрируется синтетический воск и/или масло.
7. Резьбовой трубный компонент по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что в матрицу для усиления механических свойств интегрируются добавки.
8. Резьбовой трубный компонент по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что сухой плёнкой покрывается вся резьбовая зона (3, 4).
9. Резьбовой трубный компонент по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что он включает в себя уплотняющую поверхность металл-металл, которая покрыта сухой плёнкой.
10. Резьбовое трубное соединение, содержащее охватываемый резьбовой трубный компонент и охватывающий резьбовой трубный компонент, ввинчиваемые один в другой, отличающееся тем, что по меньшей мере один из трубных компонентов является трубным компонентом по одному из пп.1-9.
11. Способ нанесения покрытия на устойчивый к образованию задиров резьбовой трубный компо- 10 020833 нент для бурения или эксплуатации углеводородных скважин, где трубный компонент содержит на одном из своих концов (1, 2) резьбовую зону (3, 4), выполненную на его наружной или внутренней периферийной поверхности в зависимости от того, относится резьбовой конец к охватываемому или охватывающему типу, отличающийся тем, что включает следующие этапы:
получение системы, включающей в себя сшиваемую фторэтиленвинилэфирную смолу; нанесение системы по меньшей мере на часть резьбовой зоны (3, 4) толщиной по меньшей мере
20 мкм;
сшивание фторэтиленвинилэфирной смолы с получением полифторуретанового покрытия.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что система представляет собой водную или органическую дисперсию сшиваемой фторэтиленвинилэфирной смолы, предпочтительно функционализированной карбоксильными группами, нейтрализованными полимерным вторичным амином.
13. Способ по п.11, отличающийся тем, что система представляет собой эмульсию сшиваемой фторэтиленвинилэфирной смолы, предпочтительно функционализированной этиленоксидными группами.
14. Способ по п.11, отличающийся тем, что система представляет собой сшиваемую фторэтиленвинилэфирную смолу, растворённую в органическом растворителе.
15. Способ по одному из пп.11-14, отличающийся тем, что система включает в себя отвердитель, предпочтительно выбранный из алифатических полиизоцианатов.
16. Способ по одному из пп.11-15, отличающийся тем, что система дополнительно включает в себя частицы твёрдых смазочных материалов.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что частицы твёрдых смазочных материалов содержат частицы по меньшей мере из двух классов 1, 2, 3 и 4.
18. Способ по одному из пп. 11-17, отличающийся тем, что система включает в себя антикоррозионное вещество.
19. Способ по одному из пп.11-18, отличающийся тем, что система включает в себя синтетический воск и/или масло.
20. Способ по одному из пп.11-19, отличающийся тем, что система включает в себя армирующие добавки.
21. Способ по одному из пп.11-20, отличающийся тем, что перед нанесением системы, включающей в себя фторэтиленвинилэфирную смолу, выполняют этап подготовки поверхности, выбранной из группы, состоящей из пескоструйной обработки, фосфатирования и электролитического осаждения Си-Ζπ-δπ.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0906320A FR2954454B1 (fr) | 2009-12-23 | 2009-12-23 | Composant filete tubulaire resistant au grippage et procede de revetement d'un tel composant |
| PCT/EP2010/007556 WO2011076350A2 (en) | 2009-12-23 | 2010-12-10 | Galling-resistant threaded tubular component, and process for coating said component |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201270664A1 EA201270664A1 (ru) | 2012-12-28 |
| EA020833B1 true EA020833B1 (ru) | 2015-02-27 |
Family
ID=42937130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201270664A EA020833B1 (ru) | 2009-12-23 | 2010-12-10 | Устойчивый к образованию задиров резьбовой трубный компонент и способ нанесения покрытия на указанный компонент |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9206376B2 (ru) |
| EP (1) | EP2516910B1 (ru) |
| JP (1) | JP5847729B2 (ru) |
| CN (1) | CN102713394B (ru) |
| AR (1) | AR079780A1 (ru) |
| AU (1) | AU2010335578B2 (ru) |
| BR (1) | BR112012015560A2 (ru) |
| CA (1) | CA2785466C (ru) |
| EA (1) | EA020833B1 (ru) |
| FR (1) | FR2954454B1 (ru) |
| IN (1) | IN2012DN05206A (ru) |
| MX (1) | MX2012007423A (ru) |
| MY (1) | MY161571A (ru) |
| PL (1) | PL2516910T3 (ru) |
| UA (1) | UA105555C2 (ru) |
| WO (1) | WO2011076350A2 (ru) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI0721621B1 (pt) | 2007-04-13 | 2019-01-02 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | elemento filetado para uma junta filetada tubular resistente ao gripagem |
| FR2960619B1 (fr) | 2010-06-01 | 2013-02-15 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | Extremite filetee d'un composant tubulaire pour le forage ou l'exploitation des puits d'hydrocarbures, et joint resultant |
| FR2966191B1 (fr) | 2010-10-15 | 2013-11-01 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | Composant filete tubulaire et joint resultant |
| FR2970028B1 (fr) | 2010-12-29 | 2012-12-28 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | Procede de revetement d'un composant tubulaire filete, composant filete et joint resultant |
| FR2981395B1 (fr) * | 2011-10-14 | 2016-04-01 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | Composant filete tubulaire et joint resultant |
| FR2985297B1 (fr) | 2011-12-29 | 2016-04-01 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | Composant filete tubulaire et procede de revetement d'un tel composant filete tubulaire |
| FR2995317B1 (fr) | 2012-09-12 | 2014-08-29 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | Procede de realisation d'un film sec de polyamide-imide ayant une resistance elevee au grippage sur un composant filete tubulaire a partir d'une dispersion aqueuse exempte de substance cancerigene |
| US9085703B2 (en) | 2012-10-15 | 2015-07-21 | Varel International Ind., L.P. | Anti-balling coating on drill bits and downhole tools |
| FR3003007B1 (fr) * | 2013-03-06 | 2015-08-28 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas France | Composant tubulaire filete protege par un film |
| US9470044B1 (en) | 2015-07-06 | 2016-10-18 | Pegasis S.r.l. | Threaded connection having high galling resistance and method of making same |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5180509A (en) * | 1989-10-10 | 1993-01-19 | Jacobs Norman L | Metal-free lubricant composition containing graphite for use in threaded connections |
| JP2002348587A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管用ねじ継手 |
| US6846779B1 (en) * | 2000-03-24 | 2005-01-25 | Omnitechnik Mikroverkapselungsgesellschaft Mbh | Coating compositions having antiseize properties for a disassemblable socket/pin and/or threaded connections |
| WO2009072486A1 (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-11 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 管ねじ継手 |
| EP2128506A1 (en) * | 2007-03-02 | 2009-12-02 | SUMITOMO METAL INDUSTRIES, Ltd. | Screw joint for steel pipe |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1183345B (it) * | 1985-02-13 | 1987-10-22 | Montefluos Spa | Poliuretani fluorurati contenenti blocchi poliosiperfluoroalchilenici di migliorate caratteristiche meccaniche |
| JP3069463B2 (ja) | 1993-03-15 | 2000-07-24 | 日新製鋼株式会社 | フッ素樹脂塗膜の意匠鋼板 |
| JPH07197377A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Daikin Ind Ltd | 繊維製品の処理方法および処理された繊維製品 |
| JP3378358B2 (ja) | 1994-06-23 | 2003-02-17 | 株式会社イトーキクレビオ | 表装用クロスの処理方法 |
| FR2761450B1 (fr) * | 1997-03-27 | 1999-05-07 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | Joint filete pour tubes |
| JP2001065753A (ja) | 1999-08-27 | 2001-03-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 油井管用ねじ継手 |
| JP4032801B2 (ja) | 2001-04-11 | 2008-01-16 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
| JP4069659B2 (ja) | 2001-05-24 | 2008-04-02 | 住友金属工業株式会社 | 耐焼付き性に優れた鋼管用ねじ継手 |
| JP4099044B2 (ja) | 2001-12-10 | 2008-06-11 | アクロス株式会社 | 光ディスク接触部材、光ディスクの傷付き防止被膜および塗料組成物 |
| US20060142530A1 (en) | 2004-12-28 | 2006-06-29 | Moore George G | Water- and oil-repellent fluorourethanes and fluoroureas |
| FR2892174B1 (fr) | 2005-10-14 | 2007-12-28 | Vallourec Mannesmann Oil Gas F | Element filete tubulaire muni d'un revetement protecteur sec |
| US20080145631A1 (en) | 2006-12-19 | 2008-06-19 | General Electric Company | Articles having antifouling surfaces and methods for making |
| FR2914926B1 (fr) * | 2007-04-11 | 2013-11-01 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | Composition de lubrification a coefficient de frottement adaptable, pour un element filete d'un composant de joint filete tubulaire. |
| BRPI0721621B1 (pt) | 2007-04-13 | 2019-01-02 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | elemento filetado para uma junta filetada tubular resistente ao gripagem |
-
2009
- 2009-12-23 FR FR0906320A patent/FR2954454B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-10-12 UA UAA201209005A patent/UA105555C2/ru unknown
- 2010-12-10 CN CN201080058437.0A patent/CN102713394B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-12-10 EP EP10790624.0A patent/EP2516910B1/en active Active
- 2010-12-10 MX MX2012007423A patent/MX2012007423A/es active IP Right Grant
- 2010-12-10 JP JP2012545133A patent/JP5847729B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-12-10 MY MYPI2012002882A patent/MY161571A/en unknown
- 2010-12-10 EA EA201270664A patent/EA020833B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2010-12-10 CA CA2785466A patent/CA2785466C/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-12-10 PL PL10790624T patent/PL2516910T3/pl unknown
- 2010-12-10 IN IN5206DEN2012 patent/IN2012DN05206A/en unknown
- 2010-12-10 AU AU2010335578A patent/AU2010335578B2/en not_active Ceased
- 2010-12-10 WO PCT/EP2010/007556 patent/WO2011076350A2/en active Application Filing
- 2010-12-10 BR BR112012015560A patent/BR112012015560A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2010-12-10 US US13/517,990 patent/US9206376B2/en active Active
- 2010-12-22 AR ARP100104915A patent/AR079780A1/es not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5180509A (en) * | 1989-10-10 | 1993-01-19 | Jacobs Norman L | Metal-free lubricant composition containing graphite for use in threaded connections |
| US6846779B1 (en) * | 2000-03-24 | 2005-01-25 | Omnitechnik Mikroverkapselungsgesellschaft Mbh | Coating compositions having antiseize properties for a disassemblable socket/pin and/or threaded connections |
| JP2002348587A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管用ねじ継手 |
| EP2128506A1 (en) * | 2007-03-02 | 2009-12-02 | SUMITOMO METAL INDUSTRIES, Ltd. | Screw joint for steel pipe |
| WO2009072486A1 (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-11 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 管ねじ継手 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5847729B2 (ja) | 2016-01-27 |
| IN2012DN05206A (ru) | 2015-10-23 |
| FR2954454B1 (fr) | 2012-02-10 |
| CA2785466C (en) | 2018-01-23 |
| WO2011076350A3 (en) | 2011-10-13 |
| AU2010335578B2 (en) | 2015-09-10 |
| JP2013515918A (ja) | 2013-05-09 |
| AU2010335578A1 (en) | 2012-06-21 |
| UA105555C2 (ru) | 2014-05-26 |
| AR079780A1 (es) | 2012-02-22 |
| MX2012007423A (es) | 2012-07-17 |
| US20120312527A1 (en) | 2012-12-13 |
| EA201270664A1 (ru) | 2012-12-28 |
| US9206376B2 (en) | 2015-12-08 |
| EP2516910B1 (en) | 2014-10-29 |
| WO2011076350A2 (en) | 2011-06-30 |
| FR2954454A1 (fr) | 2011-06-24 |
| PL2516910T3 (pl) | 2015-04-30 |
| CA2785466A1 (en) | 2011-06-30 |
| MY161571A (en) | 2017-04-28 |
| EP2516910A2 (en) | 2012-10-31 |
| CN102713394A (zh) | 2012-10-03 |
| CN102713394B (zh) | 2015-05-27 |
| BR112012015560A2 (pt) | 2016-05-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA020833B1 (ru) | Устойчивый к образованию задиров резьбовой трубный компонент и способ нанесения покрытия на указанный компонент | |
| RU2664930C2 (ru) | Резьбовой трубный компонент, защищенный с помощью пленки | |
| AU2011260640B2 (en) | Threaded end of a tubular component for drilling or working hydrocarbon wells, and resulting connection | |
| EA017703B1 (ru) | Резьбовое соединение для труб | |
| US9568126B2 (en) | Threaded joint for steel pipe | |
| EA026646B1 (ru) | Трубное резьбовое соединение с улучшенными свойствами для высокомоментного свинчивания | |
| AU2011315548B2 (en) | Threaded tubular component and resulting connection | |
| US9290714B2 (en) | Galling-resistant threaded tubular component and process for coating said component | |
| JP6120877B2 (ja) | ねじ付き管状コンポーネントおよびそのねじ付き管状コンポーネントのコーティング方法 | |
| RU2671759C1 (ru) | Резьбовое соединение с сухим смазочным покрытием | |
| OA16254A (en) | Threaded end of a tubular component for drilling or working hydrocarbon wells, and resulting connection. | |
| OA17226A (en) | Threaded joint for steel pipe. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY KG MD TJ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ KZ TM RU |