NL8500469A

NL8500469A - Smeermiddel voor schroefdraden, werkwijze voor de bereiding ervan en toepassing van een dergelijk smeermiddel.

Info

Publication number: NL8500469A
Application number: NL8500469A
Authority: NL
Original assignee: Emex Techniek Bv
Priority date: 1985-02-19
Filing date: 1985-02-19
Publication date: 1986-09-16
Also published as: EP0195466A1

Description

Smeermiddel voor schroefdraden, werkwijze voor de bereiding ervan en toepassing van een dergelijk smeermiddel.

De uitvinding heeft betrekking op een smeermiddel voor schroefdraden, op een werkwijze voor de bereiding ervan alsmede op de toepassing van dit smeermiddel.

In het algemeen dient een geschikt smeermiddel voor 5 schroefdraden belangrijke eigenschappen te bezitten, zoals het smeren van mannelijke en vrouwelijke schroefdraden ter voorkoming van beschadiging wanneer zij aaneengeschroefd worden, het gescheiden houden van mannelijke en vrouwelijke schroefdraden onder omstandigheden van extreme druk, in het 10 bijzonder wanneer zij aan elkaar worden geschroefd, het voorkomen van of bestand zijn tegen aantasting van de schroefdraden onder diverse omstandigheden, waaronder maritiem transport, en het waarborgen van een volledige afdichting van schroefcomponenten ter voorkoming van lekken door van schroef-15 draad voorziene gebieden.

In de petroleumindustrie heeft men gedurende vele jaran gebruik gemaakt van diverse smeermiddelen voor schroefdraden, welke aan de bovengenoemde vereisten voldeden. Deze bekende smeermiddelen voor schroefdraden bevatten metalen, 20 metaalpoeders en aardpoeders alsmede vetten.

Bekend is, dat de petroleumindustrie een intensieve gebruiker is van aaneengeschroefde buisvormige produkten en componenten bij toepassingen zoals boorstaven, produktiesta-ven, "casing" en "line pipe". Dienovereenkomstig heeft the 25 American Petroleum Institute (API) een Bulletin, No. 5A2, april 1972, uitgegeven hetgeen betrekking heeft op smeermiddelen voor schroefdraden, "casing", "tubing" en "line pipe".

Het smeermiddel, dat is aanbevolen door het API-Bulletin 5A2, bevat maar liefst 30,5 gew.% lood in de vorm 30 van fijn gedeeld poeder, dat als een extreem drukingrediënt fungeert.

Het is nu zonder twijfel vastgesteld, dat lood en zijn verbindingen ernstige nadelen hebben, in het bijzonder direkte gevaren voor de gezondheid van de gebruiker van dit 35 smeermiddel. Bovendien zijn lood en loodverbindingen ongewenst ®^Rr§n\!rege^milieuverontreiniging van oppervlaktewateren en land- 8500469 - 2 - wateren.

Een ander nadeel van het door API beschreven smeermiddel is, dat het praktisch ongeschikt bleek als beschermend middel voor het voorkomen van corrosie van schroefdraden tij-5 dens opslag of maritiem transport. Dit is vooral van belang voor de fabrikanten van dure verbindingsstukken, die hun pro-dukten transporteren naar alle delen van de wereld, waarbij zij bovendien offshore dienen te worden opgeslagen. Aangenomen wordt, dat het corrosieprobleem met het API-smeermiddel 10 samenhangt met de aanwezigheid van metallisch koper in samenhang met meer electropositieve metalen. Het metallische koper 1 is aanwezig in een hoeveelheid van 3 gew.% als anti-beschadi-gingsmiddel. Bovendien bevat het in het API-produkt 5A2 vereiste type vetten normale zeepgelleringsmiddelen, die onder 15 water weg kunnen lekken, glycolen en oliën met een in verhouding laag molecuulgewicht, die bij buitenomstandigheden verdampen zelfs bij lage termperaturen, zodat een koppeling, voorzien van API-smeermiddel vaak binnen 5 maanden droog en vlokkig zal zijn en aanleiding zal geven tot blote metaalop-20 pervlakken op de schroefdraden.

De uitvinding beoogt thans een verbeterd smeermiddel voor schroefdraden te verschaffen, dat de bovengenoemde nadelen van het bekende smeermiddel missen, doch onder behoud van de belangrijke eigenschappen, die bij dergelijke smeermidde-25 len vereist zijn.

Dienovereenkomstig heeft de uitvinding betrekking op een smeermiddel voor schroefdraden, met het kenmerk, dat het smeermiddel gepoederd grafiet, gepoederd kalk, vet en toevoegsels bevat.

30 De smeermiddelen volgens de uitvinding bevatte geen lood of loodverbindingen, terwijl zij de bovengenoemde gunstige eigenschappen bezitten.

Zoals eerder genoemd bevatten de nieuwe smeermiddelen volgens de uitvinding geen lood of loodverbindingen. Het 35 is thans verrassend, dat de onderhavige smeermiddelen zonder lood de gewenste eigenschappen bezitten. De nieuwe smeermidde- u^tv^n<^n9 kunnen met succes worden aangebracht op van schroefdraden voorziene gebieden van mannelijke en vrouwelijke componenten, die aan elkaar geschroefd dienen te ‘ <J — „ worden, met behulp van kwasten, sprays, spatels en dergelijke, waarbij de schroefdraden aan elkaar geschroefd kunnen worden zonder beschadiging onder belaste of onbelaste omstandigheden.

De voornaamste voordelen van het onderhavige smeer-5 middel voor schroefdraden kunnen als volgt worden samengevat: langdurige bescherming tegen algemene en putjesvormige corrosie van schroefdraden; uitstekend smeervermogen voor het mogelijk maken van enkelvoudige en meervoudige opbouwen en afbraak van samenstellen voor proeven en opslag; meer dan vol-10 doende afdichteigenschappen; afwezigheid van lood in het smeermiddel, met gevolg van elimineren van gezondheids- en milieugevaren, die met dit metaal gepaard gaan (API-smeermid-del bevat 30,5 gew.% lood); gladde composities van waterbestendige vetten, die bij alle temperaturen gemakkelijk de 15 schroefdraden bevochtigen en daaraanhechten; en economische voordelen met betrekking tot de prijs vergeleken met de bekende smeermiddelen van de stand der techniek.

Bovendien is gebleken, dat bij toepassing van het onderhavige smeermiddel de 'aaneengeschroefde schroefdraadcom-20 ponenten lekvrij zijn onder de gangbare prestatieomstandighe-den. De onderhavige smeermiddelen zijn geschikt voor het op geschikte wijze opvullen van de ruimtes tussen de draden en het blijven zitten van de smeermiddelen tijdens onderhoud, waardoor weglekken na aan elkaar geschroefd te zijn voorkomen 25 wordt. De smeermiddelen volgens de uitvinding zijn grondig onderzocht onder normale werkomstandigheden, waarbij geen lekkage was te constateren. Tijdens hydraulische beproeving vertoont "opbouw" en "afbreken" meer dan voldoende smering door voorkeurssmeermiddelen voor schroefdraden teneinde stevig aan 30 elkaar geschroefde schroefdraden te verbreken zonder beschadiging.

Gewoonlijk bevatten de smeermiddelen volgens de uitvinding 20-50 gew.% van gepoederde grafiet, 10.-25 gew.% van gepoederde talk en voor het overige tot 100 gew.% vet en toe-35 voegsels.

Voorkeurssmeermiddelen volgens de uitvinding bevatten 28-35 gew.% van het gepoederde grafiet, 14-17,5 gew.% van gepoederde talk en voor het overige tot 100 gew.% vet en toe- 8500469 - 4 -

Verrassend goede resultaten worden verkregen, wanneer in het smeermiddel de hoeveelheid talk ca 50 gew.% bedraagt van de hoeveelheid grafiet.

Bij voorkeur is het vet in het smeermiddel voor 5 schroefdraden volgens de uitvinding een koolwaterstof met hoog molecuulgewicht, terwijl het toevoegsel een corrosie-inhibitor. kan zijn.

Bovendien heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor de bereiding van het smeermiddel, waarbij het 10 gepoederde grafiet, het gepoederde talk en toevoegsel in een geschikte hoeveelheid grondig met elkaar worden vermengd, waarna het verkregen mengsel uniform wordt gedispergeerd in de geschikte hoeveelheid vet, terwijl voorts de uitvinding betrekking heeft op de toepassing van de onderhavige smeer-15 middelen voor schroefdraden van "casing", "line pipe" en andere buizen in de petroleumindustrie alsmede bij boorwerk-zaamheden.

Voorbeelden van toevoegsels, die in de smeermiddelen 'volgens de uitvinding kunnen worden opgenomen zijn: in water 20 onoplosbare zepen; diaminen, amiden, polyaminen; zinkoxide, magnesiumoxide, calciumcarbortaat; vaste metaaldeeltjes die niet uniform zijn en niet glad zijn; metaaldeeltjes met regelmatige deeltjes, die glad zijn, zoals metallisch zink; deeltjes, schilfers en lammelle, zoals mica en molybdeendisulfide, 25 diverse zwavelhoudende materialen; en organische fluorderiva-ten, zoals P.T.F.E. en teflon. "

Het werkingsmechanisme van het onderhavige smeermiddel is niet bekend. Aangenomen wordt, dat de manier waarop elk van de componenten over elkaar rollen en onder druk aan elkaar 30 hechten belangrijk is en dat het mengsel van de twee hoofdcomponenten, dat wil zeggen gepoederd grafiet en gepoederde talk een synergistisch effekt vertoont. Hoe het ook zij, uit de proefresultaten blijkt dat er hogere belastingen kunnen worden bereikt bij lagere torsie dan met het'bekende API-smeermiddel. 35 Gebleken is bovendien, dat het onderhavige smeermiddel een beter smeervermogen heeft dan het API-smeermiddel. Deze kwes-B>föf)FéêllY^? bijzonder belang bij de petroleumindustrie, waar de bijzondere eigenschap, bekend als "slick", voor smeermiddelen vereist is, welke wordt gebruikt voor "casing" en "line pipe", - 5 - -- waarbij schroefdraden kunnen worden vastgemaakt zonder de toepassing van een overmatige torsie. De smeermiddelen volgens de uitvinding hebben belangrijke voordelen in de boorpraktijk.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan 5 de hand van het volgende illustratieve voorbeeld.

VOORBEELD __

Een smeermiddel voor schroefdraden volgens dé uitvinding 'wordt bereid door het innig met elkaar vermengen van 32 delen gepoederd grafiet en 16,0 delen gepoederde talk. Het , r 10 verkregen homogene droge mengsel wordt toegevoegd aan 52 delen van een mengsel van vet en andere componenten en vervolgens in een vorm gedispergeerd onder oplevering van het gewenste smeermiddel.

15 • - ·>

BAD ORIGINAL

o k η λ /. δ λ

Claims

1. Smeermiddel voor schroefdraden./ met het kenmerk, dat het smeermiddel gepoederd grafiet, gepoederde talk, vet en toevoegsels bevat.

2. Smeermiddel volgens conclusie 1, m e t het Skenmerk, dat het smeermiddel 20-50 gew.% van het gepoederde grafiet, 10-25 gew.% van het gepoederde,talk en voor het overige tot 100 gew.% vet en toevoegsels hevat.

3. Smeermiddel volgens conclusie 2, m e t het ken m e r k, dat het smeermiddel 28-35 gew.% gepoederde 10 graf iet,.. 14-17,5 gew. % gepoederde talk en voor het overige tot 100 gew.% vet en toevoegsels bevat.

4. Smeermiddel volgens conclusies 1-3,met het kenmerk, dat in het smeermiddel de hoeveelheid talk ca 50 gew.% van de hoeveelheid grafiet bedraagt.

5. Smeermiddel volgens conclusies 1-4,met het kenmerk, dat het vet een koolwaterstof met hoog mole-cuulgewicht is.

6. Smeermiddel volgens conclusies 1-5, m e t het kenmerk, dat het toevoegsel een corrosie-inhibitor is.

7. Werkwijze voor de bereiding van het smeermiddel volgens conclusies 1-6,met het kenmerk, dat gepoederd grafiet, gepoederde talk en toevoegsels in de geschikte hoeveelheid grondig met elkaar worden vermengd, waarna het verkregen mengsel uniform wordt gedispergeerd in de ge-25 schikte hoeveelheid van het vet.

8. Toepassing van het smeermiddel volgens conclusies 1-6 voor schroefdraden van "casing'* , "line pipe" en andere buizen in de petroleumindustrie alsmede bij boorwerkzaamheden. BAD ORIGINAL 8500469