Materiał rury stalowej J55 i gatunek równoważny
1. Skład materiału
J55 to gatunek stali do osłon olejowych zdefiniowany w normie API 5CT. Jego główne elementy to:
- Węgiel (C) mniejszy lub równy 0,34%, mangan (Mn) 1,0%-1,5%, krzem (Si) mniejszy lub równy 0,45% oraz śladowe ilości siarki i fosforu. Ze względu na brak pierwiastków stopowych, takich jak chrom i molibden, jego odporność na korozję i wytrzymałość są niższe niż w przypadku stali wysokiej jakości, takich jak N80 i P110.
2. Międzynarodowa klasa równoważna
J55 jest odpowiednikiem chińskiej normy krajowej 37Mn5 (GB/T 20659) i amerykańskiej normy AISI 1035 (ASTM A519), ale rzeczywisty skład nieznacznie się różni. Na przykład 37Mn5 ma wyższą zawartość manganu (1,3% -1,6%), podczas gdy zawartość fosforu w J55 musi być ściśle kontrolowana poniżej 0,03% (zgodnie z API SPEC 5CT 2023).
Zastosowania w zakresie pozycjonowania i obudowy gatunku stali J55
1. Stopień siły
J55 należy do średnio-niskiego gatunku stali. Jego właściwości mechaniczne to:
- Granica plastyczności: 55 ksi (379 MPa)
- Wytrzymałość na rozciąganie: większa lub równa 517 MPa (norma API 5CT)
Porównanie z innymi gatunkami stali:
| Stopień stali | Granica plastyczności (MPa) | Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) |
| J55 | 379 | Większe lub równe 517 |
| N80 | 552 | Większe lub równe 689 |
| P110 | 758 | Większe lub równe 862 |
2. Zastosowania obudowy
J55 jest używany głównie w płytkich odwiertach naftowych (głębokość < 3000 metrów) i w środowiskach-niskiego ciśnienia. Ze względu na niski koszt i dobrą wydajność przetwarzania odpowiada ona za około 25% światowego zużycia osłonek.
Analiza odporności na wgniecenia rury stalowej J55
1. Twardość materiału i odporność na uderzenia
Twardość stali J55 w skali Brinella wynosi zazwyczaj HB 137-174 (zgodnie z API 5CT), czyli jest niższa niż w przypadku stali wysokiej jakości. Eksperymenty pokazują:
Kiedy rura stalowa J55 o średnicy 139,7 mm i grubości ścianki 7,72 mm zostanie swobodnie upuszczona z wysokości 1,5 metra, średnia głębokość wgniecenia sięga 1,2-1,8 mm (na powierzchnię betonu).
W tych samych warunkach głębokość wgniecenia rury stalowej N80 wynosi tylko 0,5-0,9 mm, ponieważ jej wyższa granica plastyczności rozprasza siłę uderzenia.
2. Zalecenia dotyczące ochrony
Podczas transportu używaj gumowych podkładek lub drewnianych podpór, aby uniknąć bezpośrednich kolizji;
Wysokość składowania podczas składowania nie powinna przekraczać 3 warstw (specyfikacja API RP 5C1);
W środowiskach zawierających H₂S należy zwiększyć grubość ścianki lub zastosować gatunek stali-odpornej na siarkę (taki jak L80).
