硬质合金阀笼在油气恶劣工况下冲蚀磨损分析

我们都知道，石油和天然气的开采，环境异常恶劣，往往需要能高度抗压的零部件作为支撑。硬质合金材料具有优异的物理化学性能，因此在石油天然气开采等恶劣工况下，被广泛应用。今天西迪小编就给大家分享下在油气开采中能承受巨大冲蚀磨损的硬质合金阀笼的相关性能。

在天然气的开采过程中，阀笼所处的工作环境极其恶劣，长期收到高速天然气的冲刷和气体携带的固体杂质颗粒冲击，造成笼套的表面冲蚀磨损，导致阀门开度调节失灵，并引发笼套过早的失效，进而影响气田的正常生产。硬质合金的高硬度、高耐磨性、高弹性模量和耐腐蚀性，被广泛应用于金属切削、采矿、石油和天然气开采，耐磨零件制造等领域。因此，阀笼的首选制造材料是硬质合金。硬质合金阀笼因其独特性能，能抵抗油气钻采中的强腐蚀，是油气钻采非常关键的零部件。

硬质合金的微观结构决定了材料的综合性能。一般来说，合金的硬度和强度会随着硬质相晶粒度的粘结相含量的减小而增加，韧性则相反，随着晶粒度和粘结相含量的增加而增加。硬质合金阀笼的主要磨损形式呈现出材料受到天然气气流的冲击后，阀笼材料被严重的冲刷，出现表面剥落，沟槽等特征。受损严重者可出现圆孔周边急剧磨损，数排节流孔之间的柱表面甚至已经脱落，导致阀笼完全失去调节流量的能力。

专家通过对硬质合金阀笼未被冲刷部位切割试样，进行基本机械性能、微观组织和化学成分以及相结构的分析，了解到硬质合金阀笼所用硬质合金的基本特性。得出的结论是，硬质合金阀笼晶粒分布更加均匀，致密度良好，无孔隙和其他缺陷的话更能抵抗冲刷腐蚀，而如果硬质合金阀笼组织的紧密度较差，阀笼组织中存在角度的孔洞，则易产生应力集中，从而降低材料的强度和耐磨性。

受到天然气冲蚀的硬质合金阀笼耐磨损性能是由材料的硬度、金相组织、组成成分、微观结构等因素共同决定的，不能仅仅用硬度指标来衡量。

通过以上的分析，相信大家对硬质合金阀笼是怎样应对油气恶劣工况的冲刷腐蚀的，从而选择晶粒分布均匀、致密度更好的硬质合金材料进行硬质合金阀笼的生产加工，延长硬质合金阀笼的使用寿命，提高油气钻采的效率。