Підвищення працездатності замкових різьбових з'єднань бурильної колони імпульсним вакуумним газотермоциклічним іонно-плазмовим азотуванням

Abstract

Підвищення працездатності елементів бурильної колони удосконаленим методом імпульсного вакуумного газотермоциклічного іонно-плазмового азотування та встановлення закономірностей впливу його параметрів на їх втомну міцність, зносостійкість та корозійну стійкість. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі задачі: 1. Удосконалити технологічний процес ВГТЦІПА і встановити закономірності впливу його параметрів на механічні властивості елементів БК.2. Провести експериментальні дослідження щодо визначення впливу механічних властивостей модифікованих поверхонь елементів БК на їх експлуатаційні характеристики. 3. Розробити математичні моделі та провести оптимізацію удосконаленого технологічного процесу ІВГТЦІПА, і на цій основі розробити науковий принцип управління ним за критеріями межі витривалості, корозійної стійкості та зносостійкості. 4. Розробити технологічні рекомендації щодо підвищення працездатності елементів БК удосконаленим методом ІВГТЦІПА. Об’єкт дослідження – технологічний процес ІВГТЦІПА ЗРЗ БК. Предмет дослідження – працездатність зміцнених ЗРЗ БК. Методи дослідження. Метод ІВГТЦІПА – для формування зміцнених ЗРЗ БК. Метод багатофакторного планування експериментальних досліджень і математичної обробки статистичних даних – для визначення оптимальних параметрів технологічного процесу ІВГТЦІПА. Металографічні і рентгеноструктурні методи – для дослідження особливостей мікроструктури поверхневого шару, вмісту і розподілу зміцнювальних фаз у дифузійних поверхневих шарах ЗРЗ БК. Методи інженерної механіки – для дослідження шорсткості, мікротвердості, зносостійкості, корозійної стійкості та межі витривалості зміцнених ЗРЗ БК. Метод кінцево-елементного аналізу – для оцінки напружено-деформованого стану та визначення граничних напружень зміцнених ЗРЗ БК в умовах циклічного навантаження.