Výhody laserového opláštění sacích tyčí

Sací tyče jsou nepostradatelným a důležitým nástrojem v procesu těžby ropy. Pracují v náročných podmínkách po dlouhou dobu a jsou náchylné k různým poškozením, jako je opotřebení a koroze, což zkracuje jejich životnost a zvyšuje frekvenci výměn, což přináší značný tlak na náklady na produkci ropných polí. S vývojem a aplikací technologie laserového navařování se však stala možná oprava a opětovné použití sacích tyčí, což nejen výrazně snižuje náklady na produkci ropy, ale také zlepšuje celkové ekonomické přínosy ropného pole.

1. Princip technologie laserového opracování sacích tyčí

Laserové opracování sacích tyčí je důležitým odvětvím v oblasti technologie modifikace povrchu materiálů. Podle definice využívá vysokoenergetický laserový paprsek jako zdroj tepla k přesnému dodání specifického prášku slitiny do poškozené části sací tyče. Pod vlivem vysoké energie laserového paprsku se prášek slitiny rychle taví a taví se současně s tenkou vrstvou materiálu na povrchu matrice sací tyče. Po rychlém ochlazení se na povrchu sací tyče vytvoří plátovací vrstva, která je metalurgicky spojena s matricí.

2. Ve srovnání s tradičními metodami opravy má laserové opláštění pístních tyčí čerpadel značné výhody, které se projevují zejména v následujících aspektech:

1) Vysoká metalurgická pevnost spoje: Laserové navařování využívá vysokoenergetický laserový paprsek k mírnému roztavení povrchu obrobku a zároveň zcela roztaví prášek slitiny za vzniku hustého povlaku, který je metalurgicky spojen se substrátem. Tato metoda spojování má nejen vysokou pevnost, ale také hustou strukturu povlaku bez vad, jako jsou trhliny.

2) Odolnost proti opotřebení a korozi: Laserové opláštění může na povrchu běžných obrobků z uhlíkové oceli vytvořit vrstvu slitiny s vynikající odolností proti korozi a opotřebení, čímž se výrazně zlepšuje odolnost pístnice čerpadla proti opotřebení a korozi a prodlužuje se jeho životnost.

3) Snížení nákladů a spotřeby energie: Technologie laserového navařování umožňuje přípravu vysoce výkonných slitinových povrchů na levných substrátech, což šetří náklady na materiál. Zároveň je díky malému tepelnému příkonu a deformaci procesu laserového navařování malý následný objem zpracování, což dále snižuje spotřebu energie a náklady na zpracování.

4) Vysoká kvalita plátování: Povlak získaný laserovým plátováním má nízkou míru ředění (obecně méně než 5 %) a je pevně metalurgicky spojený nebo mezifázově difundovaný se substrátem. Kromě toho je složení povlaku a ředění kontrolovatelné, což zajišťuje vysokou kvalitu povlaku. 5. Dobrá flexibilita: Technologie laserového plátování umožňuje přesné opravy plátování složitě tvarovaných povrchů obrobků a je vhodná pro opravy čerpacích tyčí z různých materiálů a tvarů.