RU2626827C1 - Antiscuff coating for threaded joint of pump-compressor and casing tubes and method of its production - Google Patents

Antiscuff coating for threaded joint of pump-compressor and casing tubes and method of its production Download PDF

Info

Publication number
RU2626827C1
RU2626827C1 RU2016109408A RU2016109408A RU2626827C1 RU 2626827 C1 RU2626827 C1 RU 2626827C1 RU 2016109408 A RU2016109408 A RU 2016109408A RU 2016109408 A RU2016109408 A RU 2016109408A RU 2626827 C1 RU2626827 C1 RU 2626827C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coating
tubing
casing
solid lubricant
molybdenum disulfide
Prior art date
Application number
RU2016109408A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ли ВАН
Original Assignee
Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд. filed Critical Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2626827C1 publication Critical patent/RU2626827C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/14Polyamide-imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • C09D5/082Anti-corrosive paints characterised by the anti-corrosive pigment
    • C09D5/084Inorganic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • C09D5/082Anti-corrosive paints characterised by the anti-corrosive pigment
    • C09D5/086Organic or non-macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241Titanium dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3009Sulfides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C09D127/18Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D179/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09D179/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/04Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with additional sealings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: antiscuff coating is made from the composition, containing the following components (in weight percent): the organic binder of 30%-60%, the solid lubricant of 30%-60%, the corrosion inhibitor of 6%-15%, the levelling agent of 0.01%-0.1%, the wetting agent 0.01%-0.1% and in addition the mixture of solvents. The organic binder is the liquid polyamide-imide resin with the solids content of 38-42%. The solid lubricant is any substance from the molybdenum disulphide and tungsten disulphide or the combination of molybdenum disulphide or tungsten disulfide with polytetrafluoroethylene. Preferably, the solid lubrication and the corrosion inhibitor are the surface-modified with the silane bonding agent. The antiscuff coating is obtained by spraying the coating on the surface of the threaded joint of pump-compressor and casing tubes, treated with phosphate; thus avoiding the environmental contamination with the heavy metal powder, contained in the threaded grease.
EFFECT: production of coatings that have good antiscuff and anticorrosive properties.
7 cl, 8 dwg, 16 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к технической области обработки поверхности, в частности, к противозадирному покрытию для резьбовых соединений насосно-компрессорных и обсадных труб, а также к способу его получения.The present invention relates to the technical field of surface treatment, in particular, to an anti-seize coating for threaded connections of tubing and casing, as well as to a method for its production.

Уровень техникиState of the art

Насосно-компрессорные и обсадные трубы являются жизненно необходимым продуктом для проведения геологоразведки и добычи нефти и газа. Обсадные трубы соединяют посредством резьбовых соединений с получением колонны обсадных труб для поддержания стенок скважины; насосно-компрессорные трубы соединяют посредством резьбовых соединений с получением колонны насосно-компрессорных труб для формирования канала для добычи нефти.Tubing and casing are vital products for the exploration and production of oil and gas. Casing pipes are connected by threaded connections to obtain a casing string to support the walls of the well; tubing is connected by threaded connections to obtain a tubing string to form a channel for oil production.

Соединение насосно-компрессорных и обсадных труб состоит из внутренней резьбы и наружной резьбы, которые завинчивают и развинчивают посредством завинчивающего усилия и развинчивающего усилия в ходе использования. Резьбовое соединение эквивалентно фрикционной паре. С микроскопической точки зрения, когда поверхности внутренней и наружной резьбы контактируют друг с другом, фактическая площадь контакта двух контактирующих тел ограничена лишь несколькими микровыступами соединяемых поверхностей; высокое контактное давление вызывает пластическую деформацию микровыступов, образуя локальные точки сварки; между тем, из-за одинакового материала внутренней и наружной резьбы и высокой взаимной растворимости, при скольжении поверхностей внутренней резьбы и внешней резьбы друг относительно друга происходит адгезионное разрушение, вызванное миграцией металла в месте контакта резьбы насосно-компрессорных и обсадных труб, а именно задир в соединении насосно-компрессорных и обсадных труб.The connection of tubing and casing consists of an internal thread and an external thread, which are screwed and unscrewed by a screwing force and a screwing force during use. A threaded joint is equivalent to a friction pair. From the microscopic point of view, when the surfaces of the internal and external threads are in contact with each other, the actual contact area of the two contacting bodies is limited to only a few microprotrusions of the surfaces to be connected; high contact pressure causes plastic deformation of microprotrusions, forming local welding points; meanwhile, due to the same internal and external thread material and high mutual solubility, when the surfaces of the internal thread and the external thread slide relative to each other, adhesive failure occurs due to metal migration at the point of contact of the threads of the tubing and casing pipes, namely, scoring in connecting tubing and casing.

Поскольку отсутствие задира при соединении насосно-компрессорных и обсадных труб в ходе повторяющихся завинчиваний и развинчиваний является одной из важных эксплуатационных характеристик, для того чтобы решить проблему задира в резьбовых соединениях, в существующей технологии проводят обработку поверхности резьбового соединения (фосфатирование, нанесение гальванического покрытия медь-олово и т.д.), и резьбовое соединение покрывают резьбовыми смазками при завинчивании, чтобы обеспечить отсутствие задира в соединении. Однако резьбовые смазки содержат порошки тяжелых металлов, в основном свинца и цинка, которые могут вызвать серьезные загрязнения окружающей среды и не могут удовлетворять требованиям природоохранного законодательства. В настоящее время ограничено применение резьбовых смазок в ходе геологоразведочных работ и разработки нефтяных и газовых месторождений в Северном море. Для того чтобы гарантировать противозадирные характеристики насосно-компрессорных и обсадных труб в ходе их использования и соответствие требованиям природоохранного законодательства, одним из основных способов решения проблемы является разработка не наносящих вреда природе соединений насосно-компрессорных и обсадных труб без нанесения резьбовых смазок.Since the absence of seizure during the connection of tubing and tubing during repeated screwing and unscrewing is one of the important operational characteristics, in order to solve the problem of seizure in threaded joints, the existing technology is used to treat the surface of the threaded joint (phosphating, plating of copper- tin, etc.) and the threaded joint are coated with threaded lubricants when tightened to ensure that there is no scuff in the joint. However, threaded lubricants contain powders of heavy metals, mainly lead and zinc, which can cause serious environmental pollution and cannot meet the requirements of environmental legislation. At present, the use of threaded lubricants during geological exploration and development of oil and gas fields in the North Sea is limited. In order to guarantee the extreme pressure characteristics of the tubing and casing during their use and compliance with environmental legislation, one of the main ways to solve the problem is to develop environmentally friendly tubing and casing joints without threading.

В китайской патентной заявке №201080056281.2 описано трубное соединение с нанесенными на поверхность покрытиями и клиновидными резьбами. В этой заявке описано резьбовое соединение для труб, включающее внутреннюю деталь с наружной резьбой и наружную деталь с внутренней резьбой; при этом наружная резьба внутренней детали выполнена таким образом, что она соответствует внутренней резьбе наружной детали; форма внутренней резьбы и наружной резьбы обычно имеет профиль в виде ласточкина хвоста с закладной и опорной сторонами витка резьбы и плоскими впадинами и вершинами профиля резьбы; при этом толщина внутренней резьбы на наружной детали увеличивается в одном направлении, а толщина наружной резьбы на внутренней детали увеличивается в другом направлении, поэтому впадины профиля резьбы, вершины профиля резьбы и боковые поверхности профиля резьбы сдвигаются и образуют уплотнения, которые предотвращают протекание текучих сред между этими уплотнениями. Резьбовое соединение дополнительно включает покрытие на основе фторопласта, нанесенное на конкретные области внутренней резьбы и наружной резьбы, и покрытие на основе смолы, расположенное в областях внутренней резьбы и наружной резьбы, которые не имеют покрытия на основе фторопласта; при этом покрытие на основе фторопласта и покрытие на основе смолы выполнены таким образом, что они образуют слой по существу одинаковой толщины по всей поверхности внутренней резьбы и наружной резьбы. В этой заявке описаны два вида покрытий с различными ингредиентами в различных частях клиновидной поверхности резьбы: одно из них представляет собой покрытие на основе фторопласта, а другое представляет собой покрытие на основе смолы.Chinese Patent Application No. 20100056281.2 describes a pipe joint with coated coatings and tapered threads. This application describes a threaded connection for pipes, including an internal part with an external thread and an external part with an internal thread; while the external thread of the inner part is made in such a way that it corresponds to the internal thread of the outer part; the shape of the internal thread and external thread usually has a dovetail profile with a mortgage and supporting sides of the thread and flat troughs and peaks of the thread profile; the thickness of the internal thread on the external part increases in one direction, and the thickness of the external thread on the internal part increases in the other direction, so the troughs of the thread profile, the tips of the thread profile and the side surfaces of the thread profile are shifted and form seals that prevent fluid from flowing between these seals. The threaded connection further includes a fluoroplastic-based coating applied to specific areas of the internal thread and external thread, and a resin-based coating located in the areas of the internal thread and external thread that are not coated with a fluoroplastic; wherein the fluoroplastic-based coating and the resin-based coating are such that they form a layer of substantially uniform thickness over the entire surface of the internal thread and the external thread. This application describes two types of coatings with different ingredients in different parts of the tapered surface of the thread: one of them is a fluoroplastic-based coating, and the other is a resin-based coating.

В китайской патентной заявке №201080056638.7 описана клиновидная резьба с твердым смазочным покрытием. Трубное соединение, описанное в этой заявке, включает внутреннюю деталь, имеющую наружную клиновидную резьбу, выполненную с возможностью соединения с наружной деталью, имеющей соответствующую внутреннюю клиновидную резьбу, и твердое смазочное покрытие, нанесенное по меньшей мере на одну из внутренней и внешней клиновидных резьб; при этом твердое смазочное покрытие включает первый однородный слой сухого покрытия, ингибирующего коррозию, изготовленный из эпоксидной смолы, содержащей частицы цинка, и второй однородный слой покрытия из сухой смазки, покрывающий первый однородный слой. В этой заявке описана двухслойная структура, а именно один сухой слой, ингибирующий коррозию, изготовленный из эпоксидной смолы, содержащей частицы цинка, и другой слой из смеси дисульфида молибдена и другой твердой смазки в неорганическом связующем. Эти два описанных слоя можно также объединить в твердом покрытии.Chinese Patent Application No. 20100056638.7 describes a wedge-shaped thread with a solid lubricant coating. The pipe connection described in this application includes an internal part having an external wedge-shaped thread configured to connect to an external part having a corresponding internal wedge-shaped thread and a solid lubricating coating applied to at least one of the internal and external wedge-shaped threads; wherein the solid lubricating coating comprises a first uniform coating layer of a corrosion inhibiting dry coating made of an epoxy resin containing zinc particles and a second uniform coating layer of a dry lubricant covering the first uniform layer. This application describes a two-layer structure, namely one dry corrosion inhibiting layer made of an epoxy resin containing zinc particles and another layer of a mixture of molybdenum disulfide and another solid lubricant in an inorganic binder. These two described layers can also be combined in a hard coating.

В китайской патентной заявке №200780042743.3 описана композиция смазочного покрытия для трубных соединений. Композиция смазочного покрытия, описанная в этой заявке, содержит одну или более щелочных смазок, выбранных из сульфоната щелочного металла, салицилата щелочного металла, фенолята щелочного металла и карбоксилата щелочного металла, и эта композиция обладает величиной способности к биологическому разложению (BOD) по меньшей мере 20%, при проведении измерения после 28 суток в морской воде.Chinese Patent Application No. 20070042743.3 describes a lubricating coating composition for pipe joints. The lubricating coating composition described in this application contains one or more alkaline lubricants selected from alkali metal sulfonate, alkali metal salicylate, alkali metal phenolate and alkali metal carboxylate, and this composition has a biodegradability (BOD) of at least 20 %, when measured after 28 days in sea water.

В китайской патентной заявке №02804104.6 описано резьбовое соединение для стальных труб с повышенной стойкостью к абразивному износу и коррозии. В этой заявке описана основа из пористого цинка или цинкового сплава, полученная способом плакирования взрывом (blast plating process), и твердая смазочная пленка (состоящая из порошка смазки в органическом или неорганическом связующем) или жидкая смазочная пленка, которая не содержит порошков тяжелых металлов (например, жидкая пленка, главным образом, на основе соли сильнощелочного металла и органической кислоты, например, сульфоната сильнощелочного металла). После нанесения покрытия можно предотвратить коррозию соединения, и его можно использовать неоднократно.Chinese Patent Application No. 02804104.6 describes a threaded connection for steel pipes with increased resistance to abrasion and corrosion. This application describes a porous zinc or zinc alloy base prepared by a blast plating process and a solid lubricating film (consisting of a lubricant powder in an organic or inorganic binder) or a liquid lubricating film that does not contain heavy metal powders (e.g. liquid film, mainly based on a salt of a strongly alkaline metal and an organic acid, for example, a sulfonate of a strongly alkaline metal). After coating, corrosion of the compound can be prevented, and it can be used repeatedly.

В китайской патентной заявке №200710018769.6 описано противозадирное и самосмазывающееся покрытие для резьбы и способ его получения. В этой заявке описано двухкомпонентное самосмазывающееся покрытие, состоящее из Компонента А и Компонента В. Компонент А содержит следующие исходные материалы (в массовых процентах): пленкообразующие вещества: 40-90%, твердый смазочный материал: 5-60%, добавки: 0-10%, растворитель: 0-50%, пигмент: 0-10%, наполнитель: 0-10%; Компонент В содержит следующие исходные материалы (в массовых процентах): отверждающий агент: 50-100%, растворитель: 0-50%; массовое отношение Компонента А к Компоненту В составляет приблизительно от 1:0,1 до 1:5. Отверждение покрытий после их нанесения может происходить естественным образом при комнатной температуре, а время отверждения можно сократить путем нагревания соответствующим образом.Chinese Patent Application No. 200710018769.6 describes an anti-seize and self-lubricating thread coating and method for preparing it. This application describes a two-component self-lubricating coating consisting of Component A and Component B. Component A contains the following starting materials (in mass percent): film-forming substances: 40-90%, solid lubricant: 5-60%, additives: 0-10 %, solvent: 0-50%, pigment: 0-10%, filler: 0-10%; Component B contains the following starting materials (in mass percent): curing agent: 50-100%, solvent: 0-50%; the mass ratio of Component A to Component B is from about 1: 0.1 to 1: 5. Curing of coatings after their application can occur naturally at room temperature, and the curing time can be shortened by heating accordingly.

В китайской патентной заявке №200680044680.0 описано резьбовое соединение с покрытиями с высоким и низким коэффициентами трения. Упомянутое в этой заявке покрытие с высоким коэффициентом трения состоит из эпоксидной смолы или этерифицированной эпоксидной смолы, содержащей MoS2, графит и/или нитрид бора; покрытие с низким коэффициентом трения состоит из фторопластов.Chinese Patent Application No. 20060044680.0 describes a threaded joint with high and low friction coatings. The high friction coating mentioned in this application consists of an epoxy resin or an esterified epoxy resin containing MoS 2 , graphite and / or boron nitride; low friction coating consists of fluoroplastics.

Содержание изобретенияThe content of the invention

Целью настоящего изобретения является обеспечение противозадирного покрытия для резьбовых соединений насосно-компрессорных и обсадных труб, а также способа его получения. Путем напыления покрытия по настоящему изобретению на поверхность соединения насосно-компрессорных и обсадных труб, обработанную фосфатом, получают противозадирное покрытие для соединения насосно-компрессорных и обсадных труб без нанесения резьбовой смазки, таким образом решая проблему загрязнения окружающей среды порошками тяжелых металлов, входящих в состав резьбовой смазки.The aim of the present invention is to provide an anti-seize coating for threaded connections of tubing and casing, as well as a method for its production. By spraying the coating of the present invention onto a phosphate-treated tubing and casing joint surface, an anti-seize coating is obtained for joining the tubing and casing tubing without applying a thread lubricant, thereby solving the problem of environmental pollution with heavy metal powders included in the thread grease.

Для достижения указанной выше цели настоящее изобретение включает следующую техническую программу:To achieve the above objectives, the present invention includes the following technical program:

Противозадирное покрытие для резьбового соединения насосно-компрессорных и обсадных труб, включающее (в процентах):Anti-seize coating for threaded connection of tubing and casing, including (in percent):

органическое связующее: 30%-60%organic binder: 30% -60%

твердую смазку: 30%-60%solid lubricant: 30% -60%

ингибитор коррозии: 6%-15%corrosion inhibitor: 6% -15%

выравнивающий агент: 0,01%-0,1%leveling agent: 0.01% -0.1%

смачивающий агент: 0,01%-0,1%wetting agent: 0.01% -0.1%

и смесь растворителей, которую дополнительно добавляют в количестве, в 3-4 раза превышающем общую массу твердых веществ органического связующего, твердой смазки, ингибитора коррозии, выравнивающего агента и смачивающего агента;and a mixture of solvents, which is additionally added in an amount 3-4 times the total mass of solids of the organic binder, solid lubricant, corrosion inhibitor, leveling agent and wetting agent;

причем указанное органическое связующее представляет собой жидкую полиамидимидную смолу, имеющую содержание твердых веществ 38-42% масс.;wherein said organic binder is a liquid polyamidimide resin having a solids content of 38-42% by weight .;

указанная твердая смазка представляет собой политетрафторэтилен и дисульфид молибдена, или политетрафторэтилен и дисульфид вольфрама, или дисульфид молибдена, или дисульфид вольфрама; при этом содержание политетрафторэтилена в твердой смазке составляет 0-30% масс., а содержание дисульфида молибдена или дисульфида вольфрама в указанной твердой смазке составляет 70-100% масс.;said solid lubricant is polytetrafluoroethylene and molybdenum disulfide, or polytetrafluoroethylene and tungsten disulfide, or molybdenum disulfide, or tungsten disulfide; while the content of polytetrafluoroethylene in the solid lubricant is 0-30% by mass., and the content of molybdenum disulfide or tungsten disulfide in said solid lubricant is 70-100% by mass .;

указанный ингибитор коррозии представляет собой диоксид титана, или стеарат кальция, или оба эти вещества;said corrosion inhibitor is titanium dioxide, or calcium stearate, or both of these substances;

указанный выравнивающий агент представляет собой модифицированные фторуглеродом полиакриловые кислоты; указанный смачивающий агент представляет собой полиэфирсиликоновые сополимеры;said leveling agent is fluorocarbon modified polyacrylic acids; said wetting agent is polyether silicone copolymers;

указанная смесь растворителей включает (в массовых процентах): 40-50% N-метилпирролидона, 30-40% диметилформамида и 10-20% этилового эфира уксусной кислоты.said solvent mixture includes (in mass percent): 40-50% N-methylpyrrolidone, 30-40% dimethylformamide and 10-20% ethyl acetate.

Кроме того, дисульфид молибдена и дисульфид вольфрама, входящие в состав твердой смазки, представляют собой поверхностно-модифицированные порошки дисульфида молибдена и поверхностно-модифицированные порошки дисульфида вольфрама; причем модификатор выбирают из силанового связующего агента на основе аминосиланов или силанового связующего агента на основе изоцианатсиланов.In addition, molybdenum disulfide and tungsten disulfide included in the solid lubricant are surface modified molybdenum disulfide powders and surface modified tungsten disulfide powders; moreover, the modifier is selected from a silane coupling agent based on aminosilanes or a silane coupling agent based on isocyanatesilanes.

Диоксид титана в указанном ингибиторе коррозии представляет собой поверхностно-модифицированные порошки диоксида титана; причем модификатор выбирают из силанового связующего агента на основе аминосиланов или силанового связующего агента на основе изоцианатсиланов.The titanium dioxide in said corrosion inhibitor is surface modified titanium dioxide powders; moreover, the modifier is selected from a silane coupling agent based on aminosilanes or a silane coupling agent based on isocyanatesilanes.

Указанный выбранный модификатор выбирают из аминопропилтриэтоксисилана или метакрилоксипропилтриметоксилсилана, или изоцианатпропилтриэтоксисилана.Said selected modifier is selected from aminopropyltriethoxysilane or methacryloxypropyltrimethoxysilane or isocyanatepropyltriethoxysilane.

Кроме того, указанную модифицирующую обработку в настоящем изобретении проводят с использованием влажного модифицирующего процесса посредством следующих стадий. Во-первых, силановый связующий агент на основе аминосиланов,изоцианатсиланов гидролизуют путем применения этанола, имеющего концентрацию 75-95% в течение 10-15 мин и при рН 3-5; порошки дисульфида молибдена, или дисульфида вольфрама, или диоксида титана диспергируют в безводном этаноле методом ультразвукового диспергирования; при этом количество безводного этанола в 10-15 раз больше, чем масса порошков дисульфида молибдена, или дисульфида вольфрама, или диоксида титана. Затем безводный этанол нагревают до 60-65°С при перемешивании с последующим добавлением гидролизованного силанового связующего агента на основе аминосиланов или изоцианатсиланов со скоростью 0,05-0,1 мл/мин, при этом количество силанового связующего агента на основе аминосиланов или изоцианатсиланов составляет 10-20% от массы порошков дисульфида молибдена, или дисульфида вольфрама, или диоксида титана; перемешивание проводят в течение 6-8 часов при 60-65°С. Наконец, полученную в результате вышеописанного процесса смесь фильтруют под вакуумом; осадок на фильтре промывают 3-5 раз деионизированной водой и безводным этанолом, а затем сушат под вакуумом в течение 10-12 часов при 100-120°С, после чего измельчают в шаровой мельнице для применения.Furthermore, said modifying treatment in the present invention is carried out using a wet modifying process by the following steps. Firstly, a silane coupling agent based on aminosilanes, isocyanatesilanes is hydrolyzed by using ethanol having a concentration of 75-95% for 10-15 minutes and at pH 3-5; powders of molybdenum disulfide, or tungsten disulfide, or titanium dioxide are dispersed in anhydrous ethanol by ultrasonic dispersion; the amount of anhydrous ethanol is 10-15 times greater than the mass of powders of molybdenum disulfide, or tungsten disulfide, or titanium dioxide. Anhydrous ethanol is then heated to 60-65 ° C with stirring, followed by the addition of a hydrolyzed silane coupling agent based on aminosilanes or isocyanatesilanes at a rate of 0.05-0.1 ml / min, while the amount of silane coupling agent based on aminosilanes or isocyanatesilanes is 10 -20% by weight of powders of molybdenum disulfide, or tungsten disulfide, or titanium dioxide; mixing is carried out for 6-8 hours at 60-65 ° C. Finally, the mixture resulting from the above process is filtered under vacuum; the filter cake is washed 3-5 times with deionized water and anhydrous ethanol, and then dried under vacuum for 10-12 hours at 100-120 ° C, and then crushed in a ball mill for use.

Предпочтительным описанным выравнивающим агентом является EFKA3772 производства EFKA Company, Нидерланды; тип: 3772. EFKA3772 представляет собой модифицированный фторуглеродом полиакрилат, обладающий хорошим выравнивающими и противоусадочными свойствами, при соответствующей нейтрализации аммиаком после растворения в воде, а также хорошей совместимостью в качестве механического полимера во всех полимерных системах.A preferred leveling agent described is EFKA3772 manufactured by EFKA Company, The Netherlands; type: 3772. EFKA3772 is a fluorocarbon-modified polyacrylate with good leveling and anti-shrink properties, with adequate neutralization with ammonia after dissolution in water, and good compatibility as a mechanical polymer in all polymer systems.

Предпочтительным описанным смачивающим агентом является WET245 производства TEGO Company, Германия; тип: WET245. WET245 представляет собой сополимер простого полиэфира и силикона, а также смачивающий подложку агент, содержащий 100% активного вещества и обладающий хорошей перекрываемостью, хорошей текучестью, противоусадочными и противозадирочными (повышение сцепления) свойствами, некоторым пеногасящим эффектом.A preferred wetting agent described is WET245 manufactured by TEGO Company, Germany; type: WET245. WET245 is a copolymer of polyether and silicone, as well as a substrate wetting agent containing 100% active substance and having good overlap, good fluidity, anti-shrink and anti-seize (increase adhesion) properties, some anti-foaming effect.

Кроме того, упомянутые в настоящем изобретении твердая смазка и ингибитор коррозии представляют собой порошкообразные частицы с размером частиц 0,1-0,5 мкм; выравнивающий агент, смачивающий агент и смесь растворителей представляют собой жидкости.In addition, the solid lubricant and corrosion inhibitor mentioned in the present invention are powder particles with a particle size of 0.1-0.5 microns; leveling agent, wetting agent and solvent mixture are liquids.

Способ получения противозадирного покрытия для соединения насосно-компрессорных и обсадных труб, описанный в настоящем изобретении, включает стадии напыления материала покрытия на фосфорированные поверхность резьбы и поверхность уплотнения соединения насосно-компрессорных и обсадных труб, совместное их помещение в нагревательное оборудование, нагревание до температуры 250-280°С и выдержку в течение 0,1-0,3 часа, с получением противозадирного покрытия толщиной от 8 до 15 мкм.The method of producing an anti-seize coating for connecting tubing and casing pipes described in the present invention includes the steps of spraying the coating material onto a phosphorized thread surface and the sealing surface of the connection of the tubing and casing pipes, placing them together in heating equipment, heating to a temperature of 250- 280 ° C and holding for 0.1-0.3 hours to obtain an anti-seize coating with a thickness of 8 to 15 microns.

Схема композиции покрытия по настоящему изобретению:Scheme of the coating composition of the present invention:

Роль органического связующего заключается в соединении твердых частиц в твердой смазке и ингибиторе коррозии с достижением некоторой прочности сцепления с поверхностью резьбы резьбового соединения насосно-компрессорных и обсадных труб.The role of the organic binder is to combine solid particles in a solid lubricant and corrosion inhibitor with some adhesion to the thread surface of the threaded joint of the tubing and casing.

Рабочие характеристики связанной органическим связующим пленки твердой смазки в основном зависят от типа смолы, входящей в состав матрицы, и от состава твердой смазки. Частицы твердой смазки соединены с металлической основой посредством связующего; связующее, применяемое в противозадирном покрытии, должно обладать высокой стойкостью к абразивному износу и низким коэффициентом трения, а также должно иметь хорошую механическую прочность и характеристики сцепления, чтобы обеспечить соответствующий срок службы покрытия. Обычно применяемые органические связующие представляют собой эпоксидные смолы, полифениленсульфид, полиэфирэфиркетон, полиимид и полиамид, полиамидимидную смолу и т.д. Различные органические связующие обладают различными механическими свойствами, степенью усадки при отверждении, стабильностью, технологичностью, трибологическими характеристиками и т.д. Полиамидимид представляет собой новый тип конструкционных пластмасс, который является разновидностью полимера с регулярным чередующимся расположением имидных колец и амидных связей; характеристики этого полиимидного полимера превосходят характеристики обычного полиимида. Полиамидимид обладает стойкостью к высоким температурам и радиации, обладает широким рабочим температурным диапазоном от -195°С до 230°С; он обладает превосходной стабильностью в отношении размеров и стойкостью к ползучести; его эластичность, стойкость к абразивному износу, стойкость к щелочам, технологичность и адгезия эквивалентны соответствующим характеристикам полиимида или превосходят их. В настоящем изобретении полиамидимид выбран в качестве органического связующего для рабочих условий резьбового соединения насосно-компрессорных и обсадных труб.The performance of the solid lubricant film bound by an organic binder mainly depends on the type of resin included in the matrix and on the composition of the solid lubricant. Particles of solid lubricant are connected to the metal base by means of a binder; the binder used in anti-seize coatings must have high abrasion resistance and a low friction coefficient, and also have good mechanical strength and adhesion characteristics to ensure an adequate coating life. Commonly used organic binders are epoxy resins, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, polyimide and polyamide, polyamide imide resin, etc. Various organic binders have different mechanical properties, the degree of shrinkage during curing, stability, manufacturability, tribological characteristics, etc. Polyamidimide is a new type of engineering plastics, which is a type of polymer with a regular alternating arrangement of imide rings and amide bonds; the performance of this polyimide polymer is superior to that of conventional polyimide. Polyamidimide is resistant to high temperatures and radiation, has a wide operating temperature range from -195 ° C to 230 ° C; it has excellent dimensional stability and creep resistance; its elasticity, abrasion resistance, alkali resistance, manufacturability and adhesion are equivalent to or superior to the corresponding characteristics of polyimide. In the present invention, polyamidimide is selected as an organic binder for the operating conditions of a threaded connection of tubing and casing.

Твердая смазка действует как смазывающая фаза. При выборе смазывающей фазы следует уделять внимание разумному соответствию твердой смазки и органического связующего, для повышения химического сродства и увеличения адгезии. Существует много типов твердой смазывающей фазы; обычно применяемый материал твердой смазки в основном относится к материалам со слоистой структурой, обладающим низкой прочностью на сдвиг и легко прилипающим к поверхности основы.Solid lubrication acts as a lubricating phase. When choosing the lubricating phase, attention should be paid to the reasonable correspondence of solid lubricant and organic binder to increase chemical affinity and increase adhesion. There are many types of solid lubricating phase; commonly used solid lubricant material mainly refers to materials with a layered structure, having low shear strength and easily sticking to the surface of the base.

Рассмотрим, например, дисульфид молибдена; он обладает слоистой структурой гексагональной системы; слои соединены друг с другом слабыми молекулярными силами; материал легко расщепляется по слоям, и таким образом обладает хорошей смазывающей способностью. Хорошая смазывающая способность дисульфида молибдена определена его кристаллической структурой. Из-за того, что связи между атомами серы и молибдена в каждом молекулярном слое являются очень сильными, но связи между атомами серы и молибдена между молекулами являются очень слабыми, получается плоскость с низким усилием сдвига; когда между молекулами существует очень малое усилие сдвига, материал легко разделяется по молекулярному слою с образованием плоскости скольжения. Например, имеется 800 молекулярных слоев и 799 плоскостей скольжения в пленке поверхности дисульфида молибдена толщиной 0,5 нм. Эти многочисленные плоскости скольжения приводят к тому, что прямой контакт двух металлических поверхностей, изначально скользящих друг относительно друга, трансформируется в скольжение молекулярных слоев дисульфида молибдена друг относительно друга, тем самым снижая коэффициент трения и уменьшая абразивный износ.Consider, for example, molybdenum disulfide; it has a layered structure of the hexagonal system; the layers are connected to each other by weak molecular forces; the material is easily split into layers, and thus has good lubricity. The good lubricity of molybdenum disulfide is determined by its crystalline structure. Because the bonds between the sulfur and molybdenum atoms in each molecular layer are very strong, but the bonds between the sulfur and molybdenum atoms between the molecules are very weak, a plane with a low shear is obtained; when there is very little shear between the molecules, the material is easily separated along the molecular layer to form a slip plane. For example, there are 800 molecular layers and 799 slip planes in the film of a surface of 0.5 nm thick molybdenum disulfide. These numerous slip planes lead to the fact that the direct contact of two metal surfaces, initially sliding relative to each other, is transformed into a slip of the molecular layers of molybdenum disulfide relative to each other, thereby reducing the friction coefficient and reducing abrasive wear.

MoS2 имеет низкий коэффициент трения, обычно составляющий 0,03-0,15, что меньше, чем коэффициент трения графита; при хороших условиях коэффициент трения может достигать 0,017. Коэффициент трения MoS2 снижается при увеличении нагрузки; чем больше нагрузка, тем меньше коэффициент трения. Кроме того, из-за слоистой структуры MoS2 атомы серы и молибдена прочно связаны, так что его прочность на сжатие превышает этот показатель для других смазочных материалов. Прочность связи атомов серы и металла также является очень высокой, так что MoS2 может образовывать сильные адсорбционные связи на поверхности металла, с получением слоя очень прочной пленки; чрезвычайно тонкий слой пленки MoS2 может очень хорошо выполнять функции смазки, и в настоящее время MoS2 является наиболее широко применяемой твердой смазкой.MoS 2 has a low coefficient of friction, usually 0.03-0.15, which is less than the coefficient of friction of graphite; under good conditions, the coefficient of friction can reach 0.017. The friction coefficient of MoS 2 decreases with increasing load; the greater the load, the lower the coefficient of friction. In addition, due to the layered structure of MoS 2 , the sulfur and molybdenum atoms are firmly bonded, so that its compressive strength exceeds that for other lubricants. The bond strength of sulfur and metal atoms is also very high, so that MoS 2 can form strong adsorption bonds on the surface of the metal, with the formation of a layer of a very strong film; an extremely thin layer of MoS 2 film can perform very well as a lubricant, and MoS 2 is currently the most widely used solid lubricant.

Роль твердой смазки заключается в образовании слоя переходной пленки на поверхности резьбы в процессе затягивания соединения, чтобы разделить микровыступы наружной резьбы и внутренней резьбы в местах контакта, так, чтобы не могло произойти холодное сваривание; это может предотвратить образование задиров, когда происходит относительное смещение внешней резьбы и внутренней резьбы в случае наличия холодного сваривания на поверхности резьбы, и тем самым обеспечить выполнение противозадирных функций.The role of the solid lubricant is to form a layer of the transition film on the surface of the thread during the process of tightening the joint to separate the microprotrusions of the external thread and the internal thread at the contact points, so that cold welding cannot occur; this can prevent scoring when a relative displacement of the external thread and the internal thread occurs in the case of cold welding on the surface of the thread, and thereby ensure the performance of extreme pressure functions.

Роль модификации поверхности MoS2. После тонкого измельчения твердых частиц, особенно порошков неорганических веществ, силовое поле, действующее на атомы, находящиеся на поверхности порошкообразных частиц, и силовое поле, действующее на атомы, находящиеся внутри кристалла, значительно различаются; сила, приложенная к внутренним атомам, возникает за счет симметричных валентных связей окружающих атомов и дальнодействующих сил Ван-дер-Ваальса со стороны более отдаленных атомов; приложенные силы являются симметричными, а валентные связи атома являются насыщенными; в результате возникает тенденция к образованию связей с атомами, расположенными извне, и легко происходит воссоединение с образованием вторичных частиц с плохой дисперсностью, что серьезно влияет на эффективность их использования. Дисульфид молибдена (MoS2) обладает слоистой структурой. Один слой атомов Мо расположен между двумя слоями атомов S с образованием элементарного слоя, включающего три плоских слоя S-Mo-S; между слоями существуют только слабые силы Ван-дер-Ваальса. MoS2 легко расщепить по слоям, поэтому он обладает хорошими характеристиками в качестве твердой смазки. Поверхностная энергия таких расщепленных поверхностей является низкой, и они являются гидрофильными, что затрудняет их диспергирование в органической фазе и нанесение в составе покрытий, а также влияет на стабильность покрытий. Поэтому в настоящем изобретении перед добавлением MoS2 в покрытия проводили обработку MoS2 с целью модификации поверхности, чтобы улучшить его межфазную совместимость с полимерами и предотвратить воссоединение, которое влияет на его дисперсность.The role of surface modification MoS 2 . After fine grinding of solid particles, especially powders of inorganic substances, the force field acting on the atoms located on the surface of the powder particles and the force field acting on the atoms inside the crystal are significantly different; the force applied to the internal atoms arises due to the symmetric valence bonds of the surrounding atoms and the long-range Van der Waals forces from more distant atoms; the applied forces are symmetrical, and the valence bonds of the atom are saturated; as a result, there is a tendency to form bonds with atoms located from the outside, and reunification with the formation of secondary particles with poor dispersion easily occurs, which seriously affects the efficiency of their use. Molybdenum disulfide (MoS 2 ) has a layered structure. One layer of Mo atoms is located between two layers of S atoms with the formation of an elementary layer comprising three planar layers of S-Mo-S; between the layers there are only weak van der Waals forces. MoS 2 is easy to split into layers, so it has good characteristics as a solid lubricant. The surface energy of such split surfaces is low and they are hydrophilic, which makes them difficult to disperse in the organic phase and apply in the coating composition, and also affects the stability of the coatings. Therefore, in the present invention, before MoS 2 was added to the coatings, MoS 2 was treated to modify the surface in order to improve its interfacial compatibility with polymers and prevent reunion, which affects its dispersion.

В случае когда непосредственно частицы MoS2 диспергируют в смолах для получения покрытия, при внесении в течение некоторого периода времени будет происходить осаждение MoS2. После обработки MoS2 с целью модификации поверхности на поверхности MoS2 будут образовываться связи; эти связи могут взаимодействовать со связями в смоле, предотвращая осаждение MoS2.In the case where directly the MoS 2 particles are dispersed in the resins to form a coating, MoS 2 will precipitate during application over a period of time. After treatment with MoS 2 to modify the surface, bonds will form on the surface of MoS 2 ; these bonds can interact with bonds in the resin, preventing the deposition of MoS 2 .

Роль ингибитора коррозии заключается в предотвращении коррозии резьбового соединения насосно-компрессорных и обсадных труб в рабочей среде.The role of the corrosion inhibitor is to prevent corrosion of the threaded joint of the tubing and casing in the working environment.

Роль добавок заключается главным образом в улучшении технологичности покрытия и эксплуатационных характеристик самого покрытия. Выбор добавок связан с выбранным составом покрытия и с рядом факторов, например, таких как состояние поверхности частиц твердой смазки, состояние поверхности обрабатываемой детали, вязкость покрытия и т.д. Содержание добавок очень невелико; содержание всех добавок составляет только 0,01-1% от общей массы. Определенное содержание добавок в покрытиях может предотвратить дефекты покрытий, например, такие как пузыри в покрытиях, плохое выравнивание покрытия, флокуляция, осаждение и т.д. При выборе добавок в основном учитывают высокую эффективность, низкое отрицательное воздействие, высокую стоимость исполнения, соответствие требованиям природоохранного законодательства и т.д. Также уделяют внимание совместимости добавок с устройством.The role of additives is mainly to improve the manufacturability of the coating and the performance of the coating itself. The choice of additives is related to the selected coating composition and a number of factors, for example, such as the surface condition of solid lubricant particles, surface condition of the workpiece, coating viscosity, etc. The content of additives is very small; the content of all additives is only 0.01-1% of the total mass. A certain content of additives in coatings can prevent coating defects, such as bubbles in coatings, poor coating alignment, flocculation, deposition, etc. When choosing additives, they mainly take into account high efficiency, low negative impact, high cost of execution, compliance with environmental legislation, etc. Also pay attention to the compatibility of additives with the device.

По сравнению с существующими патентами, настоящее изобретение имеет следующие отличительные признаки:Compared with existing patents, the present invention has the following features:

Связующее по настоящему изобретению является органическим связующим; структура покрытия является однослойной; компонент ингибитора коррозии в покрытии представляет собой диоксид титана, или стеарат кальция, или оба эти вещества.The binder of the present invention is an organic binder; coating structure is single layer; The corrosion inhibitor component in the coating is titanium dioxide, or calcium stearate, or both.

Обработку с целью модификации поверхности проводили для дисульфида молибдена или дисульфида вольфрама в твердой смазке по настоящему изобретению, а также для диоксида титана в ингибиторе коррозии.The surface modification treatment was carried out for molybdenum disulfide or tungsten disulfide in the solid lubricant of the present invention, as well as for titanium dioxide in a corrosion inhibitor.

Описание чертежейDescription of drawings

Фиг. 1 и Фиг. 2 представляют собой фотографии морфологии поверхности резьбового соединения насосно-компрессорной трубы с нанесенным покрытием по настоящему изобретению, после 11-кратного завинчивания и развинчивания этого резьбового соединения в ходе проведения испытаний.FIG. 1 and FIG. 2 are photographs of the surface morphology of the threaded joint of the tubing of the present invention after 11 screwing and unscrewing of this threaded joint during testing.

Фиг. 3 и Фиг. 4 представляют собой фотографии морфологии поверхности резьбового соединения обсадной трубы, после 4-кратного завинчивания и развинчивания этого резьбового соединения в ходе проведения испытаний.FIG. 3 and FIG. 4 are photographs of the surface morphology of the threaded joint of the casing after 4 times screwing and unscrewing of this threaded joint during testing.

Фиг. 5 представляет собой фотографию морфологии образца внутренней резьбы соединения перед проведением испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании солевым раствором.FIG. 5 is a photograph of the morphology of a sample of the internal thread of a compound before testing for corrosion resistance when sprayed with saline.

Фиг. 6 представляет собой фотографию морфологии образца после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании солевым раствором в течение 100 часов.FIG. 6 is a photograph of the morphology of the sample after testing for corrosion resistance by spraying with saline for 100 hours.

Фиг. 7 представляет собой фотографию морфологии поверхности образца внутренней резьбы перед проведением испытаний на воздействие атмосферных условий.FIG. 7 is a photograph of the surface morphology of a sample of internal thread before being tested for atmospheric conditions.

Фиг. 8 представляет собой фотографию морфологии образца после проведения испытаний на воздействие атмосферных условий в течение 6 месяцев.FIG. 8 is a photograph of the morphology of a sample after being tested for atmospheric conditions for 6 months.

Воплощения изобретенияEmbodiments of the invention

Далее настоящее изобретение описано с помощью приведенных ниже примеров и чертежей.Further, the present invention is described using the following examples and drawings.

Пример 1Example 1

Состав наносимой композиции (массовые проценты):The composition of the applied composition (mass percent):

49,8% полиамидимида, 10% политетрафторэтилена, 30% модифицированного дисульфида молибдена, 5% модифицированного диоксида титана, 5% стеарата кальция, 0,1% выравнивающего агента, 0,1% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 3 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.49.8% polyamidimide, 10% polytetrafluoroethylene, 30% modified molybdenum disulfide, 5% modified titanium dioxide, 5% calcium stearate, 0.1% leveling agent, 0.1% wetting agent; the amount of solvent mixture is 3 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 280°С в сушильном шкафу в течение 0,3 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 280 ° C in an oven for 0.3 hours.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы Р110; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the connection of the tubing P110 was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 2Example 2

30,89% полиамидимида; 7% политетрафторэтилена; 49% модифицированного дисульфида молибдена; 10% модифицированного диоксида титана; 3% стеарата кальция; 0,01% выравнивающего агента; 0,1% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 4 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.30.89% polyamidimide; 7% polytetrafluoroethylene; 49% modified molybdenum disulfide; 10% modified titanium dioxide; 3% calcium stearate; 0.01% leveling agent; 0.1% wetting agent; the amount of the solvent mixture is 4 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 280°С в сушильном шкафу в течение 0,1 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 280 ° C in an oven for 0.1 hour.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы Р110; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the connection of the tubing P110 was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 3Example 3

57,89% полиамидимида; 4% политетрафторэтилена; 32% модифицированного дисульфида молибдена; 5% модифицированного диоксида титана; 1% стеарата кальция; 0,1% выравнивающего агента; 0,01% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 3,5 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.57.89% polyamidimide; 4% polytetrafluoroethylene; 32% modified molybdenum disulfide; 5% modified titanium dioxide; 1% calcium stearate; 0.1% leveling agent; 0.01% wetting agent; the amount of solvent mixture is 3.5 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 250°С в сушильном шкафу в течение 0,1 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 250 ° C in an oven for 0.1 hour.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы BG110SS; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the BG110SS tubing connection was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 4Example 4

31,98% полиамидимида; 1% политетрафторэтилена; 59% модифицированного дисульфида молибдена; 5% модифицированного диоксида титана; 3% стеарата кальция; 0,01% выравнивающего агента; 0,01% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 4 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.31.98% polyamidimide; 1% polytetrafluoroethylene; 59% modified molybdenum disulfide; 5% modified titanium dioxide; 3% calcium stearate; 0.01% leveling agent; 0.01% wetting agent; the amount of the solvent mixture is 4 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 250°С в сушильном шкафу в течение 0,3 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 250 ° C in an oven for 0.3 hours.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением обсадной трубы BG90H; после 4-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, a bond strength level 1 was obtained between the coating and the BG90H casing joint; after 4 times screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 5Example 5

44,89% полиамидимида; 5% политетрафторэтилена; 35% модифицированного дисульфида молибдена; 10% модифицированного диоксида титана; 5% стеарата кальция; 0,1% выравнивающего агента; 0,01% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 3,5 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.44.89% polyamidimide; 5% polytetrafluoroethylene; 35% modified molybdenum disulfide; 10% modified titanium dioxide; 5% calcium stearate; 0.1% leveling agent; 0.01% wetting agent; the amount of solvent mixture is 3.5 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 250°С в сушильном шкафу в течение 0,2 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 250 ° C in an oven for 0.2 hours.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы BG110SS; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the BG110SS tubing connection was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 6Example 6

59,89% полиамидимида; 5% политетрафторэтилена; 25% модифицированного дисульфида молибдена; 7% модифицированного диоксида титана; 3% стеарата кальция; 0,01% выравнивающего агента; 0,1% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 4 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.59.89% polyamidimide; 5% polytetrafluoroethylene; 25% modified molybdenum disulfide; 7% modified titanium dioxide; 3% calcium stearate; 0.01% leveling agent; 0.1% wetting agent; the amount of the solvent mixture is 4 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 280°С в сушильном шкафу в течение 0,1 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 280 ° C in an oven for 0.1 hour.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы Р110; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the connection of the tubing P110 was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 7Example 7

30,89% полиамидимида; 57% модифицированного дисульфида молибдена; 9% модифицированного диоксида титана; 3% стеарата кальция; 0,01% выравнивающего агента; 0,1% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 4 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.30.89% polyamidimide; 57% modified molybdenum disulfide; 9% modified titanium dioxide; 3% calcium stearate; 0.01% leveling agent; 0.1% wetting agent; the amount of the solvent mixture is 4 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 280°С в сушильном шкафу в течение 0,1 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 280 ° C in an oven for 0.1 hour.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы Р110; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the connection of the tubing P110 was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 8Example 8

59,89% полиамидимида; 30% модифицированного дисульфида молибдена; 7% модифицированного диоксида титана; 3% стеарата кальция; 0,1% выравнивающего агента; 0,01% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 3 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.59.89% polyamidimide; 30% modified molybdenum disulfide; 7% modified titanium dioxide; 3% calcium stearate; 0.1% leveling agent; 0.01% wetting agent; the amount of solvent mixture is 3 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 250°С в сушильном шкафу в течение 0,3 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 250 ° C in an oven for 0.3 hours.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы Р110; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the connection of the tubing P110 was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 9Example 9

30,89% полиамидимида; 57% модифицированного дисульфида вольфрама; 9% модифицированного диоксида титана; 3% стеарата кальция; 0,01% выравнивающего агента; 0,1% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 4 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.30.89% polyamidimide; 57% modified tungsten disulfide; 9% modified titanium dioxide; 3% calcium stearate; 0.01% leveling agent; 0.1% wetting agent; the amount of the solvent mixture is 4 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 280°С в сушильном шкафу в течение 0,1 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 280 ° C in an oven for 0.1 hour.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы Р110; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the connection of the tubing P110 was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 10Example 10

59,89% полиамидимида; 30% модифицированного дисульфида вольфрама; 7% модифицированного диоксида титана; 3% стеарата кальция; 0,1% выравнивающего агента; 0,01% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 3 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.59.89% polyamidimide; 30% modified tungsten disulfide; 7% modified titanium dioxide; 3% calcium stearate; 0.1% leveling agent; 0.01% wetting agent; the amount of solvent mixture is 3 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 250°С в сушильном шкафу в течение 0,1 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 250 ° C in an oven for 0.1 hour.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы Р110; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the connection of the tubing P110 was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 11Example 11

31,98% полиамидимида; 1% политетрафторэтилена; 59% модифицированного дисульфида вольфрама; 5% модифицированного диоксида титана; 3% стеарата кальция; 0,01% выравнивающего агента; 0,01% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 4 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.31.98% polyamidimide; 1% polytetrafluoroethylene; 59% modified tungsten disulfide; 5% modified titanium dioxide; 3% calcium stearate; 0.01% leveling agent; 0.01% wetting agent; the amount of the solvent mixture is 4 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 280°С в сушильном шкафу в течение 0,1 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 280 ° C in an oven for 0.1 hour.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы Р110; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the connection of the tubing P110 was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 12Example 12

59,89% полиамидимида; 5% политетрафторэтилена; 25% модифицированного дисульфида вольфрама; 7% модифицированного диоксида титана; 3% стеарата кальция; 0,01% выравнивающего агента; 0,1% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 4 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.59.89% polyamidimide; 5% polytetrafluoroethylene; 25% modified tungsten disulfide; 7% modified titanium dioxide; 3% calcium stearate; 0.01% leveling agent; 0.1% wetting agent; the amount of the solvent mixture is 4 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 250°С в сушильном шкафу в течение 0,3 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 250 ° C in an oven for 0.3 hours.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы Р110; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the connection of the tubing P110 was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 13Example 13

57,89% полиамидимида; 4% политетрафторэтилена; 32% модифицированного дисульфида молибдена; 6% модифицированного диоксида титана; 0,1% выравнивающего агента; 0,01% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 3,5 раза превышает массу вышеуказанных компонентов.57.89% polyamidimide; 4% polytetrafluoroethylene; 32% modified molybdenum disulfide; 6% modified titanium dioxide; 0.1% leveling agent; 0.01% wetting agent; the amount of solvent mixture is 3.5 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 250°С в сушильном шкафу в течение 0,2 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 250 ° C in an oven for 0.2 hours.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы BG110SS; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the BG110SS tubing connection was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 14Example 14

57,89% полиамидимида; 5% политетрафторэтилена; 25% модифицированного дисульфида молибдена; 6% стеарата кальция; 0,1% выравнивающего агента; 0,01% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 3,5 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.57.89% polyamidimide; 5% polytetrafluoroethylene; 25% modified molybdenum disulfide; 6% calcium stearate; 0.1% leveling agent; 0.01% wetting agent; the amount of solvent mixture is 3.5 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 250°С в сушильном шкафу в течение 0,2 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 250 ° C in an oven for 0.2 hours.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы BG110SS; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the BG110SS tubing connection was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 15Example 15

30,89% полиамидимида; 7% политетрафторэтилена; 49% модифицированного дисульфида молибдена; 13% модифицированного диоксида титана; 0,01% выравнивающего агента; 0,1% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 4 раза превышает массу вышеуказанных компонентов.30.89% polyamidimide; 7% polytetrafluoroethylene; 49% modified molybdenum disulfide; 13% modified titanium dioxide; 0.01% leveling agent; 0.1% wetting agent; the amount of solvent mixture is 4 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 280°С в сушильном шкафу в течение 0,1 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 280 ° C in an oven for 0.1 hour.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы Р110; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the connection of the tubing P110 was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Пример 16Example 16

30,89% полиамидимида; 7% политетрафторэтилена; 49% модифицированного дисульфида молибдена; 13% стеарата кальция; 0,01% выравнивающего агента; 0,1% смачивающего агента; количество смеси растворителей в 4 раза превышает массу вышеупомянутых компонентов.30.89% polyamidimide; 7% polytetrafluoroethylene; 49% modified molybdenum disulfide; 13% calcium stearate; 0.01% leveling agent; 0.1% wetting agent; the amount of the solvent mixture is 4 times the mass of the above components.

Процесс нанесения покрытия: давление в пульверизаторе 0,25 МПа; выдержка при 280°С в сушильном шкафу в течение 0,1 часа.Coating process: pressure in the atomizer 0.25 MPa; exposure at 280 ° C in an oven for 0.1 hour.

Результаты: после описанной выше обработки получен уровень 1 прочности сцепления между покрытием и соединением насосно-компрессорной трубы Р110; после 11-кратного завинчивания и развинчивания задиры отсутствуют; после проведения испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании нейтральным солевым раствором в течение 100 часов очагов коррозии не обнаружено.Results: after the processing described above, the adhesion strength level 1 between the coating and the connection of the tubing P110 was obtained; after 11-fold screwing and unscrewing, there are no scoring; after testing for corrosion resistance when spraying with neutral saline for 100 hours, no foci of corrosion were found.

Осуществили обработку поверхности соединений насосно-компрессорных и обсадных труб с применением противозадирного покрытия по настоящему изобретению, а затем провели полномасштабные испытания противозадирных физических характеристик при завинчивании и развинчивании испытуемого объекта; количество испытаний должно соответствовать требованиям ISO 13679, а именно задиры не должны наблюдаться после проведения 9-кратного завинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб и после 2-кратного завинчивания и развинчивания обсадных труб. Результаты испытаний показывают, что прочность сцепления покрытия и металла основы является высокой, и покрытие обладает стойкостью к отслаиванию при нагревании; количество завинчиваний и развинчиваний насосно-компрессорных и обсадных труб без задиров достигло 11 и 4 соответственно, что соответствует противозадирным требованиям к резьбовым соединениям насосно-компрессорных и обсадных труб. Физическая морфология поверхности наружной резьбы соединения насосно-компрессорных труб (без какой-либо обработки после механической обработки) и внутренней резьбы после фосфатирования, с покрытием по настоящему изобретению, после 11-кратного завинчивания и развинчивания, показана на Фиг. 1 и Фиг. 2. Физическая морфология поверхности наружной резьбы соединения обсадных труб (без какой-либо обработки после механической обработки) и внутренней резьбы после фосфатирования с покрытием по настоящему изобретению после 4-кратного завинчивания и развинчивания показана на Фиг. 3 и Фиг. 4.The surface of the connections of the tubing and casing was carried out using the extreme pressure coating of the present invention, and then full-scale tests of extreme pressure physical characteristics were carried out when screwing and unscrewing the test object; the number of tests must comply with the requirements of ISO 13679, namely, seizure should not be observed after 9-fold screwing and unscrewing of the tubing and after 2-fold screwing and unscrewing the casing. The test results show that the adhesion strength of the coating and the base metal is high, and the coating is resistant to peeling when heated; the number of screwing and unscrewing of tubing and casing without scoring reached 11 and 4, respectively, which corresponds to the extreme pressure requirements for threaded joints of tubing and casing. The physical morphology of the surface of the external thread of the connection of the tubing (without any processing after machining) and the internal thread after phosphating, coated with the present invention, after 11-fold screwing and unscrewing, is shown in FIG. 1 and FIG. 2. The physical morphology of the surface of the external thread of the casing joint (without any treatment after machining) and the internal thread after phosphating with the coating of the present invention after 4-fold screwing and unscrewing is shown in FIG. 3 and FIG. four.

Применение покрытия по настоящему изобретению для проведения обработки поверхности соединения насосно-компрессорных труб, с последующим использованием защитного кольца для 10-кратного завинчивания и проведением испытаний на коррозионную стойкость при обрызгивании солевым раствором в течение 100 часов, без какого-либо появления очагов коррозии на покрытии, как показано на Фиг. 5 и Фиг. 6, обеспечивает соответствие антикоррозионным требованиям к резьбовым соединениям насосно-компрессорных и обсадных труб при транспортировке и хранении.The use of the coating of the present invention for surface treatment of the connection of tubing, followed by the use of a protective ring for 10-fold screwing and testing for corrosion resistance when spraying with saline for 100 hours, without any foci of corrosion on the coating, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, ensures compliance with the anti-corrosion requirements for threaded connections of tubing and casing pipes during transportation and storage.

Применение покрытия по настоящему изобретению для проведения обработки поверхности соединений насосно-компрессорных труб с последующей выдержкой в атмосферных условиях района Баошань, Шанхай в течение 6 месяцев не выявило каких-либо следов коррозии, как показано на Фиг. 7 и Фиг. 8.The use of the coating of the present invention for surface treatment of tubing joints and subsequent exposure to atmospheric conditions in the Baoshan region of Shanghai for 6 months did not reveal any signs of corrosion, as shown in FIG. 7 and FIG. 8.

С учетом всего вышеизложенного результаты, полученные при проведении испытаний противозадирных характеристик с применением завинчивания и развинчивания резьбовых соединений насосно-компрессорных и обсадных труб, показывают, что прочность сцепления покрытия с металлом основы является высокой и покрытие обладает хорошими противозадирными характеристиками, которые могут соответствовать требованиям к завинчиванию и развинчиванию насосно-компрессорных и обсадных труб без использования резьбовых смазок, загрязняющих окружающую среду.Based on the foregoing, the results obtained when testing extreme pressure characteristics using screwing and unscrewing the threaded joints of tubing and casing pipes show that the adhesion strength of the coating to the base metal is high and the coating has good extreme pressure characteristics that can meet the requirements for tightening and unscrewing tubing and casing without the use of thread lubricants that pollute the environment .

Claims (23)

1. Противозадирное покрытие для резьбового соединения насосно-компрессорных и обсадных труб, включающее (в массовых процентах):1. Anti-seize coating for threaded connections of tubing and casing, including (in mass percent): органическое связующее: 30-60%,organic binder: 30-60%, твердую смазку: 30-60%,solid lubricant: 30-60%, ингибитор коррозии: 6-15%,corrosion inhibitor: 6-15%, выравнивающий агент: 0,01-0,1%,leveling agent: 0.01-0.1%, смачивающий агент: 0,01-0,1%,wetting agent: 0.01-0.1%, и смесь растворителей, которую дополнительно добавляют в количестве, в 3-4 раза превышающем общую массу твердых веществ органического связующего, твердой смазки, ингибитора коррозии, выравнивающего агента и смачивающего агента, причемand a mixture of solvents, which is additionally added in an amount 3-4 times the total mass of solids of an organic binder, solid lubricant, corrosion inhibitor, leveling agent and wetting agent, указанное органическое связующее представляет собой жидкую полиамидимидную смолу, имеющую содержание твердых веществ 38-42% масс.;said organic binder is a liquid polyamidimide resin having a solids content of 38-42% by weight .; указанная твердая смазка представляет собой политетрафторэтилен и дисульфид молибдена, или политетрафторэтилен и дисульфид вольфрама, или дисульфид молибдена, или дисульфид вольфрама, причем дисульфид молибдена и дисульфид вольфрама в указанной твердой смазке представляют собой поверхностно-модифицированные порошки дисульфида молибдена и поверхностно-модифицированные порошки дисульфида вольфрама, при этом модификатор выбирают из силанового связующего агента на основе аминосиланов или силанового связующего агента на основе изоцианатсиланов; при этом содержание политетрафторэтилена в указанной твердой смазке составляет 0-30% масс., а содержание дисульфида молибдена или дисульфида вольфрама в указанной твердой смазке составляет 70-100% масс.;said solid lubricant is polytetrafluoroethylene and molybdenum disulfide, or polytetrafluoroethylene and tungsten disulfide, or molybdenum disulfide, or tungsten disulfide, the molybdenum disulfide and tungsten disulfide in said solid lubricant are surface-modified molybdenum disulfide powders, surface-modified the modifier is selected from a silane coupling agent based on aminosilanes or a silane coupling agent based on isoc anatsilanov; the content of polytetrafluoroethylene in the specified solid lubricant is 0-30% by mass., and the content of molybdenum disulfide or tungsten disulfide in the specified solid lubricant is 70-100% by mass .; указанный ингибитор коррозии представляет собой диоксид титана, или стеарат кальция, или оба эти вещества, причем диоксид титана в указанном ингибиторе коррозии представляет собой поверхностно-модифицированные порошки диоксида титана, при этом модификатор выбирают из силанового связующего агента на основе аминосиланов или силанового связующего агента на основе изоцианатсиланов;said corrosion inhibitor is titanium dioxide, or calcium stearate, or both, the titanium dioxide in said corrosion inhibitor is surface-modified titanium dioxide powders, wherein the modifier is selected from an aminosilane-based silane coupling agent or a silane coupling agent based on isocyanatesilanes; указанный выравнивающий агент представляет собой модифицированные фторуглеродом полиакриловые кислоты;said leveling agent is fluorocarbon modified polyacrylic acids; указанный смачивающий агент представляет собой полиэфирсиликоновые сополимеры;said wetting agent is polyether silicone copolymers; указанная смесь растворителей включает (в массовых процентах): 40-50% N-метилпирролидона, 30-40% диметилформамида и 10-20% этилового эфира уксусной кислоты.said solvent mixture includes (in mass percent): 40-50% N-methylpyrrolidone, 30-40% dimethylformamide and 10-20% ethyl acetate. 2. Противозадирное покрытие для резьбового соединения насосно-компрессорных и обсадных труб по п. 1, в котором указанный модификатор выбран из аминопропилтриэтоксисилана (АПТЭС), метакрилоксипропилтриметоксилсилана или изоцианатпропилтриэтоксисилана.2. An anti-seize coating for the threaded connection of tubing and casing according to claim 1, wherein said modifier is selected from aminopropyltriethoxysilane (APTES), methacryloxypropyltrimethoxysilane or isocyanatepropyltriethoxysilane. 3. Противозадирное покрытие для резьбового соединения насосно-компрессорных и обсадных труб по п. 1, отличающееся тем, что указанную модифицирующую обработку проводят с использованием влажного модифицирующего процесса посредством следующих стадий:3. Anti-seize coating for threaded connection of tubing and casing according to claim 1, characterized in that said modifying treatment is carried out using a wet modifying process through the following steps: во-первых, силановый связующий агент на основе аминосиланов или изоцианатсиланов гидролизуют путем применения этанола, имеющего концентрацию 75-95%, в течение 10-15 мин и при pH 3-5;firstly, a silane coupling agent based on aminosilanes or isocyanatesilanes is hydrolyzed by using ethanol having a concentration of 75-95% for 10-15 minutes and at pH 3-5; порошки дисульфида молибдена, или дисульфида вольфрама, или диоксида титана диспергируют в безводном этаноле методом ультразвукового диспергирования; при этом количество безводного этанола в 10-15 раз больше, чем масса порошков дисульфида молибдена, или дисульфида вольфрама, или диоксида титана;powders of molybdenum disulfide, or tungsten disulfide, or titanium dioxide are dispersed in anhydrous ethanol by ultrasonic dispersion; the amount of anhydrous ethanol is 10-15 times greater than the mass of powders of molybdenum disulfide, or tungsten disulfide, or titanium dioxide; затем безводный этанол нагревают до 60-65°С при перемешивании, с последующим добавлением гидролизованного силанового связующего агента на основе аминосиланов или изоцианатсиланов со скоростью 0,05-0,1 мл/мин, при этом количество силанового связующего агента на основе аминосиланов или изоцианатсиланов составляет 10-20% от массы порошков дисульфида молибдена, или дисульфида вольфрама, или диоксида титана; перемешивание проводят в течение 6-8 часов при температуре 60-65°С;then the anhydrous ethanol is heated to 60-65 ° C with stirring, followed by the addition of a hydrolyzed silane coupling agent based on aminosilanes or isocyanatesilanes at a rate of 0.05-0.1 ml / min, while the amount of silane coupling agent based on aminosilanes or isocyanatesilanes 10-20% by weight of molybdenum disulfide or tungsten disulfide or titanium dioxide powders; mixing is carried out for 6-8 hours at a temperature of 60-65 ° C; наконец, после того как полученную в результате вышеописанного процесса смесь отфильтровали под вакуумом, осадок на фильтре промывают 3-5 раз деионизованной водой и безводным этанолом, а затем сушат под вакуумом в течение 10-12 часов при температуре 100-120°С, после чего измельчают в шаровой мельнице для применения.finally, after the mixture obtained by the above process was filtered under vacuum, the filter cake was washed 3-5 times with deionized water and anhydrous ethanol, and then dried under vacuum for 10-12 hours at a temperature of 100-120 ° C, after which crushed in a ball mill for use. 4. Противозадирное покрытие для резьбового соединения насосно-компрессорных и обсадных труб по п. 1, отличающееся тем, что указанный выравнивающий агент представляет собой EFKA3772 производства EFKA (Нидерланды), Тип 3772.4. Anti-seize coating for threaded connection of tubing and casing pipes according to claim 1, characterized in that said leveling agent is EFKA3772 manufactured by EFKA (Netherlands), Type 3772. 5. Противозадирное покрытие для резьбового соединения насосно-компрессорных и обсадных труб по п. 1, отличающееся тем, что указанный смачивающий агент представляет собой WET245 производства TEGO (Германия), Тип WET245.5. Anti-seize coating for threaded connection of tubing and casing pipes according to claim 1, characterized in that said wetting agent is WET245 manufactured by TEGO (Germany), Type WET245. 6. Противозадирное покрытие для резьбового соединения насосно-компрессорных и обсадных труб по п. 1, отличающееся тем, что указанные твердые смазки и ингибиторы коррозии представляют собой порошкообразные частицы с размером частиц 0,1-0,5 мкм, а указанный выравнивающий агент, указанный смачивающий агент и указанная смесь растворителей представляют собой жидкости.6. Anti-seize coating for the threaded connection of tubing and casing pipes according to claim 1, characterized in that said solid lubricants and corrosion inhibitors are powder particles with a particle size of 0.1-0.5 microns, and said leveling agent, said the wetting agent and said solvent mixture are liquids. 7. Способ получения противозадирного покрытия для резьбового соединения насосно-компрессорных и обсадных труб по п. 1, включающий следующие стадии: напыление материала покрытия на фосфорированные поверхность резьбы и поверхность уплотнения указанного соединения насосно-компрессорных и обсадных труб; совместное их помещение в нагревательное оборудование, нагревание до температуры 250-280°С и выдержку в течение 0,1-0,3 часа с получением противозадирного покрытия толщиной от 8 до 15 мкм.7. A method of producing an anti-seize coating for a threaded connection of tubing and casing according to claim 1, comprising the following steps: spraying the coating material onto a phosphorized thread surface and a sealing surface of said tubing and casing joint; their joint placement in heating equipment, heating to a temperature of 250-280 ° C and holding for 0.1-0.3 hours to obtain an anti-seize coating with a thickness of 8 to 15 microns.
RU2016109408A 2013-09-30 2014-07-04 Antiscuff coating for threaded joint of pump-compressor and casing tubes and method of its production RU2626827C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310461307.7A CN104513608B (en) 2013-09-30 2013-09-30 A kind of anti-thread gluing coating of oil sleeve joint and preparation method thereof
CN201310461307.7 2013-09-30
PCT/CN2014/000643 WO2015043106A1 (en) 2013-09-30 2014-07-04 Anti-galling coating for oil casing joint and preparation method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2626827C1 true RU2626827C1 (en) 2017-08-02

Family

ID=52741922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016109408A RU2626827C1 (en) 2013-09-30 2014-07-04 Antiscuff coating for threaded joint of pump-compressor and casing tubes and method of its production

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN104513608B (en)
RU (1) RU2626827C1 (en)
SA (1) SA516370792B1 (en)
WO (1) WO2015043106A1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107286839B (en) * 2016-03-30 2020-01-31 宝山钢铁股份有限公司 Anti-sticking solid lubricating coating and preparation method and coating method thereof
CN106118452A (en) * 2016-06-24 2016-11-16 安徽九华金润铜业有限公司 A kind of processing technique of self-lubricating composite coating
CN106736265A (en) * 2016-11-25 2017-05-31 鑫鹏源智能装备集团有限公司 A kind of preparation method of titanium alloy oil well pipe
CN109538133A (en) * 2018-12-24 2019-03-29 天津钢管集团股份有限公司 A kind of corrosion resisting alloy box cupling and its coating process
CN110028851B (en) * 2019-04-16 2021-05-28 中国科学院兰州化学物理研究所 Solid lubrication protective coating material with self-repairing function
CN113418746B (en) * 2021-06-29 2022-03-04 北京市永康药业有限公司 Medicine detecting and sampling device
CN114016295B (en) * 2021-11-11 2022-08-02 中国科学院兰州化学物理研究所 Fiber fabric composite material with gradient lubricating structure and preparation method and application thereof
CN114799031B (en) * 2022-04-20 2023-05-26 无锡神意环件法兰有限公司 Production process and application of forging for tire mold
CN115725233A (en) * 2022-10-21 2023-03-03 株洲时代新材料科技股份有限公司 Wear-resistant insulating paint and preparation method and application thereof
CN116285559B (en) * 2023-04-17 2024-04-02 安徽万磁电子股份有限公司 Water-based preservative applied to neodymium-iron-boron chamfering corrosion prevention and preparation method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002310345A (en) * 2001-04-12 2002-10-23 Sumitomo Metal Ind Ltd Screw joint for steel pipe
RU2262029C2 (en) * 2001-07-25 2005-10-10 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. Threaded joint for steel pipes
CN101657668A (en) * 2006-12-01 2010-02-24 特纳瑞斯连接股份公司 Nanocomposite coatings for threaded connections
CN102277082A (en) * 2011-09-06 2011-12-14 华东理工大学 Self-lubricating sintering coating and coating method
RU2482371C1 (en) * 2009-09-02 2013-05-20 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. Protective device for threaded connection of pipes

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103225482B (en) * 2012-01-30 2015-09-23 宝山钢铁股份有限公司 A kind of oil sleeve joint composite facer and processing method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002310345A (en) * 2001-04-12 2002-10-23 Sumitomo Metal Ind Ltd Screw joint for steel pipe
RU2262029C2 (en) * 2001-07-25 2005-10-10 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. Threaded joint for steel pipes
CN101657668A (en) * 2006-12-01 2010-02-24 特纳瑞斯连接股份公司 Nanocomposite coatings for threaded connections
RU2482371C1 (en) * 2009-09-02 2013-05-20 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. Protective device for threaded connection of pipes
CN102277082A (en) * 2011-09-06 2011-12-14 华东理工大学 Self-lubricating sintering coating and coating method

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Preparation and Proporeties of Polyamidimide Resin SelfLubricating", SONG. Xiaofeng et al., Materials Protection, vol. 46, no.3, *
1. "Preparation and Proporeties of Polyamidimide Resin SelfLubricating", SONG. Xiaofeng et al., Materials Protection, vol. 46, no.3, *
ISSN-1000-1560 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104513608A (en) 2015-04-15
WO2015043106A1 (en) 2015-04-02
SA516370792B1 (en) 2019-03-20
CN104513608B (en) 2018-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2626827C1 (en) Antiscuff coating for threaded joint of pump-compressor and casing tubes and method of its production
JP5294866B2 (en) Threaded element, threaded pipe connection structure using the same, and method for finishing threaded element
CN1325749C (en) Screw joint for steel pipe
JP5405448B2 (en) Lubricant composition exhibiting coefficient of friction compliance for threaded elements of tubular threaded connection components
JP5444534B2 (en) Lubricant composition exhibiting coefficient of friction compliance for threaded elements of tubular threaded connection components
JP5429302B2 (en) Pipe threaded joint
US9395028B2 (en) Method for finishing a tubular threaded member with a dry protection coating
AU2010335578B2 (en) Galling-resistant threaded tubular component, and process for coating said component
JP6025994B2 (en) Lubricating film forming composition and steel pipe threaded joint
EA022960B1 (en) Threaded end of a tubular component for drilling or working hydrocarbon wells, and resulting connection
AU2011328484A1 (en) Process for coating a threaded tubular component, threaded tubular component and resulting connection
AU2010301572B2 (en) Galling-resistant threaded tubular component and process for coating said component
UA105334C2 (en) Tubular threaded joint having improved high torque performance
EA029404B1 (en) Threaded joint for steel pipe
CN104870877B (en) Produce the component of wear-resistant threaded tubular connection
JP2016506482A5 (en)
JP4032801B2 (en) Threaded joints for steel pipes
US10590715B2 (en) Threaded tubular component and method for coating such a threaded tubular component
JP2002348587A (en) Screw joint for steel pipe
CN107286839A (en) Anti- thread gluing solid lubricating coating and preparation method thereof and painting method
JPS62225595A (en) Lubricant for oil well pipe joint
OA16410A (en) Process for coating a threaded tubular component, threaded tubular component and resulting connection.