石油およびガスのダウンホールツールは、最も過酷な産業環境の一部で動作します。掘削モータ、掘削中測定(mwd)システム、およびmud駆動タービンは、高圧、高温、研磨剤汚染に耐える必要があります。ベアリングの信頼性は、運転の継続性に直接影響します。窒化ケイ素軸受ボールは、これらの要求の厳しいアプリケーションでのハイブリッド軸受構成の評価が高まっています。
高い圧縮応力に対する耐性
ダウンホール装置は100 mpaを超える圧力を受けることがある。圧延部材は、構造的な完全性を維持しながら、相当な圧縮荷重に耐えなければなりません。窒化ケイ素(Si₃N₄)より高い圧缩强度の塑性変形と強いした。窒化ケイ素軸受ボールは、鋼製の転がり素子と比較して、高荷重を繰り返しても形状安定性を維持し、永久変形リスクを低減します。
摩耗性能
掘削液には、しばしば微細な研磨剤粒子が含まれています。シーリングシステムは汚染を防止しようとしますが、曝露リスクは残っています。
窒化ケイ素は硬度が高いため、耐摩耗性が向上します。圧延要素からの材料の除去を減らすことで、掘削作業の延長中に表面の完全性と接触形状を維持できます。
深さでの熱安定性
坑道の温度は井戸の深さに応じて150°cを超えることがある。窒化ケイ素は、高温でも機械的強度を維持し、低い熱膨張を示します。これにより、温度変化にもかかわらず内部ベアリングのクリアランスを維持することができます。
耐食性
化学的に腐食性の高い掘削流体にさらされると、鋼部品の腐食が加速する可能性があります。窒化ケイ素ベアリングボールは、強い化学的安定性を提供し、表面劣化の可能性を低減します。
結論
オイル&ガスダウンホール工具では、窒化ケイ素軸受ボールが耐摩耗性、熱安定性、超高圧下での圧縮強度に寄与します。ハイブリッドベアリングに使用することで、過酷な地下環境での信頼性を高めることができます。
