FF-HH材料选择
高分子复合材料与环境修复
高分子复合材料与环境修复一、高分子复合材料的概念与分类1.高分子复合材料的定义：由两种或两种以上不同性质的高分子材料，通过物理或化学方法复合在一起，形成具有优异性能的新材料。
a)按基体相分类：树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。
b)按增强相分类：碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、有机纤维复合材料等。
二、高分子复合材料的性能与特点a)高的强度与刚度：复合材料具有优异的力学性能，如高强度、高刚度、良好的抗疲劳性能等。
b)良好的耐热性与耐腐蚀性：复合材料可在高温、酸碱等恶劣环境中保持稳定的性能。
c)良好的电磁性能：复合材料可具有优异的导电性、绝缘性、屏蔽性等。
d)轻质：复合材料具有较低的密度，可减轻产品重量，提高能源利用效率。
e)设计灵活性：可根据需求选择不同的基体和增强相，调整复合材料的性能。
f)良好的兼容性：复合材料可应用于不同领域，如航空航天、汽车、电子、环保等。
g)可持续发展：复合材料可采用可再生资源为原料，有助于减少环境污染。
三、环境修复概述1.环境修复的定义：通过一系列技术手段，对受污染的土壤、水体、空气等环境介质进行治理，使其恢复到污染前的状态。
2.环境修复的目标：a)降低污染物浓度：使环境介质中的污染物浓度降至对人体和生态系统无害的水平。
b)消除污染源：彻底清除污染源，防止污染再次发生。
c)恢复生态环境：恢复受污染区域的生态功能，重建生态平衡。
四、高分子复合材料在环境修复中的应用1.用于吸附污染物的材料：高分子复合材料具有较大的比表面积和孔隙结构，可作为吸附剂去除环境介质中的污染物。
2.用于分离和富集污染物的材料：高分子复合材料具有优异的分离性能，可用于分离和富集环境介质中的有害物质。
3.用于修复受损生态系统的材料：高分子复合材料可作为生态修复材料，促进受损生态系统的恢复和重建。
4.用于污染土壤和地下水的原位修复：高分子复合材料可用于原位固化或稳定化污染土壤和地下水中的污染物，防止其迁移和扩散。
刹车片等级
EE级：0.25-0.35 适用于欧美车系,刹车片比较大,摩擦系数比较底,FF级：0.35-0.45 国际标准摩擦系数GG级：0.45-0.55 适用欧州车型HH级：0.55-0.65 赛车专用制动的方式是靠摩擦把车辆行驶的动能转化成热能散掉，散热越快减速就越快。
而热量的增加和散热之间也是平衡，如果热量增加太多超过制动部分能承受的极限让零件变化就会失去制动能力，这种情况主要表现在制动系统产生热衰减，热衰减主要是超过刹车片耐受温度使刹车片表面烧蚀造成。
热聚集和热衰减的解释：热聚集：由于摩擦产生热量，当热量不能被100%散掉就会产生累积聚集，热聚集导致温度升高。
热衰减：热聚集到一定程度超过摩擦材料能耐受的极限材料就会烧掉，制动力大幅度下降产生热衰减现象，就是踩刹车不管用了。
所以刹车片的耐受温度是很重要的参数，通常民用刹车片都限定在200°F～600°F之间，在此范制造不同摩擦效能的刹车片。
表示刹车片摩擦效能的参数叫摩擦系数，摩擦系数大概意思是这个片有多“粘”，越粘的片阻力越大制动越灵敏，但舒适性和耐热性越差，轻踩就会点头狠踩很快就烧了。
摩擦系数是个常数，国际上通用的几个常见等级：0.25~0.35是E级0.35~0.45是F级0.45~0.55是G级刹车片通常用两个字母表示摩擦系数比如FF、FG、EF，前一个是低温摩擦系数后一个字母是高温摩擦系数。
摩擦系数的标定是这样：在华氏600度下取4个点测量，如果摩擦系数在0.35~0.45之间那么这个片的低温等级就是F。
在华氏600度下取10个点测量，如果摩擦系数在0.35~0.45之间那么这个片高温也是F。
那么这个刹车片的等级就是FF级，一般民用片是FF级很少有普通装车片就是GG等级的主要为了兼顾舒适性。
买刹车片时如果商家告诉你这片是600°的一定要问问是华氏度还是摄氏度，华氏600°F才摄氏316°C。
其实就算标600°C也很罕见，通常片超过480°C片基就分解了，反正你也不会用东西去测具体多少度随便说呗。
螺栓螺母采购要求
1范围石油开采机械等井口装置（API 6A）及节流压井管汇设备(API 16C)进出口连接使用的螺栓、螺母。
2引用标准ANSI/API Spec 6A-2004 第19版API Spec 16CASTM A193 高温设备用合金钢和不锈钢螺栓材料ASTM A194 高温和高压设备用碳素钢与合金钢螺栓和螺母的规格ASTM A320 低温用合金钢螺栓材料规格ASTM A370 钢制品机械测试的标准试验方法和定义3 螺栓3.1对API 6A采油树等井口装置：端部连接法兰材料等级AA、BB、CC，温度等级为P、S、T或U；端部连接法兰材料等级DD、EE、FF、HH，温度等级为P、S、T或U。
对API 16C流压井管汇设备：端部连接法兰材料等级为EE、FF或HH，温度等级为A、B、P、U；使用的螺栓应符合ASTM A193等级B7等级的要求，可以用符合表一力学性能要求的替代材料。
表一3.2 ASTM A193 B7等级螺栓的化学成份要求见下表二：表二3.3 B7等级螺栓的机械性能要求见下表三，试验方法按ASTM A370：表三3.4 对API 6A采油树等井口装置：端部连接法兰材料等级AA、BB、CC，温度等级为K、L、P、S、T或U；端部连接法兰材料等级DD、EE、FF、HH，温度等级为K、L、P、S、T或U。
对API 16C流压井管汇设备：端部连接法兰材料等级为EE、FF或HH，温度等级为K；使用的螺栓应符合ASTM A320等级L7等级的要求，可以用符合表一力学性能要求的替代材料。
3.5L7等级螺栓的化学成份要求见下表四：表四3.6L7等级螺栓的机械性能要求见下表五，试验方法按ASTM A370：表五3.7L7等级螺栓的冲击要求见下表六，冲击温度应低于-46℃,试验方法按ASTM A370：表六4螺母4.1螺母为ASTM A194等级2H。
4.2 2H 等级螺母的化学成份要求见下表七：表七4.32H等级螺母的最低回火温度850℉(455℃)，布氏硬度要求为248~352HB。
PR、PSL等级技术说明
井口相关参数技术说明在井口采油树的技术指标中，我们常碰到如下几个参数：压力、尺寸、材料等级、温度等级、PSL（产品规范等级）、PR（产品性能要求）。
1.压力等级和尺寸一般用户会根据现场工况直接确定。
2.材料等级API把它分成七个级别，见附表一；AA、BB、DD、EE使用碳钢或低碳钢（常用4130）CC、FF使用不锈钢（常用410）HH本体使用4130或410，与流体接触部分使用抗腐蚀合金钢(常用718或625)3.温度等级API有严格的要求，见附表二：4.PSL - Production Specification Level 产品规范级别API规定了4种不同技术要求的产品规范级别，分别为PSL1，PSL2，PSL3，PSL3G。
API 6A 19th新增PSL4，该指标实际上是对原材料、零部件加工前后的各种检测和记录，数字越大检验的内容、记录的范围越大，价格也越高，API 6A对在什么环境下使用哪个等级，有明确规定，见附表三检验哪些内容也有明确规定，见附表四：要焊接步骤验证焊接性能验证焊接消耗品焊接目视检测焊接表面探伤焊接无损探伤焊接硬度测试硬度鉴定必需的文件同同必需的必需的必需的必需的同同对所有制造焊接和必需的同不允许焊接（除不允许焊接（除ASME－－－－－仪器校准NDE:PT/MT NDE:UT/RT化控制PSL-1另加基础金属组同PSL-1另加小孔验证PSL-1PSL-1PSL-2＞25％的壁厚的返修焊接是必需的对所有制造焊接和＞20％的壁厚的返修焊接是必需的PSL-2另加化学分析和PWHT控制了耐腐蚀合金的堆焊）了耐腐蚀合金的堆焊）SECT. IX求问题是在生产过程中，厂家是不是按这个程序来做，成本也就不一样。
5.PR – Perforomance requirement 产品性能要求API 6A把它分为PR1和PR2两个级别，实际上这个指标是对整个产品进行的安全可靠性的一种测试和试验。
井口安全系统说明书
1、主要部件采用美国油气行业专用地面安全部件, BWB,
70-150psi, 具有调压、气液分离、自动排污、精细过滤
VERSA, SIGMA，NORGREN，GO 等；
（5um）的功能。
A、美国 BWB 油气田专用高低导阀；
E、阀位信号传感器：采用非接触式、防爆 GO 开关；
B、美国 BWB 自动中继阀和手动中继滑阀，被卡麦隆、哈 F、气/液快速泄放阀:保证执行器可快速排放；
我们和有 30 余年的 SSV 控制经验的美国 BWB CONTROLS 公司一起，为您的实际需要服务，您需提供如下信息：
z 现场环境最高、最低温度
量、高、低压传感器检测点之间、距控制屏的距离，以及
z 井口采油树 SSV 符合 API 标准的规格、材料等级、温度
压力、阀位和压力信号是否远传等等；
等级、PSL 规范等级、PR 性能等级；
API 6A PR1,2
API 6A PR1,2
API 6A PSL-1,2,3,3G(4)
API 6A PSL-1,2,3,3G(4)
YES,NO
YES,NO
YES,NO
YES,NO
执行器主要有 Cameron 和 BETTIS 提供
液压执行器特点： z 单长杆活塞设计 z 密封更换简易 z 最大操作压力 6,000PSI z 安装操作简单
12 次再安装时还有良好的密封性和长寿命。
控制压力范围…………….30-150PSI 适应介质…………………..气体或液体 工作方式………….手动、液动或电动 动作：阻塞排放(BLOCK and BLEED） 密封材料…VITON(气动),AFLAS(液动)**
**:以下密封材料同 2．压力传感器(BWB)
采油树材料级别选择
insert
JMP
谢 谢 观 看
抗拉强度(σ b mi来自,psi)延伸率（δ4标距 2寸,%min ）
断面收缩率
（ψ,%min ）
36K
36000
70000
21
没有要求
45K
45000
70000
19
32
60K
60000
85000
18
35
75K
75000
95000
18
35
江苏金石机械集团
JMP
产品设计
井口和采油树总成主要零件明细
江苏金石机械集团
主要产品分类
JMP产品
API 6A产品
API 16C产品
阀门
井口设备 节流管汇 压井管汇
API 6D产品
球阀
管道阀门
江苏金石机械集团
JMP
主要产品分类
API - 6A 井口装置（套管头、采油树设备）
API - 6A 2000psi～20000psi各种系列规格高压阀门
API -16C 井控装备：节流、压井管汇 钻具内防喷工具（箭型和投入式止回阀） 泥浆气体分离器
中等程度到高程度腐蚀 严重腐蚀
H2S分压（psi） < 0.05psi < 0.05psi < 0.05psi > 0.05psi > 0.05psi > 0.05psi > 0.05psi
CO2分压（psi） <7
7 ~ 30 > 30 <7 7 ~ 30 > 30 > 30
江苏金石机械集团
JMP
江苏金石机械集团
控压件，阀杆和心轴悬挂器
采油、采气、注水井井口装置选用技术规范(2014.10.22)
（16）地面驱动螺杆泵井专用井口
指安装在油管头四通上的光杆卡紧器、机械密封和盘根静密封的井口组
合装置。
（17）双管水力喷射泵井专用井口
特指双管水力喷射泵采油工艺安装在油管头四通上部用于控制油管注入 和产出的阀门和附件组合装置。
（18）水力泵井井口捕捉装置
井口装置新产品的技术评定
规范性引用文件
下列有效文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期 的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新 版本适用于本文件。 API SPEC 6A－2010井口装置和采油树设备规范 GB/T 22513-2008 石油天然气工业钻井和采油设备 井口装置和采油树
油管头四通 套管闸门
1个 4个
电动潜油泵井井口装置配置图（35MPa）
地面驱动螺杆泵井专用井口配置主体包括采油树和井口密封装置
序号 1 2
名称 光杆静密封装置 减速箱机械密封装置
备注 1个 1个
3 4 5
6 7
光杆卡紧器 采油树小四通 生产闸门
油管头四通 套管闸门
1个 1个 2个
1个 2个
地面驱动螺杆泵井专用井口装置配置图（21MPa）
井口装置新产品的技术评定
自喷井井口装置配置主体包括采油、采气树和清蜡用防喷管
序号
名称
备注
1 2
3 4 5 6 7
防喷管 清蜡闸门
采油树小四通 生产闸门 总闸门 油管头四通 套管闸门
1个 1个
1个 2个 1个 1个 2个
自喷采油井井口装置配置图（21MPa）
序号 1 2 3 4 5 6
名称 防喷管 清蜡闸门 生产闸门 采油树小四通 总闸门 油管头四通
API 6A试卷A3
API 6A培训测试题部门：姓名：得分：一、填空题（30分）1)密封环硬度试验的抽样比例，参照ISO 2589-1999 II级1.5AQL，其比例为%，对PSL2及以上级所有零件的硬度试验比例为%。
2)对非金属密封材料应制定程序，对PSL3及PSL4的非金属密封材料，应室内贮存且最高温度不超过℃；避免阳光直射和臭氧放射线损伤；贮存时不；贮存时避免与接触。
3)API 6A阀体强度试验包括：保压期；压力降至零；保压期。
达到试验压力，阀门及测量仪表与压力源，阀体外表完全后，开始计时。
4)PSL2的水密封试验，按等于的试验压力分别施加于阀门的一侧，另一侧，保压分钟后在下开启，并重复上述试验。
然后第次对二侧分别施压保压分钟。
PSL3的水密封试验与PSL2 ，但第二次第三次的保压时间为分钟。
5)提供给客户的记录，对PSL1至的各零件不要求记录，体、盖、压、座、办的无损、硬度、理化、热处理记录仅对级有要求；而PSL4级的非金属密封件要求提供。
6)API 6A的法兰可分为6B型和6BX型，6B型法兰面可为平面或；6BX型为法兰，6BX型用于尺寸及压力，二种法兰的背面与正面的平行度为，6B型的槽的粗糙度为，6BX型的槽的粗糙度为。
7)手动阀和驱动阀的工作循环要求为：性能要求级别PR1为个循环；性能要求级别为PR2为个循环。
8)节流阀分为式和式节流阀，节流阀不用作阀。
节流阀的公称尺寸标志为先列连接端公称尺寸，后列该阀可用到的节流孔尺寸，以为单位表示。
9)铭牌上的标识应包括ISO ，公称，额定，温度额定值或和工作温度；类别，级别，级别，制造日期和厂商名或。
10)阀体上的标识应使用钢印，如；普通尖头钢印可在区使用，如外径。
尖头V型钢印不允许在区使用，除非打印后经最低℃消除应力。
11)R型或RX型的垫环应用于法兰，BX型密封垫环仅用于法兰，密封垫环的平面度公差最大不超过mm，R型和RX型的垫环上所有23°表面粗糙度不大于um Ra；BX 型垫环上所有23°表面粗糙度不大于um Ra。
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材料选择
基于来自客户井内流体的组分的表（井1，2，4，6和7），我们计算CO2和H2S的最小分压值为256.5(5,000*5.13/100) 和356.5PSI(5,000*7.13/100)PSI. 以上计算是基于这些井的关井压力为5,000PSI. CO2的分压腐蚀性定义是根据第17版的API 6A标准中的附录A,表A1作出的.
当CO2的分压值大于30PSI时,通常就被认为是高腐蚀性, 在这种情况下对于阀体部分要选择FF级材料(不锈钢).
在这里所谈到的H2S的分压是356.5PSI(>0.05PSI, 最小分压值是按照NACE MR 0175定义的),工作条件被认为是酸性环境并且极具腐蚀性.
综合考虑这样大的CO2和H2S分压值,依据卡麦隆在多年类似条件下选择材料的经验,应该选择HH级(在AISI 4130的内部嵌入INC.625材料)的材料.
Hi Terry,
Based on the table of the well fluid compositions from Roger Tan that
the minimum calculated partial pressures of CO2 and H2S are 256.5
(5000*5.13/100) psi and 356.5 (5000*7.13/100) psi respectively for the
wells 1,2,4,6 & 7 (the shut-in well pressure based on 5000psi). The CO2
partial pressure defines the corrosivity of the retained fluids as
defined in API 6A, 17th Edition, Appendix A, Table A1. When the partial
pressure of CO2 is higher than 30 psi, the retained well fluid is
considered to be moderately to highly corrosive. As a general rule for
these cases, FF trim (stainless steel material) shall be selected for
body components. With respect to the H2S partial pressure of 356.5
(>0.05 psi, the minimum partial pressure defined by NACE MR 0175), the
service condition is considered to be sour and very corrosive. Therefore
in consideration of the high CO2 and H2S partial pressures, and Cameron
experience in material selection in the similar conditions, HH trim
(inc.625 inlay on AISI 4130) would be selected and proposed for
customer's review. Hope above will help! Best regards,。