API 6A CRA Alloy 718 Forging Rings Inconel 718 Forges
Personnalisées pour Applications Critiques Pétrole et Gaz
Les bagues de forgeage API 6A CRA Alloy 718 — fabriquées partir
d'Inconel 718 (UNS N07718), un superalliage nickel-chrome —
représentent le summum des composants techniques pour les
environnements pétroliers et gaziers difficiles. Conçues pour
répondre aux exigences strictes de la spécification API 6A (qui
régit les équipements de tête de puits et d'arbre de Noël), ces
pièces forgées en alliage résistant la corrosion (CRA) offrent une
résistance, une durabilité et une résistance inégalées aux
conditions extrêmes. Vous trouverez ci-dessous une ventilation
détaillée de leurs spécifications, de leurs capacités de
personnalisation et de leurs attributs de performance.
L'API 6A établit des normes rigoureuses pour les équipements
utilisés dans les têtes de puits de pétrole et de gaz, notamment
les pressions nominales, l'intégrité des matériaux et la résistance
la corrosion. En tant que CRA (Alliage Résistant la Corrosion), l'Inconel 718 est spécifiquement sélectionné pour les
applications API 6A en raison de sa capacité résister aux
environnements corrosifs en fond de trou — y compris l'exposition
H₂S (gaz corrosif), CO₂ et saumures — où les aciers au carbone ou
les alliages de qualité inférieure échoueraient.
Ces bagues de forgeage sont fabriquées pour répondre aux exigences
de traçabilité des matériaux de l'API 6A, avec une documentation
complète du traitement thermique, de la composition chimique et des
essais mécaniques afin de garantir la conformité aux pressions
nominales (jusqu' 15 000 psi) et aux plages de température (-29°C
121°C, ou comme spécifié pour les services extrêmes).
Les performances exceptionnelles de l'Inconel 718 proviennent de sa
composition chimique et de sa microstructure uniques, optimisées
pour une résistance élevée et une résistance la corrosion :
- Composition chimique: Dominée par le nickel (50-55 %), le chrome (17-21 %) et
le fer (reste), avec des éléments d'alliage clés, notamment le
niobium (4,75-5,5 %), le molybdène (2,8-3,3 %), le titane
(0,65-1,15 %) et l'aluminium (0,2-0,8 %). Ces éléments
forment des phases intermétalliques de renforcement (γ’ et γ”)
pendant le traitement thermique, ce qui permet l'alliage de
conserver sa résistance des températures allant jusqu' 650 °C
(1 200 °F).
- Résistance mécanique: Résistance la traction supérieure 1 300 MPa
(188 500 psi) et limite d'élasticité supérieure
1 000 MPa (145 000 psi) après traitement
thermique, ce qui le rend idéal pour les composants API 6A haute
pression.
- Résistance la corrosion: Résistant la piqûre, la corrosion caverneuse et la fissuration
par corrosion sous contrainte dans les milieux agressifs, y compris
les environnements corrosifs (conformité NACE MR0175/ISO 15156 pour
le service H₂S).
- Fabricabilité: Malgré sa résistance élevée, l'Inconel 718 peut être forgé chaud
en formes complexes (comme des bagues) avec un contrôle
dimensionnel précis, suivi d'un recuit de mise en solution et d'un
vieillissement pour obtenir des propriétés optimales.
Les bagues de forgeage API 6A CRA Alloy 718 sont adaptées aux
spécifications du client, avec des options de personnalisation,
notamment :
- Dimensions: Diamètre extérieur (OD) allant de petites échelles (par exemple,
100 mm) de grandes bagues parois épaisses (OD jusqu'
2 000 mm+), avec des épaisseurs de paroi et des diamètres
intérieurs (ID) usinés avec précision pour répondre aux exigences
des dessins.
- Procédé de forgeage: Forgeage la matrice chaude ou forgeage la matrice ouverte, selon
la taille et la complexité, pour affiner la structure du grain,
éliminer la porosité et améliorer les propriétés mécaniques. Le
procédé de forgeage assure une résistance directionnelle,
essentielle pour résister aux charges cycliques dans les opérations
de tête de puits.
- Traitement thermique: Cycles personnalisés (recuit de mise en solution
980-1 065 °C, suivi d'un vieillissement 700-730 °C)
pour obtenir la dureté requise (généralement 32-44 HRC) et la
ténacité, équilibrant la résistance et la ductilité pour répondre
aux exigences de résistance aux chocs de l'API 6A.
- Finition de surface: Les options incluent brut de forge, usiné (Ra 1,6 μm ou
mieux) ou revêtu (par exemple, traitements anti-grippage) pour
éviter le grippage dans les composants d'accouplement tels que les
vannes ou les brides.
Pour garantir la fiabilité dans les applications critiques, les
bagues de forgeage API 6A Alloy 718 sont soumises un contrôle
qualité rigoureux :
- Essais non destructifs (END): Essais par ultrasons (UT) obligatoires selon les exigences ASTM
A388 ou API 6A pour détecter les défauts en subsurface ;
contrôle par ressuage magnétique (MPI) pour les fissures de
surface ; et essais par ressuage (LPT) pour les zones de
tolérance serrée.
- Essais mécaniques: Essais de traction, de choc (entaille en V Charpy) et de dureté
sur chaque lot de chauffe pour vérifier la résistance et la
ténacité.
- Analyse chimique: Analyse spectroscopique pour confirmer la conformité aux normes
de composition de l'Inconel 718 (ASTM B637, AMS 5663).
- Traçabilité: Documentation complète, y compris les numéros de lot, les
rapports d'essais et les certificats de matériaux (EN 10204 Type
3.1 ou 3.2), pour répondre aux exigences d'audit de l'API 6A.
Ces pièces forgées personnalisées sont essentielles aux systèmes de
tête de puits API 6A, notamment :
- Corps et chapeaux de vannes
- Brides et raccords
- Composants de collecteur d'étranglement et de coupure
- Adaptateurs et tambours de tête de puits
Leur capacité fonctionner dans des environnements haute pression,
haute température (HPHT) et corrosifs les rend indispensables pour
une production pétrolière et gazière sûre et efficace.
Composition chimique de l'alliage 718 (%)
Grade | UNS | Densité | Résistance la traction (MPa min) | Limite d'élasticité (MPa min) | Réduction de surface min (%) | Allongement min (%) | Dureté (HRC) |
INCONEL 718 | N07718 | 8,19 | 1275MPa min | 1034MPa min | 15 % | 12 % min | HRC 35-40 |
Ni | Cr | Fe | C | Mn | S | Si |
50,0-55,0 | 17,0-21,0 | Reste | 0,08max | 0,35max | 0,015max | 0,35max |
B | P | Mo | Ti | Al | Cu | Co |
0,006max | 0,015max | 2,8-3,3 | 0,65-1,15 | 0,2-0,8 | 0,3max | 1,0max
|
Matériau | Grade DIN | Grade ASTM | Numéro de Werkstoff |
MONEL 400 | NiCu30Fe | N04400 | 2.436 |
INCONEL 600 | NiCr15Fe | N06600 | 2.4816 |
INCONEL 625 | NiCr22Mo9Nb | N06625 | 2.4856 |
INCONEL 718 | / | N07718 | / |
INCOLOY 800 | X5NiCrAlTi31-20 | N08800 | 1.4958 |
INCOLOY 825 | NiCr21Mo | N08825 | 2.4858 |
INCOLOY 028 | X1NiCrMoCuN 31 27 4 | N08028 | 1.4563 |
HASTELLOY C276 | NiMo16Cr15W | N10276 | 2.4819 |
F44 | X1CrNiMoCuN20-18-7 | S31254 | 1.4547 |