Стержни с полной резьбой

Стержни с полной резьбой, также называемые резьбовыми стержнями или шпильками, являются цилиндрическими крепежными изделиями без головки с непрерывной резьбой по всей длине. Изделия длиной более 1 м относятся к длинномерным резьбовым стержням, а изделия длиной ≤1 м — к коротким резьбовым стержням. Они производятся в метрическом исполнении M3–M64 и в дюймовом стандарте 4#–40UNC. Благодаря простоте монтажа, надежному соединению и точной регулировке предварительного натяжения они являются важнейшими промышленными крепежными элементами и служат основными соединителями для экстремальных условий высокого давления, таких как нефтегазовая и химическая промышленность.

По областям применения обычные стержни из углеродистой стали подходят для легких условий эксплуатации, таких как сборка мебели и монтаж складских стеллажей, а высокопрочные марки (класс 8,8 и выше) используются в автомобильных шасси и тяжелом станочном оборудовании. Стержни специальных марок, такие как B7 и L7, разработаны специально для условий высоконапорных нефтяных месторождений и широко применяются на буровых платформах, нефтепроводах высокого давления, гидрогенизационных реакторах и криогенных резервуарах для хранения сжиженного природного газа (СПГ). Они устойчивы к высоким температурам и давлению, интенсивной коррозии и экстремальным перепадам температур, выступая в качестве ключевых деталей для устьевого оборудования скважин и фланцевых соединений коллекторов. Модифицированные исполнения также пригодны для добычи кислой нефти и газа с содержанием влажного сероводорода.

По материалам и маркам основные стержни изготавливаются из углеродистой/легированной стали и нержавеющей стали. Классы прочности углеродистой стали составляют от 4,8 до 12,9, а нержавеющей стали — преимущественно A2-70 и A4-70. Для высоконапорных нефтяных месторождений преимущественно используется хромомолибденовая легированная сталь по стандартам ASTM. B7 (ASTM A193) имеет предел прочности на разрыв ≥860 МПа, термостойкость до 450 ℃ и отличную стойкость к ползучести и релаксации напряжений, предназначена для стандартных условий высоких температур и давления. Ее модификация B7M отличается строгим контролем твердости, повышенной вязкостью и стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением в сероводородсодержащей среде, применяется для месторождений кислой нефти. L7 (ASTM A320) имеет аналогичный состав с B7 и после криогенной обработки выдерживает температуру до -101 ℃ при пределе прочности на разрыв ≥860 МПа, предназначена для низкотемпературных высоконапорных месторождений и трубопроводов СПГ; модификация L7M дополнительно улучшает низкотемпературную коррозионную стойкость. После закалки и отпуска эти материалы имеют размер зерна 8–10 баллов и скорость релаксации напряжений ＜0,3%, что соответствует требованиям к крепежу для нефтяных месторождений с давлением свыше 10 МПа.

По стандартам китайские стержни соответствуют ГОСТ 15389 и ГОСТ 901 (угол резьбы 60°, метрический ряд M), немецкие — DIN 975/976 (метрическая резьба, совместима с китайскими стандартами, повышенная точность). Высоконапорные нефтяные стержни в основном соответствуют американским стандартам ASTM A193 (высокотемпературные) и ASTM A320 (низкотемпературные) в сочетании с ANSI B18.31.2 (дюймовая резьба) и подлежат сертификации по отраслевым нормам API 20E и NORSOK M650. В нефтехимической промышленности также требуется соответствие стандарту SH/T 3404 для обеспечения совместимости с нефтяными фланцами, трубами и клапанами.

В целом, благодаря гибкому выбору материалов и марок, стержни с полной резьбой удовлетворяют базовым общепромышленным требованиям к креплению, а также обеспечивают безопасную эксплуатацию в экстремальных высоконапорных условиях нефтяных месторождений при использовании специальных марок B7, L7 и других, являясь незаменимыми ключевыми элементами в межотраслевых промышленных соединениях.