Title

ENSAIO DE DESGASTE POR DESLIZAMENTO DE AÇOS USADOS EM HASTES DE UNIDADE DE BOMBEIO DE PETRÓLEO

SLIDING WEAR TESTING OF STEELS USED IN POLISHED-RODS OF OIL PUMP JACK

Authorship

Silva, Ruthilene Catarina Lima da; Gois, Gelsoneide da Silva; Farias, Aline Cristina Mendes; Medeiros, João Telésforo Nóbrega

DOI

10.5151/2594-5327-15504

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Abstract

Estudou-se a resistência à abrasão de diferentes aços aplicados em hastes polidas de unidades de bombeamento de petróleo, as quais trabalham com movimento alternado em ambientes abrasivos e corrosivos. A haste é considerada polida de acordo com critérios da norma API 11B e, juntamente com um conjunto de selos elastoméricos, promove a vedação do fluido bombeado, evitando vazamento para o meio ambiente. O movimento alternado, o óleo e as partículas abrasivas presentes durante o processo de bombeamento podem levar ao desgaste da geratriz das hastes, comprometendo a sua vedação. Ensaios de deslizamento a seco e lubrificados com óleo contaminado por partículas de SiO2 foram realizados em corpos-de-prova dos aços AISI 316, AISI 4140, AISI 1045 revestido e AISI 4142 revestido, extraídos de hastes polidas comerciais usadas em unidades de bombeio de petróleo. Contracorpos cilíndricos de geratriz angular de poliuretano deslizavam contra um corpo-de-prova metálico estacionário. A pressão de contato de Hertz inicial e a velocidade de deslizamento foram variadas em dois níveis, 0,09 e 0,18 MPa, 0,4 e 0,9 m/s, respectivamente. As taxas de desgaste foram calculadas através da variação de massa dos corpos. A morfologia do desgaste foi caracterizada por Microscopia Eletrônica de Varredura, onde se identificou o dano de abrasão.

 

It was studied the abrasion resistance of different steels applied in polished rod of oil pump jack the which work in reciprocating motion and abrasive and corrosive environment. The rod is considerate polished according to standard API 11B and together with a seal package promote sealing of the oil pumped avoiding leakage to the environment. The reciprocating motion, the oil and abrasive particles presents during the process leads to surface wear of the rods compromising the system sealing. Sliding testing were carried out in AISI 316, AISI 4140, AISI 1045 coated e AISI 4142 coated steel specimens extracted from commercials polished rods used in pump jack, in the conditions dry and lubricated with oil contaminated by 10% of SiO2. Cylindrical counterbodies with angular generatrix of polyurethane slides against a stationary metallic body. The initial contact pressure and sliding velocity were varied at two levels, 0.09 and 0.18 MPa, 0.4 and 0.9 m/s, respectively. The wear rates were calculated through of the mass variation from specimens. The wear morphology was characterized by

Keywords

Tribologia; Desgaste; Abrasão; Aços.

Tribology; Wear; Abrasion; Steels