Naftas un gāzes izpētes un izstrādes laikā urbšanas iekārtas ilgstoši{0}}iztur lielas slodzes, spēcīgu triecienu, nodilumu un koroziju. Materiālu izvēle tieši ietekmē iekārtas uzticamību, kalpošanas laiku un ekspluatācijas drošību. Tā kā darbības vide ietver dziļas, augstas temperatūras, augsta spiediena, korozīvas vides, kas satur sērūdeņradi vai oglekļa dioksīdu, un abrazīvas cietās vielas, piemēram, smiltis un dubļus, atbilstoša materiāla izvēle kļūst par urbšanas iekārtu ražošanas un apkopes galveno tehnisko aspektu.
Urbšanas aprīkojuma galvenajos strukturālajos komponentos, piemēram, statnis, pamatne un vinčas korpuss, parasti tiek izmantots augstas -stiprības-leģētais konstrukciju tērauds, piemēram, Q345 sērija vai ASTM A572. Šie tēraudi saglabā labu stingrību un metināmību, vienlaikus tiem ir augsta tecēšanas robeža un noguruma izturība, kas ļauj tiem izturēt atkārtotas celšanas un trieciena slodzes. Ekstrēmos slodzes apstākļos, piemēram, īpaši dziļās akās vai ārzonas platformās, rūdīts leģēts konstrukcijas tērauds vai spiedtvertņu tērauds tiek tālāk izvēlēts, lai uzlabotu vispārējās mehāniskās īpašības un stabilitāti.
Galvenajām sastāvdaļām, kas pakļautas rotācijai un triecieniem, piemēram, urbšanas caurulēm, urbju apkaklēm un pacelšanas ķēdēm, jābūt ar augstu izturību, augstu stingrību un izcilu noguruma izturību. Parasti izmantotie materiāli ir hroma -leģētais tērauds ar molibdēnu (piemēram, 4145H un 4340), kas pēc rūdīšanas un virsmas sacietēšanas ievērojami uzlabo vērpes un lieces izturību, vienlaikus aizkavējot plaisu rašanos cikliskā slodzē. Urbju cauruļu savienojumiem biežas savienošanas un demontāžas dēļ jābūt arī ar labu izturību pret līmes nodilumu un koroziju, ko bieži apstrādā ar fosfatēšanu, vara pārklājumu vai īpašiem pārklājumiem.
Sūkņu korpusos, vārstu ligzdās, virzuļos un cauruļvados dubļu cirkulācijas sistēmās, kas ir pakļautas ātrgaitas, smiltis-saturošu dubļu erozijai un ķīmiskajai korozijai, bieži tiek izmantots augsta-hroma čuguns, niķeļa-cietais čuguns vai dupleksais nerūsējošais tērauds. Augsta-hroma čuguns ar izcilo nodilumizturību tiek plaši izmantots cilindru starplikās un lāpstiņriteņos, savukārt dupleksajam nerūsējošajam tēraudam ir priekšrocības, līdzsvarojot izturību pret koroziju un izturību hlorīdu-saturošā vai skābā vidē. Augstspiediena dubļu sūkņa kloķvārpstai un savienojošajam stienim ir izvēlēts kalts tērauds ar virsmas stiprinājumu, lai nodrošinātu triecienizturības un noguruma noturības atbilstību ilgstošas darbības{9}} prasībām.
Izplūdes novēršanas (BOP) komplektam, kas ir drošības garantijas pamats, ir nepieciešams, lai tā korpuss un vārtu materiāls atbilstu augstas stiprības un izturības pret sērūdeņraža sprieguma koroziju prasībām. Parasti tiek izmantots augstas-kvalitātes leģēts tērauds, un tas tiek pakļauts stingrai termiskai apstrādei un nesagraujošai pārbaudei, lai nodrošinātu, ka tas neplīst un neplūst zem liela spiediena. Blīves galvenokārt ir izgatavotas no fluorkaučuka, poliuretāna vai modificēta politetrafluoretilēna (PTFE), lai pielāgotos plašam temperatūras diapazonam un dažādām urbšanas šķidruma ķīmiskajām vidēm.
Materiālu izvēlei ir nepieciešams visaptverošs mehānisko īpašību, korozijas izturības, nodilumizturības, apstrādājamības un ekonomijas novērtējums, un tas ir jāsaskaņo ar ekspluatācijas vidi un paredzamo kalpošanas laiku. Kļūmju režīma analīzes ieviešana projektēšanas un apkopes fāzēs un materiālu jauninājumu ieviešana vai virsmas stiprināšana lielas-spriegums, neaizsargātām daļām var efektīvi samazināt pēkšņu atteices risku. Zinātniskā materiāla atlases stratēģija ne tikai uzlabo urbšanas iekārtu darbības uzticamību, bet arī nodrošina drošu un efektīvu sarežģītu naftas un gāzes resursu attīstību.