ERW油管螺紋高頻淬火工藝的應用研究

1、ERW油管螺紋高頻淬火工藝的應用研究摘要：er油光管因受焊接技術的限制其所需鋼板的含碳量較少、硬度較低，這樣雖然能進步其焊接性能但由于硬度較低造成油管粘扣是油田采油作業(yè)中的一個重要問題，嚴重影響著采油作業(yè)的效率和效益。本研究從實際消費角度出發(fā)，在設計、制作專用工裝的根底上，通過對工藝流程的合理編排和工藝參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，將設備低廉、工藝實現(xiàn)簡單、環(huán)境條件要求低等的高頻外表淬火工藝應用于油管消費，到達了進步油管抗粘扣才能的目的。為一些材質(zhì)的油管提供了一種簡單、易施、具有良好效果和效益的消費工藝方法，關鍵詞：油管粘扣；高頻淬火1前言油管粘扣是油田采油作業(yè)中的一個重要問題，嚴重影響著采油作業(yè)的效率和效

2、益。為此，國內(nèi)外科技工作者進展了大量的研究，在形成機理、影響因素和克制、緩解技術等方面獲得了一系列成果。從油管消費方面來講，通過進步油管螺紋的外表硬度來克制、緩解粘扣現(xiàn)象是得到人們共識的原那么之一，在這方面也進展了大量的工作，提出了眾多的方法和措施，而將這些應用于實際消費，還需要做大量細致的工作。僅通過熱處理工藝來進步油管螺紋外表硬度的方法，無疑是較為簡便、易行的，也出現(xiàn)了多種詳細的方案，如整體淬火、激光外表淬火、等離子外表淬火和高頻外表淬火等，這些方案都各有其特色和問題，本文從實際消費角度出發(fā)，對設備低廉、工藝實現(xiàn)簡單、環(huán)境條件要求低等的高頻外表淬火工藝進展研究，通過對工藝流程的合理編排和工

3、藝參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，來獲得理想、穩(wěn)定的淬火層厚度，到達進步油管抗粘扣才能的目的。本研究是在實際油管消費流水線上進展，其結果可以直接指導試驗條件的實際消費，同時也為類似的消費條件提供了豐富的經(jīng)歷和借鑒。這樣，在進步油管抗粘扣才能方面，為一些材質(zhì)的油管提供了一種簡單、易施、具有良好效果和效益的消費工藝方法。這對油管消費技術的開展和應用，無疑具有一定現(xiàn)實意義和經(jīng)濟價值。2工藝要求及實現(xiàn)本研究是在油管螺紋加工成型后，參加高頻淬火工序，旨在改善油管的抗粘扣才能，考慮到油管的產(chǎn)品特性和消費過程，淬火后的油管主要應滿足下述要求：螺紋的外表硬度有顯著進步：主要力學性能指標、致密性和密封性、螺紋的尺寸精度必須滿足

4、技術要求。對應于淬火工藝，就是在滿足進步螺紋外表硬度的前提下，不能出現(xiàn)淬火工藝缺陷和過量淬火剩余變形，這就對熱輸入的大小和范圍、以及熱循環(huán)提出了一定的要求，也就是需要對淬火工藝進展一定的準確控制。高頻外表淬火作為油管消費線上的一道工序，在滿足質(zhì)量要求的根底上應與整個消費流水線相配合，詳細要求如下：1)淬火效率不應低于每分鐘3根，以適應整個流水線的消費速率：2)可以適應不同規(guī)格的油管：3)淬火過程全自動控制，以減少人為因素的影響，保證工藝參數(shù)的準確、穩(wěn)定；4)操作簡便、對環(huán)境要求低，螺紋帶油、水不影響淬火質(zhì)量。在上述分析的根底上，自行設計、制作了可編程數(shù)控油管螺紋淬火裝置，其構成示意如圖1所示。

5、主機選用16k的高頻感應加熱電源，頻率范圍為20300khz，保證了加熱速率和加熱深度的要求范圍；可編程計算機控制系統(tǒng)的應用，不僅實現(xiàn)了淬火過程的全自動控制，而且還為靈敏、準確地配置、調(diào)節(jié)工藝流程和參數(shù)提供了條件和便利。根據(jù)前述淬火質(zhì)量的要求和分析，經(jīng)過反復調(diào)整試驗，確定了淬火工藝流程和參數(shù)。雖然詳細工藝會因油管而異，但將淬硬層的厚度控制在l毫米以下，可以作為滿足前述綜合質(zhì)量要求的一個必要指標。為了確保這點，在試驗消費線的條件下，感應圈與油管外表的間隔 應控制在79毫米，通過更換感應圈來適應不同直徑的油管；冷卻器與感應圈的間隔 保持在3040毫米，冷卻器設計為噴液式，通過對冷卻液及其噴灑的調(diào)整

6、，實現(xiàn)對不同材質(zhì)油管的淬火冷卻。高頻感應加熱外表淬火自身具有速度快、對工件外表要求低等特點，結合上述的工裝和措施，可以較好地滿足實際消費的要求，消費出令人滿意的抗粘扣油管，獲得良好的效益，實際消費和應用也證實了這一點。3試驗結果和分析對按預訂工藝消費的油管，進展了相應的試驗、檢測和現(xiàn)場實驗。對于09nnb油管，螺紋外表淬火層深度為0.660.77毫米，外表硬度297hv0.2kg，心部硬度225hv0.2kg。通過熒光磁粉檢驗，未發(fā)現(xiàn)外表缺陷。并進展了水壓試驗，25pa不泄露、不降壓；30pa穩(wěn)壓5分鐘，無泄露。淬火螺紋尺寸精度的檢測結果如表1所示，從表中可以看出淬火后的螺紋變形很小，滿足實際

7、應用的要求。根據(jù)實驗條件，對2件27/8j55淬火油管進展了拉伸試驗，斷裂拉力分別為52噸和52.8噸，斷裂部位均為扣尾處，而這種油管螺紋要求的極限拉力是323kn(33噸，不加厚)、443kn(45噸，加厚)。因此，淬火加工并沒對油管的使用抗拉強度產(chǎn)生不利影響。高頻外表淬火的目的是為了進步油管的抗粘扣才能，為此專門進展了粘扣試驗：上緊扭矩為18002000n(標準要求是14601674n)，裝拆14次未粘扣(標準要求為機緊不少于4次)，油管螺紋沒有產(chǎn)生粘接、集瘤、溝槽等受損現(xiàn)象。這說明外表淬火明顯進步了油管抗粘扣才能。加25500毫米長的油管經(jīng)螺紋淬火后與正常的油管聯(lián)接在一起上井實驗。20根淬火螺紋油管全部聯(lián)接在管柱的最上端，裝卸四次淬火螺紋完好無損，在解卡時拉力至45噸也未出現(xiàn)異常。上述的檢測和現(xiàn)場實驗說明，對油管螺紋進展適宜的高頻外表淬火加工，可以在不影響油管其它性能的條件下，明顯的進步油管的抗粘扣才能，延長油管的使用壽命，這對采油作業(yè)和油管消費都具有良好的效益。4結論1)通過對工藝流程的合理編排和工藝參數(shù)的優(yōu)