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    加工套管 油管 鋼管螺紋車(chē)絲生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介

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    加工套管 油管 鋼管螺紋車(chē)絲生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介

    發(fā)布時(shí)間:2019/5/27 10:52:57

       套管 油管端加工對鋼管端部進(jìn)行的車(chē)螺紋、定徑、加厚、強化熱處理、倒棱等工序。

       鋼管端車(chē)螺紋 簡(jiǎn)稱(chēng)管端車(chē)絲。鋼管廠(chǎng)生產(chǎn)的鋼管,其單根長(cháng)度通常小于14m,有的鋼管的服役長(cháng)度往往大大超過(guò)這一長(cháng)度。如在地質(zhì)鉆探和石油鉆采中,鉆井深度通常在1000m以上,最深達7000m;用于輸送石油、天然氣、水、堿、礦物等的輸送管線(xiàn)長(cháng)達數公里甚至數百公里。為此,需在鋼管兩端車(chē)螺紋,利用相應的接箍(接手)把鋼管連接起來(lái)。螺紋連接要求連接強度高,氣密性好,以防止鋼管斷裂和輸送介質(zhì)外泄。為適應多種用途的需要,世界各國已研制出各種形式的螺紋,但主要采用以下3種:

    (1)圓頂三角螺紋。其特點(diǎn)是螺紋加工簡(jiǎn)單。但因螺紋受力不均且有變形,故連接強度低,僅靠螺紋側面密封,密封性能差。(2)偏梯形(勃特雷斯)螺紋。其特點(diǎn)是螺紋精度高,加工要求高,連接強度高;依靠螺紋側面和頂部壓緊密封,密封性能比較高。(3)直連型連接螺紋。其特點(diǎn)是不用接手,但管端需加厚,一端車(chē)外螺紋,另一端車(chē)內螺紋,加工比較難。螺紋精度高,連接強度較高;依靠頂面和一側面密封,密封性能好。

    鋼管端部在車(chē)絲前通常經(jīng)過(guò)的機加工包括:切管、車(chē)外圓、鏜孔、倒棱和端面加工。這些工序一般都是在一臺專(zhuān)用車(chē)絲機上一次完成的,有的也可以在兩臺機床上完成。為了保證螺紋尺寸符合標準要求,石油鉆采用管的管端螺紋,出廠(chǎng)時(shí)需用各種儀器進(jìn)行嚴格檢測,檢測項目包括螺矩、齒高、齒形、螺紋長(cháng)度、錐度、緊密矩等。

    管端定徑    目的是減小鋼管橢圓度,保證鋼管機加工后的尺寸精度,主要用于石油套管。經(jīng)端部定徑后的套管,端部車(chē)絲時(shí)的黑皮扣(留有漏車(chē)表面的絲扣)數量少,可提高成材率。

    管端定徑采用冷變形工藝,常用的定徑方法有沖頭擴徑和沖頭擴徑+定徑環(huán)壓縮兩種。沖頭擴徑時(shí)減小鋼管橢圓度的效果在很大程度上取決于鋼管壁厚的均勻程度。對壁厚不均較嚴重的熱軋管如周期式軋管機軋制的鋼管(見(jiàn)周期式軋管機軋管),經(jīng)沖頭擴徑后,管端的表面質(zhì)量惡化。因此,為了消除壁厚不均的影響和減小鋼管橢圓度,應采用沖頭擴徑+定徑環(huán)壓縮法。由于冷定徑時(shí),管端不但產(chǎn)生彈性變形而且也出現少量塑性變形。定徑后,在擴徑與非擴徑的過(guò)渡帶,可能存在不同程度的殘余應力,同時(shí)也可能出現因沖頭及定徑環(huán)造成的內外表面劃傷,導致產(chǎn)生輕微應力腐蝕現象。因此應盡量提高熱軋鋼管的尺寸精度,避免采用管端定徑的方法。

    管端加厚    主要用于石油管和地質(zhì)管。因管端車(chē)絲后管壁減薄,螺紋連接部分成了整個(gè)管體強度的薄弱環(huán)節。為了提高螺紋連接部分的強度,采用管端加厚的方法增加管端壁厚。此外,鉆桿(管)多采用管端與工具對焊連接、焊縫及其熱影響區是強度的薄弱環(huán)節。為了提高焊縫區的強度,一般也采用管端加厚。管端加厚的形式有內加厚、外加厚和內外加厚。

    鋼管加厚的工藝過(guò)程是:管端加熱(在縫式爐或感應加熱器中)加厚(用臥式鍛造機或水壓鍛造機)冷卻檢查。根據被加厚管的尺寸、加厚形式和加厚壓縮量的不同,所采用的加熱次數和加厚的道次也不一樣,有一次加熱一次加厚,或一次加熱二次加厚。為了消除因加厚所造成的加厚端與管體的性能不均現象,鋼管在加厚后通常要進(jìn)行整體熱處理。管端加厚的工藝參數主要有:加厚前管端加熱溫度t、加厚結束后管端溫度t及管端變形長(cháng)度L

    t始=Ac3+(400-450)℃            t=Ar3+(40-80)℃         L=(1.05-1.10)L

    式中L為計算所得的理論變形長(cháng)度。

    使用過(guò)程中鉆桿的失效主要出現在加厚端與管體的過(guò)渡區,因此,過(guò)渡區的尺寸至關(guān)重要。

    管端強化熱處理     即通過(guò)熱處理使管端車(chē)絲部分的強度高于管體強度一個(gè)級別。管端強化熱處理工藝包括管端加熱、淬火(介質(zhì)為壓縮空氣、水霧等)和回火等。

    管端倒棱    用于輸送礦物、氣、油、水等介質(zhì)的管道,通常是由鋼管一根根地焊接起來(lái)的。為便于管間焊接,對管端外角需進(jìn)行倒棱(見(jiàn)圖)。根據鋼管用途不同,α角大小及鈍邊ζ值也不同,一般α=30。。為保證管端倒棱后α及ζ尺寸精確,要求鋼管不圓度及壁厚不均盡可能小。鋼管廠(chǎng)在管端加工時(shí),管端倒棱和鋼管切斷在同一臺機床上進(jìn)行。國際上先進(jìn)的切管機均具有倒棱的功能。石油管接箍的加工在專(zhuān)門(mén)的機床上完成,除接箍料的定尺切斷外其他工序同管端加工類(lèi)似。

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