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CN104786001B - 一种废旧隔热油管性能恢复工艺 - Google Patents

一种废旧隔热油管性能恢复工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种废旧隔热油管性能恢复工艺，第一步：制作接头；第二步：制作接箍；第三步：卸下接箍；第四步：冲洗内外表面；第五步：加热；第六步：切割；第七步：加工端面；第八步：焊接；第九步：切掉隔热油管的另一端；第十步：车床加工端面；第十一步：隔热油管的另一端焊接；第十二步：焊口位置调质热处理；第十三步：车掉内外飞边；第十四步：检验接头强度；第十五步：打孔；第十六步：喷砂处理干；第十七步：涂装；第十八步：上扣安装；第十九步：抛丸处理；第二十步：进行涂装；第二十一步：包装，交成品库；有益效果：能够达到规范以及“API”标准要求，达到节能降耗、变废为宝。

Description

一种废旧隔热油管性能恢复工艺
技术领域
本发明涉及一种隔热油管性能恢复工艺，特别涉及一种废旧隔热油管性能恢复工艺。
背景技术
目前，在油田生产中会产生大量的废旧隔热油管，目前废旧隔热油管的处理通常采用两种方式：一种是按废钢处理，重新回炉冶炼；第二种是进行简单的修复处理。
采用第一种方式会造成资源的极大浪费，并消耗大量能源，污染环境；第二种处理方式采用加热或用清洗剂清洗，除锈后选出状态好的重新加工端部螺纹，即完成修复工作。用这种方法修复的废旧油井管使用寿命不长，内表面的腐蚀点、偏磨部位、划伤部位和卡伤部位没有彻底进行修复，而且用第二种方式修复的废旧油井管的各项机械性能达不到规范和美国石油协会“API”标准要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决油田生产中产生的大量废旧隔热油管回炉冶炼耗能大、污染环境以及用常规方法修复废旧隔热油管时不能从根本上恢复隔热油管的原规格尺寸和机械性能而提供的一种废旧隔热油管性能恢复工艺。
本发明提供的废旧隔热油管性能恢复工艺如下所述：
第一步：制作隔热油管接头，隔热管接头材料选用合金高强钢，综合机械性能高于管体，其用数控管螺纹车床按设计标准加工为成品尺寸，之后经卧式多元共渗炉多元共渗处理后使接头表面硬度≥HV500，共渗深度≥0.2mm，使接头具有防粘扣特性、耐高温氧化腐蚀特性；
多元共渗处理方法：
步骤一：采用卧式多元共渗炉进行多元共渗处理，共渗温度550-570℃，共渗时间3小时，共渗处理液中的材料包括尿素、碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂和硫化钾，各成分按重量百分比分别为：尿素45-50％、碳酸钾18-28％、碳酸钠15-20％、碳酸锂8-12％、硫化钾0.001-0.01％；
步骤二：采用卧式共渗炉对接头进行多元共渗，共渗温度350-370℃，共渗时间为20分钟，二次共渗处理添加材料包括：氢氧化钠和硝酸钾，各成分按重量百分比分别为氢氧化钠90-95％，硝酸钾：5-10％；
第二步：制作双层隔热接箍，接箍材料选用合金高强钢，隔热接箍是由两层套管中放入硅酸铝石棉纤维布之后两端封闭采取自动焊接制成，再用数控管螺纹车床按图纸要求把接箍加工到成品尺寸，成品接箍外表面中部打孔，用罗茨式真空泵抽真空处理，使接箍具有隔热功能，隔热真空度≤5×10-2MPa，再经卧式多元共渗炉共渗处理，使接箍表面硬度≥HV500，共渗深度≥0.2mm，同时使接箍具有防粘扣特性、耐高温、氧化和腐蚀特性；
第三步：用YNK160液压拧扣机卸下旧油管接箍，按液压拧扣机操作规程操作；
第四步：用3-DP-2移动式高压清洗机物理方式冲洗废旧隔热油管的内外表面，以使内外表面油污、油漆、污垢除净，除净率达98％；
第五步：将废旧隔热油管放入化学除油剂槽中加热，去除残余的油污、油漆、污垢以保证下道工艺顺利进行，化学除油法经过酸洗、磷化和皂化过程；
酸洗的条件：酸洗液所用的酸为硫酸，酸洗液浓度：22-24％，温度：新酸20-25℃，陈酸60-75℃，酸洗液中的亚铁含量小于200-250g/L，酸洗时间30-60分钟；
磷化的条件：磷化液各成分含量：Zn(NO3)2 8g/L、磷酸7g/L、ZnO1.25g/L，游离酸度FA 2-4Pt点；总酸度TA 20-404Pt点，处理温度：60-80℃，处理时间：3-10分钟；
皂化条件：脂肪酸钠浓度2.0-3.5B.N；游离酸度：0-1.0点，处理温度：70-80℃；处理时间3-5分钟；
本道程序能够将废旧隔热管内外壁上残留的杂质及缺陷处理完美；
第六步：用金属切断锯床切断隔热管一端的接头，按切断锯床操作规程操作；
第七步：用普通车床加工隔热管的一头端面，以保证端面平直、干净，无油污、杂质；
第八步：用HSMZ-30钢管专用摩擦焊机床，将已经准备好的多元共渗处理的特种隔热接头与已经车削完毕的隔热油管一端焊接一起，按HSMZ-30摩擦焊操作规程操作；
第九步：用金属切断锯床切掉隔热油管的另一端带螺纹的接头，按切断锯床操作规程操作；
第十步：用普通车床加工隔热油管的端面，以保证端面平直、干净，无油污、杂质；
第十一步：用HSMZ-30钢管专用摩擦焊机床，将已经准备好的多元共渗处理的特种隔热接头与已经车削完毕的隔热油管的另一端焊接一起；
第十二步：用钢管中频感应热处理设备将焊口位置进行调质热处理，以使焊口处的机械性能与隔热油管一致，满足API 5CT标准要求；
第十三步：用普通车床车掉摩擦焊内外飞边，之后用XYHM珩磨机去除焊口处的毛边、毛刺达到成品要求；
第十四步：用油管卧式拉伸检验机，以略低于隔热油管相应屈服强度的拉力，进行整体载荷拉伸检验，检验接头强度满足API 5CT标准要求，F拉＝70T-80T时隔热油管状态良好；
第十五步：在离隔热管接头扣末端20cm处打孔，用罗茨真空泵将中间层抽真空并封闭，中间层真空度≤5×10-2MPa；
第十六步：用型号为QGN50-250-6.00的钢管内孔自动喷砂机将前道工序污染的内表面喷砂处理干净，以便下道工艺顺利完成；
第十七步：用专业涂装设备把充分搅匀的40％环氧树脂与60％有机硅陶瓷复合涂层涂料，涂装在被BWL-保温炉加热到230℃的隔热管内壁上，之后把涂装后的隔热管送入BWL-保温炉，升温至300℃，固化时间为100分钟；
此步工艺优势：陶瓷复合耐高温腐蚀涂层化学性能稳定，对隔热油管基体的覆盖性和结合力非常好，高强防腐耐高温涂层与油管的结合强度达到一级，外涂层完全不受酸碱的腐蚀。
第十八步：用油管液压拧扣机，按照API 5CT和API5B标准要求进行上扣安装，将经过多元共渗处理的特种隔热接箍与隔热油管上扣安装；
第十九步：用型号为QGN50-250-8.00D油管外圆抛丸机，将隔热油管外表面抛丸处理干净，同时消除油管残余应力；
第二十步：用型号为WPHY-16外表面涂装设备把型号为4960A特种金属烤漆对隔热油管外表面进行涂装，涂装要求：喷砂除锈需达到sa2.5级，手工除锈达到st3级标准，清除钢管表面的锈蚀物、油脂、灰尘，涂装表面达到干净、无尘、无锈并有一定粗糙度，除锈完毕后4小时之内涂装底漆，施工表面温度高于露点4℃以上，相对湿度小于85％；
按照此工艺外表涂层结合牢固，具有一定的耐磨性和防腐蚀性，色泽区别于普通油管。
第二十一步：按API 5CT标准喷特种标识，外观检验，按标准包装，交成品库。
以上步骤中所述的设备均为现有设备的组装，因此具体型号和规格没有进一步进行赘述。
本发明的有益效果：
本发明提供的废旧隔热油管性能恢复工艺所处理的隔热油管具有良好的隔热特性、耐高温氧化性、优良的防粘扣特性和极高的抗扭力，其使用寿命将比新隔热油管提高3-5倍，可为用户节省大量资金，能够达到规范以及“API”标准要求，达到节能降耗、变废为宝。
具体实施方式
本发明提供的废旧隔热油管性能恢复工艺如下所述：
第一步：制作隔热油管接头，隔热管接头材料选用合金高强钢，综合机械性能高于管体，其用数控管螺纹车床按设计标准加工为成品尺寸，之后经卧式多元共渗炉多元共渗处理后使接头表面硬度≥HV500，共渗深度≥0.2mm，使接头具有防粘扣特性、耐高温氧化腐蚀特性；
多元共渗处理方法：
步骤一：采用卧式多元共渗炉进行多元共渗处理，共渗温度550-570℃，共渗时间3小时，共渗处理液中的材料包括尿素、碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂和硫化钾，各成分按重量百分比分别为：尿素45-50％、碳酸钾18-28％、碳酸钠15-20％、碳酸锂8-12％、硫化钾0.001-0.01％；
步骤二：采用卧式共渗炉对接头进行多元共渗，共渗温度350-370℃，共渗时间为20分钟，二次共渗处理添加材料包括：氢氧化钠和硝酸钾，各成分按重量百分比分别为氢氧化钠90-95％，硝酸钾：5-10％；
第二步：制作双层隔热接箍，接箍材料选用合金高强钢，隔热接箍是由两层套管中放入硅酸铝石棉纤维布之后两端封闭采取自动焊接制成，再用数控管螺纹车床按图纸要求把接箍加工到成品尺寸，成品接箍外表面中部打孔，用罗茨式真空泵抽真空处理，使接箍具有隔热功能，隔热真空度≤5×10-2MPa，再经卧式多元共渗炉共渗处理，使接箍表面硬度≥HV500，共渗深度≥0.2mm，同时使接箍具有防粘扣特性、耐高温、氧化和腐蚀特性；
第三步：用YNK160液压拧扣机卸下旧油管接箍，按液压拧扣机操作规程操作；
第四步：用3-DP-2移动式高压清洗机物理方式冲洗废旧隔热油管的内外表面，以使内外表面油污、油漆、污垢除净，除净率达98％；
第五步：将废旧隔热油管放入化学除油剂槽中加热，去除残余的油污、油漆、污垢以保证下道工艺顺利进行，化学除油法经过酸洗、磷化和皂化过程；
酸洗的条件：酸洗液所用的酸为硫酸，酸洗液浓度：22-24％，温度：新酸20-25℃，陈酸60-75℃，酸洗液中的亚铁含量小于200-250g/L，酸洗时间30-60分钟；
磷化的条件：磷化液各成分含量：Zn(NO3)2 8g/L、磷酸7g/L、ZnO1.25g/L，游离酸度FA 2-4Pt点；总酸度TA 20-404Pt点，处理温度：60-80℃，处理时间：3-10分钟；
皂化条件：脂肪酸钠浓度2.0-3.5B.N；游离酸度：0-1.0点，处理温度：70-80℃；处理时间3-5分钟；
本道程序能够将废旧隔热管内外壁上残留的杂质及缺陷处理完美；
第六步：用金属切断锯床切断隔热管一端的接头，按切断锯床操作规程操作；
第七步：用普通车床加工隔热管的一头端面，以保证端面平直、干净，无油污、杂质；
第八步：用HSMZ-30钢管专用摩擦焊机床，将已经准备好的多元共渗处理的特种隔热接头与已经车削完毕的隔热油管一端焊接一起，按HSMZ-30摩擦焊操作规程操作；
第九步：用金属切断锯床切掉隔热油管的另一端带螺纹的接头，按切断锯床操作规程操作；
第十步：用普通车床加工隔热油管的端面，以保证端面平直、干净，无油污、杂质；
第十一步：用HSMZ-30钢管专用摩擦焊机床，将已经准备好的多元共渗处理的特种隔热接头与已经车削完毕的隔热油管的另一端焊接一起；
第十二步：用钢管中频感应热处理设备将焊口位置进行调质热处理，以使焊口处的机械性能与隔热油管一致，满足API 5CT标准要求；
第十三步：用普通车床车掉摩擦焊内外飞边，之后用XYHM珩磨机去除焊口处的毛边、毛刺达到成品要求；
第十四步：用油管卧式拉伸检验机，以略低于隔热油管相应屈服强度的拉力，进行整体载荷拉伸检验，检验接头强度满足API 5CT标准要求，F拉＝70T-80T时隔热油管状态良好；
第十五步：在离隔热管接头扣末端20cm处打孔，用罗茨真空泵将中间层抽真空并封闭，中间层真空度≤5×10-2MPa；
第十六步：用型号为QGN50-250-6.00的钢管内孔自动喷砂机将前道工序污染的内表面喷砂处理干净，以便下道工艺顺利完成；
第十七步：用专业涂装设备把充分搅匀的40％环氧树脂与60％有机硅陶瓷复合涂层涂料，涂装在被BWL-保温炉加热到230℃的隔热管内壁上，之后把涂装后的隔热管送入BWL-保温炉，升温至300℃，固化时间为100分钟；
此步工艺优势：陶瓷复合耐高温腐蚀涂层化学性能稳定，对隔热油管基体的覆盖性和结合力非常好，高强防腐耐高温涂层与油管的结合强度达到一级，外涂层完全不受酸碱的腐蚀。
第十八步：用油管液压拧扣机，按照API 5CT和API5B标准要求进行上扣安装，将经过多元共渗处理的特种隔热接箍与隔热油管上扣安装；
第十九步：用型号为QGN50-250-8.00D油管外圆抛丸机，将隔热油管外表面抛丸处理干净，同时消除油管残余应力；
第二十步：用型号为WPHY-16外表面涂装设备把型号为4960A特种金属烤漆对隔热油管外表面进行涂装，涂装要求：喷砂除锈需达到sa2.5级，手工除锈达到st3级标准，清除钢管表面的锈蚀物、油脂、灰尘，涂装表面达到干净、无尘、无锈并有一定粗糙度，除锈完毕后4小时之内涂装底漆，施工表面温度应高于露点4℃以上，相对湿度小于85％；
按照此工艺外表涂层结合牢固，具有一定的耐磨性和防腐蚀性，色泽区别于普通油管。
第二十一步：按API 5CT标准喷特种标识，外观检验，按标准包装，交成品库。
以上步骤中所述的设备均为现有设备的组装，因此具体型号和规格没有进一步进行赘述。

Claims (1)

1.一种废旧隔热油管性能恢复工艺，其特征在于：其工艺步骤如下所述：
第一步：制作隔热油管接头，隔热管接头材料选用合金高强钢，综合机械性能高于管体，其用数控管螺纹车床按设计标准加工为成品尺寸，之后经卧式多元共渗炉多元共渗处理后使接头表面硬度≥HV500，共渗深度≥0.2mm，使接头具有防粘扣特性、耐高温氧化腐蚀特性；
多元共渗处理方法：
步骤一：采用卧式多元共渗炉进行多元共渗处理，共渗温度550-570℃，共渗时间3小时，共渗处理液中的材料包括尿素、碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂和硫化钾，各成分按重量百分比分别为：尿素45-50％、碳酸钾18-28％、碳酸钠15-20％、碳酸锂8-12％、硫化钾0.001-0.01％；
步骤二：采用卧式共渗炉对接头进行多元共渗，共渗温度350-370℃，共渗时间为20分钟，二次共渗处理添加材料包括：氢氧化钠和硝酸钾，各成分按重量百分比分别为氢氧化钠90-95％，硝酸钾：5-10％；
第二步：制作双层隔热接箍，接箍材料选用合金高强钢，隔热接箍是由两层套管中放入硅酸铝石棉纤维布之后两端封闭采取自动焊接制成，再用数控管螺纹车床按图纸要求把接箍加工到成品尺寸，成品接箍外表面中部打孔，用罗茨式真空泵抽真空处理，使接箍具有隔热功能，隔热真空度≤5×10-2MPa，再经卧式多元共渗炉共渗处理，使接箍表面硬度≥HV500，共渗深度≥0.2mm，同时使接箍具有防粘扣特性、耐高温、氧化和腐蚀特性；
第三步：用YNK160液压拧扣机卸下旧油管接箍，按液压拧扣机操作规程操作；
第四步：用3-DP-2移动式高压清洗机物理方式冲洗废旧隔热油管的内外表面，以使内外表面油污、油漆、污垢除净，除净率达98％；
第五步：将废旧隔热油管放入化学除油剂槽中加热，去除残余的油污、油漆、污垢以保证下道工艺顺利进行，化学除油法经过酸洗、磷化和皂化过程；
酸洗的条件：酸洗液所用的酸为硫酸，酸洗液浓度：22-24％，温度：新酸20-25℃，陈酸60-75℃，酸洗液中的亚铁含量小于200-250g/L，酸洗时间30-60分钟；
磷化的条件：磷化液各成分含量：Zn(NO3)2 8g/L、磷酸7g/L、ZnO1.25g/L，游离酸度FA2-4Pt点；总酸度TA 20-404Pt点，处理温度：60-80℃，处理时间：3-10分钟；
皂化条件：脂肪酸钠浓度2.0-3.5B.N；游离酸度：0-1.0点，处理温度：70-80℃；处理时间3-5分钟；
第六步：用金属切断锯床切断隔热管一端的接头，按切断锯床操作规程操作；
第七步：用普通车床加工隔热管的一头端面，以保证端面平直、干净，无油污、杂质；
第八步：用HSMZ-30钢管专用摩擦焊机床，将已经准备好的多元共渗处理的特种隔热接头与已经车削完毕的隔热油管一端焊接一起，按HSMZ-30摩擦焊操作规程操作；
第九步：用金属切断锯床切掉隔热油管的另一端带螺纹的接头，按切断锯床操作规程操作；
第十步：用普通车床加工隔热油管的端面，以保证端面平直、干净，无油污、杂质；
第十一步：用HSMZ-30钢管专用摩擦焊机床，将已经准备好的多元共渗处理的特种隔热接头与已经车削完毕的隔热油管的另一端焊接一起；
第十二步：用钢管中频感应热处理设备将焊口位置进行调质热处理，以使焊口处的机械性能与隔热油管一致，满足API 5CT标准要求；
第十三步：用普通车床车掉摩擦焊内外飞边，之后用XYHM珩磨机去除焊口处的毛边、毛刺达到成品要求；
第十四步：用油管卧式拉伸检验机，以略低于隔热油管相应屈服强度的拉力，进行整体载荷拉伸检验，检验接头强度满足API 5CT标准要求，F拉＝70T-80T时隔热油管状态良好；
第十五步：在离隔热管接头扣末端20cm处打孔，用罗茨真空泵将中间层抽真空并封闭，中间层真空度≤5×10-2MPa；
第十六步：用型号为QGN50-250-6.00的钢管内孔自动喷砂机将前道工序污染的内表面喷砂处理干净，以便下道工艺顺利完成；
第十七步：用专业涂装设备把充分搅匀的40％环氧树脂与60％有机硅陶瓷复合涂层涂料，涂装在被BWL-保温炉加热到230℃的隔热管内壁上，之后把涂装后的隔热管送入BWL-保温炉，升温至300℃，固化时间为100分钟；
第十八步：用油管液压拧扣机，按照API 5CT和API5B标准要求进行上扣安装，将经过多元共渗处理的特种隔热接箍与隔热油管上扣安装；
第十九步：用型号为QGN50-250-8.00D油管外圆抛丸机，将隔热油管外表面抛丸处理干净，同时消除油管残余应力；
第二十步：用型号为WPHY-16外表面涂装设备把型号为4960A特种金属烤漆对隔热油管外表面进行涂装，涂装要求：喷砂除锈需达到sa2.5级，手工除锈达到st3级标准，清除钢管表面的锈蚀物、油脂、灰尘，涂装表面达到干净、无尘、无锈并有一定粗糙度，除锈完毕后4小时之内涂装底漆，施工表面温度应高于露点4℃以上，相对湿度小于85％；
第二十一步：按API 5CT标准喷特种标识，外观检验，按标准包装，交成品库。
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Pledgor: Meihekou City Hongye Seamless Steel Tube Co., Ltd.

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