一種油井管管體螺紋磷化處理工藝的製作方法
2023-07-18 17:00:01 2
專利名稱：一種油井管管體螺紋磷化處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及石油專用管產品製造，特別涉及一種油井管管體螺紋磷化 處理工藝。
背景技術：
通常，石油專用管產品中的油井管單根長度約10米，其兩端分別為 內、外螺紋，使用時按規定的扭矩逐根連接成一定長度的工作管柱；為確 保該管柱的連接部位具有足夠的密封性能和連接強度，擰接後其螺紋齒面 會產生較高的接觸應力，為避免由此而引發螺紋粘扣損壞，對油井管螺紋 作磷化處理是一較為有效的表面處理工藝技術。
油井管螺紋的連接形式分接箍連接(油井管管體兩端均為外螺紋，其 中之一擰接了兩側各有一內螺紋的接箍)和直連型連接(油井管管體兩端 分別為一外螺紋和一內螺紋)，前者可方便對接箍作浸泡法磷化處理，後 者因其管體長達約10米，對該管體螺紋按已有的工藝技術(浸泡法和噴 淋法)作磷化處理時，就需要有相應的設備條件。
此外，油井管螺紋的表面輪廓起伏變化大，磷化處理時齒槽處易積留 磷化液，需要考慮清除措施，否則將會產生磷化劑結垢現象。
已有的磷化處理工藝技術分浸泡法、噴淋法、塗刷法等。
浸泡法需將被處理件浸入於磷化液中，較適用於中小型零件的整體磷 化處理；且需要有可容納被處理件的處理裝置(含加熱和位移系統)，工 藝管理要求較高。
噴淋法系將磷化劑噴淋在被處理表面、塗刷法系將磷化劑塗刷在被處 理表面，二者均可作整體或局部的磷化處理；前者通常以機械化流水線方 式生產、工藝管理要求較高，後者自動和手工處理均可，但手工處理時因 塗於被處理表面的磷化液分布不均，使得磷化處理後易產生磷化劑結垢、 磷化膜厚度不穩定及乾燥時間長等問題。
發明內容
本發明主要解決現有技術在自然溫度條件下以手工方式對油井管管 體螺紋作磷化處理時，易結垢、磷化膜厚度不穩定及乾燥時間長等問題， 提供一種油井管管體螺紋磷化處理工藝，其自動和手工處理均可、不易結 垢、質量較易保證且便於實施。
本發明的技術解決方案是，
本發明將磷化劑霧化並施加在被處理的鋼質零件的材料表面，使分布 於被處理表面的磷化液均勻，以縮短磷化處理面的表幹時間、避免結垢， 並生成厚度均勻、緻密的磷化膜。
具體地說，本發明的油井管管體螺紋磷化處理工藝，將液態的磷化劑 置於一容器內，採用壓縮空氣噴塗，同時轉動油井管管體螺紋，待油井管 管體螺紋表面都被磷化液覆蓋後，立即用壓縮空氣對磷化處理面作均勻吹 掃，使處理面上的磷化液進一步均勻分布，並將多餘的磷化液吹除；所處 理的油井管管體螺紋再擱置15~3 0秒後，即可使其磷化膜表幹。
所述的磷化劑粘度6 16s。
所述的緻密磷化膜厚度達4~20 y m。
採用壓縮空氣噴霧磷化處理，壓縮空氣壓力0.3 0.9MPa、霧化噴嘴孔 徑4)0.20mm 4)0.80mm，噴霧時噴嘴距零件處理面距離150mm 500mm， 吹掃時噴嘴孔徑小0.20mm 小0.80mm 、噴嘴距零件處理面距離 10mm 250mm。
該噴霧磷化處理工藝，可在油井管管體螺紋加工後進行，且僅需在噴 霧磷化前去除被處理表面附著的固體異物與重度油汙，不需對被處理的表 面作其它的預處理。
又，本發明磷化處理工藝還可以將霧化劑及磷化劑置於同一密閉容器 內，霧氣劑與磷化液按重量百分比10 50% : 50 90%，霧化噴嘴孔徑^ 0.20mm 4)0.80mm，噴霧時噴嘴距零件處理面距離150mm 500mm;吹掃 時壓縮空氣壓力0.3 0.8MPa、噴嘴孔徑小0.20mm 小0.80mm、噴嘴距零件 處理面距離10mm 250mm。
所述的霧化劑採用氟裡昂。
再有，本發明磷化處理工藝還可採用高壓無氣噴塗裝置霧化磷化液，
並施加在被處理的鋼質零件的材料表面；其中，高壓無氣裝置的壓力
5 20MPa、噴槍噴嘴孔徑小0.20mm 4)0.80印m，噴霧時噴嘴距零件處理面 距離150mm 500mm;吹掃時壓縮空氣壓力0.3 0.8MPa、噴嘴孔徑4> 0.20mm 4)0.80mm、噴嘴距零件處理面距離10mm 250mm。
該噴霧磷化可在自然溫度下進行，亦可在磷化劑噴於被處理的鋼質材 料表面之前或之後對被處理件加溫(溫度應控制在鋼質材料的相變溫度以 下)，以提高磷化膜的生成速度。
本發明的有益效果是，
與已有技術的區別和改進之對比
1. 與浸泡法相比可手工或自動完成，可作局部處理。
2. 與噴淋法相比可手工完成、可縮短乾燥時間、不易結垢。
3. 與塗刷法相比附著於被處理的鋼質材料表面的磷化劑較均勻，可 解決易結垢和磷化膜厚度不穩定等問題，並可縮短乾燥時間。
4. 磷化處理簡便易行、乾燥時間短、磷化液不易結垢和磷化膜厚度較 穩定。
具體實施例方式
實施例l
本發明油井管管體螺紋磷化處理工藝，將液態的磷化劑置於一容器 內，採用壓縮空氣噴塗，同時轉動油井管管體螺紋，待油井管管體螺紋表 面都被磷化液覆蓋後，立即用壓縮空氣對磷化處理面作均勻吹掃，使處理 面上的磷化液進一步均勻分布，並將多餘的磷化液吹除；所處理的油井管 管體螺紋再擱置15 30秒後，即可使其磷化膜表幹並塗覆螺紋脂。
所述的磷化劑粘度6 16s。
所述的緻密磷化膜厚度達4 20 u m。
釆用壓縮空氣噴霧磷化處理，壓縮空氣壓力0.3 0.9MPa、霧化噴嘴孔 徑4)0.20mm 4)0.80mm，噴霧時噴嘴距零件處理面距離150mm 500mm， 吹掃時噴嘴孔徑小0.20mm 小0.80mm 、噴嘴距零件處理面距離 10mm 250mm。實施例2
本發明還可以還將霧化劑及磷化劑置於同一密閉容器內，霧氣劑與磷
化液按體積百分比10 50% : 50 90% ，霧化噴嘴孔徑小0.20mm 小 0.80mm，噴霧時噴嘴距零件處理面距離150mm 500mm;吹掃時壓縮空氣 壓力0.3 0.8MPa、噴嘴孔徑小0.20mm (l)0.80mm、噴嘴距零件處理面距離 10mm 250mm。
所述的霧化劑採用氟裡昂。
本發明還可以採用高壓無氣噴塗裝置霧化磷化液，並施加在被處理的 鋼質零件的材料表面，高壓無氣裝置的壓力5 20MPa、噴槍噴嘴孔徑cf) 0.20mm 4)0.80mm，噴霧時噴嘴距零件處理面距離150mm 500mm;吹掃 時壓縮空氣壓力0.3 0.8MPa、噴嘴孑L徑小0.20mm 4)0.80mm，噴嘴距零件 處理面距離10mm 250mm。
本發明己應用於BG150鋼級直連型石油套管生產中，其螺紋齒形為 偏梯形；該套管兩端螺紋經採用本發明作磷化處理後，取得以下效果
1) 磷化表幹時間15~30s、磷化膜厚度4 20um、磷化液無結垢。
2) 磷化後按中性鹽霧試驗標準(GB/T1771-91)作鹽霧試驗，無鏽蝕 時間至少達到4小時以上。
3) 磷化後螺紋抗粘扣性能有明顯的提高，按上扣扭矩3200N-m、上 卸扣4次，螺紋及扭矩臺肩均無粘扣(未經磷化的同規格螺紋，上扣扭矩 800N-m時即會發生螺紋粘扣損壞)。
綜上所述，本發明不僅可用於在生產過程中對直連型油井管螺紋作磷 化處理，而且可應用於在油田現場對各種油井管螺紋作修復後的磷化處 理，還可以用作於噴漆件的前置處理，因此其應用範圍較廣泛(不僅局限 於油井管螺紋加工和修復)，預計的推廣應用前景會較好。
權利要求
1.一種油井管管體螺紋磷化處理工藝，將液態的磷化劑置於一容器內，採用壓縮空氣噴塗，同時轉動油井管管體螺紋，待油井管管體螺紋表面都被磷化液覆蓋後，立即用壓縮空氣對磷化處理面作均勻吹掃，使處理面上的磷化液進一步均勻分布，並將多餘的磷化液吹除；所處理的油井管管體螺紋再擱置15～30秒後，即可使其磷化膜表幹。
2. 如權利要求1所述的油井管管體螺紋磷化處理工藝，其特徵是，所述 的磷化劑粘度6 16s。
3. 如權利要求1所述的油井管管體螺紋磷化處理工藝，其特徵是，所述 的緻密磷化膜厚度達4 20 u m。
4. 如權利要求1所述的油井管管體螺紋磷化處理工藝，其特徵是，採用 壓縮空氣噴霧磷化處理，壓縮空氣壓力0.3 0.9MPa、霧化噴嘴孔徑4) 0.20mm 小0.80mm，噴霧時噴嘴距零件處理面距離150mm 500mm， 吹掃時噴嘴孔徑4> 0.20mm cj> 0.80mm 、噴嘴距零件處理面距離 10mm 250mm。
5. 如權利要求1所述的油井管管體螺紋磷化處理工藝，其特徵是，還將 霧化劑及磷化劑置於同一密閉容器內，霧化劑與磷化液按重量百分比 10 50% : 50~90%，霧化噴嘴孔徑cb0.20mm (l)0.80mm，噴霧時噴嘴 距零件處理面距離150mm 500mm;吹掃時壓縮空氣壓力0.3 0.8MPa、 噴嘴孔徑小0.20mm 小0.80mm 、 噴嘴距零件處理面距離 10mm 250mm。
6. 如權利要求5所述的油井管管體螺紋磷化處理工藝，其特徵是，所述 的霧化劑採用氟裡昂。
7. 如權利要求1所述的油井管管體螺紋磷化處理工藝，其特徵是，採用 高壓無氣噴塗裝置霧化磷化液，並施加在被處理的鋼質零件的材料表 面，高壓無氣裝置的壓力5 20MPa、噴槍噴嘴孔徑小0.20mm 小 0.80mm，噴霧時噴嘴距零件處理面距離150mm 500mm;吹掃時壓縮 空氣壓力0.3 0.8MPa、噴嘴孑L徑c))0.20mm (t)0.80mm，噴嘴距零件處 理面距離10mm 250mm。
全文摘要
本發明公開一種油井管管體螺紋磷化處理工藝，將液態的磷化劑置於一容器內，採用壓縮空氣噴塗，同時轉動油井管管體螺紋，待油井管管體螺紋表面都被磷化液覆蓋後，立即用壓縮空氣對磷化處理面作均勻吹掃，使處理面上的磷化液進一步均勻分布，並將多餘的磷化液吹除；所處理的油井管管體螺紋再擱置15～30秒後，即可使其磷化膜表幹。本發明將磷化劑霧化並施加在被處理的鋼質零件的材料表面，使分布於被處理表面的磷化液均勻，磷化處理簡便易行、乾燥時間短、磷化液不易結垢和磷化膜厚度均勻、緻密、穩定。
文檔編號B05D1/02GK101353791SQ20071004419
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月25日 優先權日2007年7月25日
發明者孫元寧, 王偉民 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司