滾壓修復(fù)抽油桿的質(zhì)量控制

李營(yíng)波

勝利油田 東辛采油廠 （山東 東營(yíng) 257000）

滾壓修復(fù)抽油桿的質(zhì)量控制

李營(yíng)波

勝利油田 東辛采油廠 （山東 東營(yíng) 257000）

介紹了抽油桿滾壓修復(fù)的原理和修復(fù)工藝流程，進(jìn)而提出了依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5029《抽油桿》控制各個(gè)修復(fù)環(huán)節(jié)質(zhì)量的具體要求。在對(duì)抽油桿使用要求和各個(gè)工藝環(huán)節(jié)分析的基礎(chǔ)上，分別提出了對(duì)抽油桿的幾何尺寸、表面質(zhì)量、螺紋質(zhì)量和機(jī)械性能的控制辦法和控制參數(shù)。對(duì)于幾何尺寸，應(yīng)當(dāng)控制壓下量；對(duì)于表面質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)對(duì)鐓粗部位修磨；對(duì)于螺紋質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)清洗、修復(fù)和檢測(cè)；對(duì)于機(jī)械性能，應(yīng)當(dāng)調(diào)整好設(shè)備參數(shù)。

抽油桿滾壓修復(fù)是一種新的抽油桿修復(fù)工藝，它主要是針對(duì)桿體表面有腐蝕坑或機(jī)械損傷的廢舊抽油桿，清洗、噴丸除銹后，瞬時(shí)提高桿體表面的溫度，用一組滾壓輪滾壓桿體表面，消除桿體表面的凹坑或機(jī)械損傷，提高表面光潔度，消除應(yīng)力集中的危害，再經(jīng)過(guò)超音頻表面淬火，恢復(fù)抽油桿的各項(xiàng)機(jī)械性能，達(dá)到延長(zhǎng)抽油桿使用壽命，降低采油成本的目的。

抽油桿滾壓修復(fù)的修復(fù)工藝流程為：廢舊抽油桿從油井上回收來(lái)，先用清洗機(jī)清洗掉桿體表面的油污，再上拋丸機(jī)去除銹皮、水垢等雜質(zhì)，然后在滾壓機(jī)床上,經(jīng)中頻加熱滾壓桿體表面，經(jīng)滾壓處理后的抽油桿再上超音頻淬火機(jī)床進(jìn)行表面淬火，再經(jīng)探傷、防腐處理后，打包出廠。

為使?jié)L壓修復(fù)的抽油桿達(dá)到正常使用的要求，應(yīng)按照《抽油桿修復(fù)與檢測(cè)技術(shù)條件》的規(guī)定進(jìn)行修復(fù)，出廠質(zhì)量應(yīng)滿足石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SY/T 5029《抽油桿》的相關(guān)規(guī)定。因此，根據(jù)滾壓修復(fù)抽油桿的實(shí)際工藝過(guò)程，必須制定出各個(gè)修復(fù)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制要求。

滾壓修復(fù)抽油桿的幾何尺寸控制

抽油桿的幾何尺寸主要涉及到桿體直徑、臺(tái)肩、扳手方和凸緣的尺寸，滾壓修復(fù)處理的是抽油桿桿體，桿體直徑控制是通過(guò)壓下量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。臺(tái)肩、扳手方和凸緣尺寸的變化主要是在使用過(guò)程中偏磨、腐蝕等造成的，滾壓不對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，只能用修磨的方法對(duì)其進(jìn)行處理。

1 桿體直徑的控制

從油井上收回來(lái)的廢舊抽油桿的腐蝕程度不同，桿體直徑也不相同，因此，必須根據(jù)每一根抽油桿的腐蝕情況和桿體直徑調(diào)節(jié)滾壓的壓下量。壓下量的調(diào)節(jié)應(yīng)高于SY/T 5029《抽油桿》中規(guī)定的桿體直徑的下限。SY/T 5029《抽油桿》中規(guī)定的常用抽油桿桿體直徑如表1所示。

表1 常用抽油桿桿體直徑

考慮到抽油桿在加熱時(shí)的熱膨脹量，這3種規(guī)格的抽油桿在滾壓時(shí)應(yīng)結(jié)合腐蝕情況，并參考表2中的數(shù)值調(diào)節(jié)壓下量。

表2 常用抽油桿壓下量調(diào)整范圍

滾壓后的抽油桿在完全冷卻到常溫時(shí)，若桿體直徑低于表1中規(guī)定的直徑下限，應(yīng)作報(bào)廢處理。

2 抽油桿鐓粗部位的尺寸控制

抽油桿在井下使用過(guò)程中，桿體和鐓粗部位都會(huì)產(chǎn)生腐蝕和偏磨等損害。桿體可以通過(guò)滾壓消除腐蝕坑，修正偏磨量。鐓粗部位包括臺(tái)肩、扳手方和凸緣，無(wú)法滾壓修復(fù)，只能用手持式砂輪機(jī)對(duì)腐蝕坑或機(jī)械傷害進(jìn)行修磨處理，使其光滑過(guò)渡，消除應(yīng)力集中的影響，修磨后鐓粗部位的幾何尺寸應(yīng)能滿足SY/T 5029《抽油桿》中的規(guī)定。表3是常用抽油桿鐓粗部位的幾何尺寸。

表3 常用抽油桿鐓粗部位的幾何尺寸

3 抽油桿桿體直線度的控制

一般來(lái)講，滾壓修復(fù)抽油桿對(duì)彎曲不太嚴(yán)重的抽油桿有一定的熱校直作用，因此，彎曲的抽油桿，特別是有小急彎的抽油桿經(jīng)滾壓后，直線度都有所改善。滾壓完成后，抽油桿桿體直線度應(yīng)符合SY/T 5029《抽油桿》中的規(guī)定，即3.04mm的直尺測(cè)量時(shí)，中間間隙最大允許值為1.65mm。

滾壓修復(fù)抽油桿的表面質(zhì)量控制

滾壓修復(fù)的抽油桿的桿體表面質(zhì)量非常好，光潔度一般不會(huì)超過(guò)3.2μm，這樣的光潔度，大大減少了疲勞源，應(yīng)力集中一般不會(huì)存在，抽油桿的疲勞性能會(huì)得到改善。為了達(dá)到這種狀態(tài)，滾壓修復(fù)抽油桿時(shí)，應(yīng)控制好以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。

1 滾壓修復(fù)前桿體表面的處理

抽油桿清洗工序應(yīng)完全消除油污堆積，避免在噴丸處理時(shí)，鋼丸粘在油污里再被滾壓入桿體，形成新的缺陷；噴丸工序要保證噴丸的覆蓋率為100%，噴丸后的抽油桿桿體完全露出金屬光澤，不能有油污、水垢、鐵銹的存在，以免這些雜質(zhì)被滾壓入桿體，形成缺陷。

2 滾壓后桿體表面的處理

如果桿體有個(gè)別腐蝕坑比較深，滾壓不能完全將其消除，應(yīng)當(dāng)用手持砂輪機(jī)對(duì)腐蝕坑進(jìn)行光滑過(guò)渡處理，但是要保證桿體最小直徑滿足表1中桿體直徑下限的規(guī)定。

3 鐓粗部位表面的處理

滾壓不對(duì)鐓粗部位（即臺(tái)肩、扳手方、凸緣）進(jìn)行處理，腐蝕坑、偏磨、管鉗牙印等缺陷會(huì)依然存在，為了消除這些缺陷造成的應(yīng)力集中，應(yīng)當(dāng)用手持砂輪機(jī)，在滾壓完成后，超音頻表面淬火之前，對(duì)鐓粗部位進(jìn)行修磨處理。修磨后，腐蝕坑或管鉗牙印處能光滑過(guò)渡，并且?guī)缀纬叽缒軌蜻_(dá)到表3的要求，否則應(yīng)作報(bào)廢處理。

滾壓修復(fù)抽油桿螺紋的質(zhì)量控制

抽油桿在使用、搬運(yùn)過(guò)程中難免發(fā)生磕碰，造成對(duì)螺紋的損傷，常見(jiàn)螺紋損傷主要有:螺紋的一個(gè)或幾個(gè)牙倒伏；油泥填滿螺紋。因此，與一般修復(fù)抽油桿一樣，滾壓修復(fù)抽油桿也應(yīng)按照SY/T 5029《抽油桿》和《抽油桿修復(fù)與檢測(cè)技術(shù)條件》的要求對(duì)螺紋進(jìn)行處理。

1 螺紋的清洗和修復(fù)

用清洗機(jī)或鋼絲刷清除螺紋及卸荷槽內(nèi)的油泥，再用工作板牙對(duì)螺紋進(jìn)行修復(fù)。

2 螺紋的檢測(cè)

出廠前必須對(duì)螺紋進(jìn)行檢測(cè)。使用外螺紋止端環(huán)規(guī)P6旋入外螺紋接頭不超過(guò)3圈，使用外螺紋通端環(huán)規(guī)P8旋入外螺紋接頭，且能與臺(tái)肩端面緊密接觸，為合格。

3 修復(fù)過(guò)程中對(duì)螺紋的保護(hù)

在修復(fù)過(guò)程中，需要特別注意對(duì)螺紋的保護(hù)，避免磕碰螺紋，特別是在噴丸時(shí)，螺紋必須帶好防護(hù)帽，防止高速噴射的鋼丸損壞螺紋。

滾壓修復(fù)抽油桿機(jī)械性能的控制

為滿足抽油桿的使用要求，滾壓修復(fù)抽油桿的機(jī)械性能必須符合SY/T 5029《抽油桿》和《抽油桿修復(fù)與檢測(cè)技術(shù)條件》的要求。若要達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)當(dāng)依據(jù)抗拉強(qiáng)度、疲勞性能、硬度等機(jī)械性能的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整好滾壓中頻電源的頻率、輸出功率以及滾壓速度，也需要調(diào)整好超音頻淬火機(jī)床的行進(jìn)速度、噴水量以及超音頻電源的輸出功率等項(xiàng)參數(shù)，保證滾壓修復(fù)的抽油桿達(dá)到表4中機(jī)械性能的要求。

抽油桿滾壓修復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都非常明顯的技術(shù)，它可以將廢舊抽油桿加工后重復(fù)利用，能為油田企業(yè)節(jié)約大量的采購(gòu)成本，但是，只有在實(shí)際的修復(fù)工作中，控制好上述各項(xiàng)的質(zhì)量，才能將這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)更好地發(fā)揮出來(lái)。

表4 滾壓修復(fù)抽油桿的機(jī)械性能

[1]李營(yíng)波,付濤.抽油桿滾壓修復(fù)技術(shù)[J].科技資訊,2009(29):103-104.

[2]吳則中.有桿抽油設(shè)備與技術(shù)-抽油桿[M].北京:石油工業(yè)出版社，1994.

[3]SY/T 5029-2006抽油桿[S].

[4]Q/SH10200780抽油桿修復(fù)與檢測(cè)技術(shù)條件[S].

An introduction is first given to the principle and technological process on the rolling restoration of pumping rods,then to the concrete requirements of controlling the quality of restoring links by the industrial standards SY/T 5029 “Pumping Rods”.Based on the analysis of using requirements for pumping rods and different technical links,controlling methods and parameters about the geometric dimension,facial quality,thread quality,mechanical property are respectively put forward.About geometric dimension,it is necessary to control the amount under the pressure;about facial quality,it is essential to do repairing and grinding for the rough part; as to thread quality,it is necessary to wash off,restore,and detect;about the mechanical property,it is necessary to adjust the parameters of equipment.

rolling restoration;pumping rod;geometric dimension;facial quality;thread quality

李營(yíng)波（1973-），男，高級(jí)工程師，碩士，主要從事抽油桿修復(fù)工作。

2010-05-27

關(guān)鍵詞 滾壓修復(fù) 抽油桿 幾何尺寸 表面質(zhì)量 螺紋質(zhì)量