鉆桿管體加厚端外過(guò)渡帶打磨機(jī)

劉安建 秦寶蘭 宋楊 張繪杰

（1.渤海裝備石油專用管材公司 河北滄州 2.華北油田第四采油廠廊東工區(qū) 河北廊坊）

1.概述

鉆桿管體端部加厚形成的外過(guò)渡帶是管端加厚成型的關(guān)鍵部位，管體外過(guò)渡帶位置的質(zhì)量與鉆桿的質(zhì)量密切相連。經(jīng)過(guò)鐓鍛和熱處理后管體兩端的加厚區(qū)存在鐓鍛模具擠壓殘留的飛邊和熱處理時(shí)產(chǎn)生的氧化皮，外觀質(zhì)量較差并且很容易造成后續(xù)偏心檢測(cè)和磁粉探傷的誤判，必須在熱處理后將殘留的飛邊和管端過(guò)渡帶處的氧化皮打磨去除（偏心測(cè)量和磁粉探傷均要求過(guò)渡帶處表面光滑，管體其余部位不作要求）。鉆桿管體生產(chǎn)廠家管體加厚端過(guò)渡帶除銹作業(yè)仍然采用人工打磨和噴砂設(shè)備對(duì)全管體進(jìn)行除銹處理。人工手持式砂輪機(jī)打磨質(zhì)量靠人工掌握，無(wú)法保證每根管打磨均勻，打磨除銹效率低，作業(yè)環(huán)境差；噴砂除銹設(shè)備投入成本大，車間占用面積大，車間環(huán)境污染大，操作時(shí)安全系數(shù)低。這對(duì)這種情況，渤海裝備石油專用管材公司設(shè)計(jì)了一種鉆桿管體加厚端外過(guò)渡帶打磨機(jī)（圖1）。

2.打磨機(jī)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

鉆桿管體加厚端外過(guò)渡帶打磨機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 鉆桿管體加厚端外過(guò)渡帶打磨機(jī)

圖2 打磨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

該打磨機(jī)安裝在管體輸送軌道中，采用通過(guò)式的方法進(jìn)行管體加厚端外錐面打磨，這樣可以降低設(shè)備投入的費(fèi)用和人力占用。當(dāng)管體達(dá)到打磨機(jī)位置時(shí)，升降旋轉(zhuǎn)輥升起，帶動(dòng)鉆桿管體順時(shí)針?lè)较蛟匦D(zhuǎn)，電機(jī)帶動(dòng)鋼絲刷高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)加厚管端外過(guò)渡帶進(jìn)行打磨，電機(jī)絲杠帶動(dòng)打磨裝置前后行走，夾緊氣缸隨管體外過(guò)渡帶外徑而變化，當(dāng)鋼絲刷遇到偏心較大管體時(shí)，隨著管體的轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸桿通過(guò)伸縮保證鋼絲刷時(shí)刻與管體保持貼合。在打磨的下方安裝粉塵吸塵箱，存儲(chǔ)打磨下的氧化皮，最大程度吸收了打磨灰塵，保證風(fēng)機(jī)排氣的清潔，避免傳統(tǒng)打磨設(shè)備對(duì)環(huán)境的污染。

絲杠電機(jī)接入變頻器控制打磨機(jī)前進(jìn)后退速度，保證管體外錐面氧化皮打磨效果。

3.打磨效果

手工打磨與打磨機(jī)打磨效果對(duì)比見(jiàn)圖3。

圖3 打磨效果對(duì)比

熱處理后的加厚管體其加厚端外過(guò)渡帶氧化皮的去除率跟其材料的硬度成反比關(guān)系，熱處理后的管體材料越硬其氧化皮去除率越低。表1為近2年統(tǒng)計(jì)的加厚鉆桿管體外過(guò)渡帶氧化皮去除率。

打磨機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2，該設(shè)備的輸入功率較小，僅為15kW，控制電壓采用24V安全電壓，具有模仿人工打磨的夾緊和絲杠工進(jìn)系統(tǒng)，適用范圍廣泛。

表1 加厚鉆桿管體外過(guò)渡帶氧化皮去除率

表2 打磨機(jī)技術(shù)參數(shù)

實(shí)際應(yīng)用表明，公司根據(jù)工廠實(shí)際情況設(shè)計(jì)的鉆桿管體加厚端外過(guò)渡帶打磨機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能良好，打磨質(zhì)量穩(wěn)定，大大提高了鉆桿管體加厚端打磨效率。

1 張婷婷.S135鉆桿管體表面質(zhì)量提升方案[M].石油和化工設(shè)備，2011，14

2 王運(yùn)美，楊佰超.新型多用途鉆桿打磨機(jī)[M].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2007，36

3 韓勇.鉆桿接頭與套管摩擦與磨損問(wèn)題與實(shí)驗(yàn)[D].西南石油大學(xué)，2002