石油螺紋檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢探究

樊慧超

（山東省計量科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250014）

1 前言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)水平快速發(fā)展的同時，也推動了能源工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。石油工業(yè)資源在開發(fā)的過程中對石油設(shè)備以及相關(guān)配件，尤其是螺紋的應(yīng)用在逐漸增多，石油螺紋檢測技術(shù)的作用也變得越來越重要，為此對石油螺紋檢測技術(shù)的應(yīng)用展開研究有著十分重要的意義。

2 石油螺紋檢測技術(shù)

目前，熱軋是導(dǎo)致石油螺紋價格上漲的原因。因此，對石油螺紋檢測技術(shù)的研究應(yīng)從石油螺紋的預(yù)應(yīng)用方案和詳細(xì)的測試過程進(jìn)行分析。以API 螺紋測試為例，從以下角度對石油螺紋檢測技術(shù)具體情況進(jìn)行分析。

2.1 檢測前的準(zhǔn)備工作

首先，應(yīng)仔細(xì)清潔螺紋。在進(jìn)行干凈的熱軋后，應(yīng)記錄鋼種、熱軋卷的規(guī)格和批號。另外，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格注意科學(xué)、合理地選擇測量工具。必須根據(jù)接觸直徑近似值、螺紋價格表和模板，選擇測量距離的工具，并確定精確的測量范圍，以便可以清晰、準(zhǔn)確地測量距離。

2.2 檢測的流程

外部照明有利于更準(zhǔn)確地判斷螺紋價格是否存在內(nèi)部和外部損壞或問題。如果在全面檢查過程中偶然發(fā)現(xiàn)輕微損壞或毛刺，則應(yīng)將其磨平并旋轉(zhuǎn)量規(guī)。如果偶然發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重變形，則無須擰緊。檢查其直徑和實體幾何尺寸，并測試具體參數(shù)。需要注意的是，當(dāng)固定位置外齒高度計，內(nèi)齒高度計70 ～80 偏航或上下偏航時，在測試單個熱軋的參數(shù)時，請注意錐度的測量是否在同一軸截面積上。此外，齒高度和螺距的測量應(yīng)沿母線方向。

2.3 螺紋檢測應(yīng)注意的問題

一般而言，檢測小螺紋時應(yīng)注意以下問題：（1）將量規(guī)、外徑千分尺、壓力表等其他測量工具與被測產(chǎn)品保持在相同的溫度下恒溫一段時間，消除測量工具和被測產(chǎn)品之間的溫度差異。一旦測量工具和被測產(chǎn)品之間存在溫差，將對直接測量結(jié)果產(chǎn)生很大的不利影響，甚至壓力表也無法從連接器上卸下；（2）記錄工作后，應(yīng)注意將量規(guī)和被測產(chǎn)品保持在同一溫度下。注意管路和嵌入式管道之間距離較近的充注編號，并仔細(xì)標(biāo)記充注編號；（3）應(yīng)消除儀表的最大返回誤差；（4）在直接測量鍵槽的過程中，應(yīng)注意基準(zhǔn)點是否正確。尤其是要特別注意螺紋價格和面積的準(zhǔn)確測量。完整的測量應(yīng)完全覆蓋該間隔，即測量方法的距離可以完全重疊，但僅在另一個間隔內(nèi)是不夠的。也可以使用交叉重疊法檢測結(jié)果。從小端到大端進(jìn)行測試時，請注意儀器的測量值與實際數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確測量值是否一致，否則，應(yīng)使用小刻度盤的最小測量結(jié)果和指針指示值的顯示值之差來表示實際測量情況；（5）經(jīng)過精確的測量工作后，如果得到的結(jié)果是在符合要求的邊緣和基本不合格的邊緣之間。此時，S1、S2和P1修正非常重要。另外，鉆床熱卷膨脹的松緊度相對較小，因此，在這種實際情況下，必須有針對性地進(jìn)行修正；（6）鋅基磷化絲表面粗糙，測量力大，必要時，應(yīng)加潤滑油來消除測量時的上下擺動困難；（7）檢查肩部表面是否有水平和垂直凹槽，如果發(fā)生這種情況，很可能會對內(nèi)密封的良好效果產(chǎn)生的影響；（8）在操作單個儀器時，一定要小心謹(jǐn)慎，注意及時檢查。

3 石油螺紋檢測技術(shù)的現(xiàn)狀

綜觀近年來小線可檢測技術(shù)的實際操作和應(yīng)用，現(xiàn)有如距離單熱軋測量結(jié)果儀，度數(shù)單鋼筋直接測量儀等已廣泛應(yīng)用于石油能源小螺紋測量方法的相關(guān)領(lǐng)域，實現(xiàn)了油氣小線的直接測量。從與采油線價格有關(guān)的檢測和應(yīng)用方法的現(xiàn)狀來看，許多制造商在其加工和測量過程中應(yīng)用了特殊的石油能源小線技術(shù)來準(zhǔn)確地測量其產(chǎn)品。從應(yīng)用的角度來看，某些技術(shù)應(yīng)用已加強(qiáng)了粗加工精度的整體控制。在處理和測試中，也期待在嘗試很多方法后能夠選用一種新的有效的方法。

4 國際與國內(nèi)石油螺紋檢測技術(shù)的新發(fā)展

隨著社會科學(xué)各項技術(shù)的飛速發(fā)展，石油天然氣鉆探技術(shù)正逐步向水井、超井口、熱力生產(chǎn)井以及具有腐蝕性和破壞性介質(zhì)的井方向發(fā)展，這對油氣井提出了更高的要求。基于此，國際國內(nèi)石油業(yè)相繼研發(fā)出了符合使用要求的石油螺紋，如唐山鋼鐵公司有很多用于石油和天然氣的特殊熱盤管，如tp-cq，tp-nf，tp-fj，tp-g2 和用于油氣生產(chǎn)的特殊熱盤管；CGT 系列特種采油螺旋鋼；無錫西姆斯的WSP 系列和油能專用熱盤管；法國的wam-top 和用于石油和天然氣的特殊熱卷，與之相應(yīng)的石油螺紋檢測技術(shù)也在發(fā)展和進(jìn)步。

4.1 錐度單項螺紋測量儀

錐度單向螺紋測量儀可以更好地控制石油天然氣熱卷的粗加工錐度，測量方法的高精度可以超過0.001mm/in。根據(jù)加工后的熱卷尺寸，可以更換不同規(guī)格的連桿。在后處理的鋼筋上，根據(jù)粗熱軋的螺距將百分表的整個小螺紋螺距重置為零，然后，使每種測量方法的儀器的末端沿?zé)彳埛较蛐D(zhuǎn)。

4.2 齒高單項螺紋測量儀

齒高單向螺紋測量儀是特殊石油和天然氣螺紋鋼的精確測量的組成指標(biāo)值。它可以隨時檢測螺紋加工，如在加工過程中是否嚴(yán)重磨損了弧形車刀，小螺紋深度是否可以滿足要求，并且可以看到后加工過程中螺紋鋼的嚴(yán)重磨損程度。這在常規(guī)技術(shù)的檢查中很難準(zhǔn)確測量。在過去的粗加工過程中，如果所有切削工具都過度磨損，則當(dāng)無法通過測試規(guī)分開距離時，可以增加鋼筋的螺距直徑，以滿足小螺紋技術(shù)的要求?？梢钥闯?，前兩種緊密節(jié)距檢測方法不能保證粗加工螺紋價格的齒寬，而全齒高螺紋價格的單次測量儀能有效解決這個問題。

4.3 螺距單項螺紋測量儀

熱軋節(jié)距的單次直接測量是一種新的、常用的精確測量方法。它可以檢測鋼筋在某中心軸上的軸向運動。在以前的加工過程中，沒有這樣明確的要求。眾所周知，石油螺紋熱卷的次要作用是內(nèi)部封閉。由于螺紋鋼的變形，小螺紋在載荷作用下有可能發(fā)生較大的軸向移動、小螺紋斷裂，不能達(dá)到良好的螺紋密封效果。國產(chǎn)天津鐵管TP 的系列與法國wam-top 系列石油資源專用熱盤管之間的距離差應(yīng)為0.038mm/in。如果將該項目也用于API 石油螺紋熱軋相關(guān)檢測，則可以更好地控制熱軋粗加工的測量誤差，避免油和天然氣螺紋鋼的損壞，解決功能失效和連接距離問題不準(zhǔn)確，并提高了整體密封性能和可擴(kuò)展性，降低了螺紋價格。

4.4 螺紋外徑單項測量儀

石油和天然氣熱線圈帶有螺紋，無法準(zhǔn)確測量熱線圈的螺距直徑。單一測量熱卷內(nèi)徑的方法完全解決了這個問題。在具體使用中，該方法要求測量尺不應(yīng)小于11.2mm，并且測量尺可移動，以確保測量尺不僅可以在螺紋價格的螺距范圍內(nèi)，而且可以使熱軋圓錐形表面完全匹配。該方法還可以精確測量深度，具體測量方法是根據(jù)熱軋規(guī)格和型號名稱確定最佳延伸長度，以確保在整個小螺紋上進(jìn)行精確測量。精確測量單個外徑的測量儀器是一項技術(shù)指標(biāo)，有必要測試石油螺紋的特殊粗加工。它使用特定于熱卷的標(biāo)準(zhǔn)外徑規(guī)和外徑規(guī)百分表，并控制熱軋壁厚。

4.5 石油螺紋檢測技術(shù)應(yīng)用的注意事項

在固定的時間內(nèi)，這些測量工具按規(guī)定的溫度必須等于測量的石油螺紋產(chǎn)品溫度。在特定的測量中，需要注意測試的螺絲產(chǎn)品和測量工具之間沒有溫度差。如果它們之間存在溫度差，測試結(jié)果會受到很大影響，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的溫度差范圍進(jìn)行檢測。應(yīng)該注意油管套公扣緊密距正號和負(fù)號的區(qū)分，記錄參數(shù)過程中必須嚴(yán)格小心標(biāo)記正負(fù)標(biāo)志。在錐度檢測過程中，對于回零的準(zhǔn)確性應(yīng)該被管控。如果在測量過程中有回到零的問題，應(yīng)該再次進(jìn)行測量。在測量線區(qū)域間隔后，應(yīng)該保證間隔的完全覆蓋。也就是說，可以完全重疊所有測量間隔，并且可以通過重疊的測量方法檢測特定測量。在從小到大的測試中，需要嚴(yán)格注意儀表讀取和實測值的一致性。否則，可以使用刻度盤的最大讀取和指針讀取的差來獲得實測值。

在特定的線測量過程中，如果測定的結(jié)果在合格和不合格中搖擺不定，最重要的內(nèi)容是合理確定與合格之間的差距。鉆頭工具螺絲的貼合距離容許范圍非常小，因此，需要獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果，并判斷螺絲是否適度。磷酸化后的線的表面非常粗糙，測量力比較大。在這種情況下，線程容易揮桿。此時，在螺紋齒槽內(nèi)涂抹潤滑油，提高測定效果，確保檢查檢查品質(zhì)。在線檢測的特定工序中，需要檢查肩部，確認(rèn)主肩面是否有縱槽。

5 結(jié)語

由上可知，在應(yīng)用特殊螺紋檢測技術(shù)進(jìn)行石油螺紋檢測的過程中，可以對螺紋齒高以及中徑做到有效控制，同時，也可以對螺紋錐度及和螺距做到有效控制。當(dāng)前，國內(nèi)外檢測技術(shù)正處在快速發(fā)展中，為此有關(guān)人員應(yīng)充分結(jié)合自身工作情況來有效提升檢測工作水準(zhǔn)，同時，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格規(guī)范工作流程，只有在操作的過程中認(rèn)真執(zhí)行檢驗標(biāo)準(zhǔn)，才能有效滿足油套管螺紋和鉆具連接的需求。