孫 晶

(陜西延長(zhǎng)石油材料有限責(zé)任公司技術(shù)質(zhì)量處 陜西 西安 710077)

0 引 言

在油管、套管螺紋生產(chǎn)加工過(guò)程中，為保證螺紋參數(shù)技術(shù)指標(biāo)合格，有效控制和提高螺紋產(chǎn)品質(zhì)量，必須使用螺紋專用檢驗(yàn)量具，對(duì)螺紋產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。螺紋內(nèi)、外錐度、高度、螺距等單項(xiàng)參數(shù)測(cè)量?jī)x、螺紋工作量規(guī)等綜合參數(shù)測(cè)量器具，是用于油管、套管、輸送管、鉆桿等管螺紋(單項(xiàng)幾何)參數(shù)測(cè)量的測(cè)量量具，是在石油管螺紋加工驗(yàn)收過(guò)程中不可缺少測(cè)量?jī)x器。在長(zhǎng)期頻繁檢驗(yàn)測(cè)量過(guò)程中，量具由于磨損等原因會(huì)引起各種故障。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)出現(xiàn)故障量具主要是直接更換，基本不進(jìn)行維修。本人多年從事計(jì)量檢定工作，在準(zhǔn)確掌握螺紋檢測(cè)儀器工作原理的基礎(chǔ)上，認(rèn)真剖析各種故障原因，特別對(duì)單項(xiàng)參數(shù)測(cè)量?jī)x總結(jié)出方便易行的維修方法，試圖通過(guò)維修檢定，在保證計(jì)量準(zhǔn)確度的前提下，延長(zhǎng)量具的使用周期，降低企業(yè)產(chǎn)品檢驗(yàn)成本。

1 螺紋參數(shù)測(cè)量?jī)x工作原理

螺紋單項(xiàng)參數(shù)測(cè)量?jī)x是利用齒輪傳動(dòng)的一種量具，此類量具由剛性主體傳動(dòng)系統(tǒng)和指示表組成，外觀和運(yùn)動(dòng)形式與指針式鐘表相似，利用齒輪間互相咬合，將測(cè)桿的直線位移構(gòu)成指針在分度盤(pán)上的角位移，其測(cè)量結(jié)果通過(guò)指針直接在分度盤(pán)上讀出［1］。螺紋工作量規(guī)通過(guò)旋合，直接用于檢查產(chǎn)品螺紋，用于石油管螺紋綜合參數(shù)緊密距測(cè)量。

2 常見(jiàn)故障類型

使用中內(nèi)、外螺紋錐度測(cè)量?jī)x，內(nèi)、外螺紋高度測(cè)量?jī)x常見(jiàn)故障類型有:測(cè)量不準(zhǔn)確、指針脫落、指針不穩(wěn)、松動(dòng)、無(wú)測(cè)量力彈簧斷裂。螺紋工作量規(guī)毛刺、刀瘤、帶磁性等多種故障形式，導(dǎo)致測(cè)量?jī)x器失校甚至報(bào)廢，使測(cè)量不準(zhǔn)確或無(wú)法測(cè)量，有些失校通過(guò)調(diào)修完全可以恢復(fù)準(zhǔn)確度繼續(xù)使用，從而避免造成損失。針對(duì)常見(jiàn)故障類型，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了認(rèn)真研究，提出了具有一定創(chuàng)新的解決方案，并在實(shí)際工作中進(jìn)行了驗(yàn)證。

3 處理方法實(shí)例

3.1 錐度測(cè)量?jī)x失效分析與維修

當(dāng)內(nèi)、外螺紋錐度測(cè)量?jī)x指示表出現(xiàn)指針擺動(dòng)不穩(wěn)時(shí)，首先判斷指針是否松動(dòng)或脫落。如果指針?biāo)蓜?dòng)或脫落，先將指示表從螺紋錐度測(cè)量?jī)x表架上卸下如圖1、圖2 所示，再將表殼打開(kāi)如圖3 所示，用啟針器將大、小指針啟下，選擇正確的位置將指針重新安裝到表盤(pán)上。之后，將表殼裝上，把指示表重新安裝到外螺紋錐度測(cè)量?jī)x尺架上，若是指針與表座配合松動(dòng)，可加力固定，如果針座與輪軸松動(dòng)是磨損的原因，可將針座縮孔或排擠修復(fù)即可。因?yàn)閱雾?xiàng)儀經(jīng)常在相同位置重復(fù)測(cè)量，齒輪間相互位置頻繁磨損產(chǎn)生變動(dòng)失效，出現(xiàn)指針不能復(fù)位，無(wú)法檢測(cè)，這種現(xiàn)象是因?yàn)槟p間隙過(guò)大造成。此時(shí)檢查齒輪軸是否有倒錐，如有可對(duì)支座縮孔，如果還不穩(wěn)定，無(wú)法測(cè)量，說(shuō)明齒輪配合松動(dòng)或安裝松動(dòng)。觀察齒輪在推動(dòng)中是否歸位，如果不歸位調(diào)整齒輪傳動(dòng)位置，將齒輪從新錯(cuò)位調(diào)整后，安裝到合適位置，直至穩(wěn)定，達(dá)到要求為止。調(diào)整修理后所有測(cè)量?jī)x器，需重新按照校準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)，并滿足表1 要求后方可使用。

圖1 外螺紋錐度測(cè)量?jī)x

圖2 外螺紋錐度表頭

圖3 外螺紋錐度表內(nèi)部結(jié)構(gòu)

表1 單項(xiàng)參數(shù)量規(guī)計(jì)量性能要求［2］

如果內(nèi)螺紋錐度測(cè)量?jī)x指針推到位后測(cè)量值不穩(wěn)定，指針還在慢慢地抖動(dòng)、滑動(dòng)，不能穩(wěn)定到一個(gè)確定位置，無(wú)法測(cè)量采集可靠數(shù)據(jù)，這時(shí)應(yīng)卸掉指示表，對(duì)該指示表進(jìn)行單獨(dú)檢驗(yàn)。如指示表經(jīng)檢驗(yàn)合格，則需要修理傳動(dòng)系統(tǒng)。打開(kāi)測(cè)量?jī)x的傳動(dòng)部分，會(huì)發(fā)現(xiàn)如圖4 所示的現(xiàn)象，若其中的鋼珠掉落或是脫離卡槽，只要將鋼珠復(fù)位即可，之后將指示表重新安裝到該測(cè)量?jī)x上，如圖5所示。重新按照校準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)，并滿足表1 要求后方可使用。

當(dāng)內(nèi)、外螺紋錐度測(cè)量?jī)x出現(xiàn)沒(méi)有任何測(cè)量力，測(cè)桿推上后無(wú)法自主復(fù)原，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)空程，則是彈簧經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用疲勞過(guò)度失去彈性，或測(cè)量?jī)x的彈簧已經(jīng)脫落或斷裂。這時(shí)應(yīng)將表蒙打開(kāi)，去掉表盤(pán)，將彈簧重新更換安裝，之后將該表重新裝好后，按照校準(zhǔn)規(guī)范重新進(jìn)行校準(zhǔn)，滿足表1 要求后方可使用。

圖4 內(nèi)螺紋錐度表傳動(dòng)部分

圖5 內(nèi)螺紋錐度表

3.2 齒型高度測(cè)量?jī)x失效分析與維修

如果內(nèi)螺紋齒型高度測(cè)量?jī)x測(cè)量不準(zhǔn)確，首先檢查指示表是否合格，如指示表合格。說(shuō)明是傳動(dòng)部分出現(xiàn)故障，可將其卸掉表頭、拆下測(cè)針等附件，旋下杠桿彈簧、杠桿手柄及定位螺絲如圖6、圖7、圖8 所示，將杠桿傳動(dòng)系統(tǒng)中的彈簧重新調(diào)整到正確位置后使其重新定位，然后反復(fù)撥動(dòng)彈簧，其重復(fù)性達(dá)到穩(wěn)定后將此位置固定，旋緊定位螺絲，將其它附件重新安裝恢復(fù)到原位。裝上表頭反復(fù)測(cè)試穩(wěn)定后，重新按照校準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)，滿足表2 要求后方可使用。

圖6 內(nèi)螺紋齒型高度測(cè)量?jī)x

圖7 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖8 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

表2 單項(xiàng)參數(shù)量規(guī)計(jì)量性能要求

3.3 螺紋工作量規(guī)缺陷分析

螺紋工作量規(guī)在對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于工件溫度、磨損等一系列原因，使量規(guī)測(cè)量部分產(chǎn)生缺陷，可根據(jù)緊密距的大小來(lái)判斷出現(xiàn)問(wèn)題的類型。如果緊密距增大，表明存在毛刺、異物［3］。選用大于3 到5 倍的放大鏡，在光源照射下仔細(xì)尋找毛刺，并用碳化硼油石將其打磨掉后，再選用拋光油石進(jìn)行拋光，之后選用120 號(hào)汽油將其重新清洗干凈，進(jìn)行校準(zhǔn)并滿足表3 要求后方可使用。對(duì)于螺紋工作量規(guī)有磁性，通過(guò)消磁器進(jìn)行消磁處理并并滿足表3 要求后方可使用。

4 石油專用管螺紋檢測(cè)儀器使用、維護(hù)及保養(yǎng)

在使用螺紋單項(xiàng)參數(shù)測(cè)量?jī)x和螺紋工作量規(guī)檢驗(yàn)螺紋時(shí)，被測(cè)螺紋應(yīng)擦拭(清洗)干凈(或用風(fēng)槍吹干凈)。被檢驗(yàn)產(chǎn)品的溫度應(yīng)盡可能接近于單項(xiàng)參數(shù)測(cè)量?jī)x、螺紋工作量規(guī)的溫度(工作環(huán)境溫度)。在用量規(guī)對(duì)工件檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將工件清掃干凈及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛刺、異物并剔除，不可用力過(guò)猛，避免損傷量規(guī)。

表3 螺紋工作量規(guī)計(jì)量性能要求［4］ mm

在使用單項(xiàng)參數(shù)測(cè)量?jī)x、螺紋量規(guī)檢驗(yàn)產(chǎn)品時(shí)，不得將單項(xiàng)儀、螺紋量規(guī)放在無(wú)人照管的產(chǎn)品上。單項(xiàng)參數(shù)測(cè)量?jī)x使用之后，應(yīng)將兩測(cè)量觸頭清洗或擦拭干凈，放入專用盒子中，存放于干燥、無(wú)震動(dòng)、無(wú)腐蝕的環(huán)境中。

量規(guī)保養(yǎng)時(shí)應(yīng)用汽油清洗干凈，涂油并裝入箱中，存放在干燥、無(wú)腐蝕、防潮、無(wú)震動(dòng)的環(huán)境中。塞規(guī)、環(huán)規(guī)應(yīng)分開(kāi)單件擺放。

5 結(jié) 論

對(duì)圓螺紋工作量規(guī)、螺紋單項(xiàng)參數(shù)測(cè)量?jī)x在使用過(guò)程中所出現(xiàn)的常見(jiàn)故障進(jìn)行修復(fù)處理，并嚴(yán)格按照校準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行校準(zhǔn)，符合要求即可繼續(xù)使用。這充分證明了對(duì)該類儀器進(jìn)行維修的可行性和有效性，提高了儀器的利用率，延長(zhǎng)了螺紋單項(xiàng)參數(shù)測(cè)量?jī)x、螺紋量規(guī)的使用年限，可節(jié)約資金，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

［1］孫自強(qiáng). 精密量?jī)x檢定與調(diào)修［M］. 中國(guó)計(jì)量出版社.2003:2 -3.

［2］國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.JJF 1063 -200，石油螺紋單項(xiàng)參數(shù)檢測(cè)儀［S］，2000.

［3］中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所.油井管標(biāo)準(zhǔn)匯編.中篇.2005:53 -54.(資料)

［4］國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.JJF 1180 -2012，石油螺紋工作量規(guī)校準(zhǔn)規(guī)范［S］，2012.