摘 要：眾所周知，經(jīng)濟的健康發(fā)展離不開石油的重要支持，而石油處理與利用的高效性既關(guān)乎石油質(zhì)量和品質(zhì)，又與其市場價格和環(huán)境效益有關(guān)，所以為在滿足石油機械基本需求的前提下實現(xiàn)節(jié)能降耗就必須切實優(yōu)化其熱處理技術(shù)。對此，作者關(guān)于石油機械熱處理問題和對策作了探討，希望對改善現(xiàn)狀有所幫助。

關(guān)鍵詞：石油機械；熱處理；問題

對于石油機械而言，熱處理是一項必不可少且無法替代的重要工序，其工作環(huán)境惡劣，需要具有足夠的耐高溫、防腐化等性能。雖然經(jīng)過發(fā)展石油機械熱處理技術(shù)日趨成熟，但依舊存在一定的問題和缺陷亟待改善。這就要求我們從其問題出發(fā)探索解決之道，以此保障石油機械能夠安全、高效而長期的進行作業(yè)。

1 石油機械熱處理技術(shù)簡析

簡單的說，石油機械熱處理技術(shù)是指在特定條件下將金屬材料置于介質(zhì)中進行加熱、保溫和冷卻處理，用于改變其表面和內(nèi)部的金相組織結(jié)構(gòu)，以此達到優(yōu)化力學性能和使用性能的目的[1]。其之所以在石油機械中如此重要，主要是因為石油機械在使用過程中往往面臨著嚴酷的自然環(huán)境，承受著巨大的工作負荷，只有經(jīng)過恰當?shù)臒崽幚怼⒎栏幚砗蛷娀幚?，才能適應高溫和深海低溫環(huán)境，滿足高效運作的要求，進而保障石油能夠順利開采、運輸和利用?？梢哉f熱處理技術(shù)在石油機械性能提升中起著決定性作用。

2 石油機械熱處理存在的問題

目前用于石油機械熱處理的主要是以電加熱為主的設備，常見的有箱式爐、連續(xù)爐、真空熱處理爐等多種加熱爐，以及用于石油機械表面強化和防腐的氣體涂焊裝置等，但在實際應用中還存在一定的問題，制約著石油機械熱處理性能和質(zhì)量的提高。

2.1 處理設備相對滯后

優(yōu)良的設備有利于石油機械熱處理保質(zhì)高效的進行，可是就現(xiàn)階段而言，電在熱處理能源中依舊占有很大比重，而煤氣、天然氣等使用的較少，只局限于鉆頭、鏈條、標準件等一定的零部件，而且熱處理環(huán)境多為氧化氣氛，使得加熱零件表面脫碳、氧化等質(zhì)量缺陷層出不窮，既耗費資源又浪費人力，顯然不利于石油機械可靠性和耐久性的保障。

2.2 專業(yè)性生產(chǎn)受限制

石油供需矛盾的加劇促使石油機械產(chǎn)業(yè)競爭日趨激烈，如何在保證質(zhì)量的前提下進行專業(yè)化和標準化生產(chǎn)便顯得十分重要。然而石油機械一般種類繁多，需求不同，性能有所差異，那么所需要的熱處理條件和參數(shù)也隨之不同，這無疑限制了熱處理效率的提升，也不利于熱處理效果的保證；同時表面熱處理、物流熱處理、化學熱處理等技術(shù)標準的缺失造成大規(guī)模的專業(yè)化生產(chǎn)難以實現(xiàn)。

2.3 輕冷重熱傾向嚴重

雖然石油機械熱處理不容忽視，但過度強調(diào)熱處理而忽視后續(xù)的冷卻環(huán)節(jié)也不難以達到預期要求，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，也存在一定的安全隱患，這主要與資金投入和技術(shù)支持不足有關(guān)，而且當下所采用的靜置冷卻處理方法，根本不能實現(xiàn)強制冷卻或者自動冷卻控制效果，可見忽視冷卻處理在石油機械熱處理中是一個薄弱環(huán)節(jié)。

2.4 環(huán)境問題有所忽視

在積極倡導節(jié)能減排、保護環(huán)境的大環(huán)境下，很多石油機械熱處理廠家并未貫徹落實，甚至為了經(jīng)濟利益直接忽視環(huán)境問題，即使有相關(guān)法律法規(guī)就其熱處理中的環(huán)保要求作了規(guī)定，可現(xiàn)實中的廠家依舊鋌而走險置“三廢”于不顧，致使廢氣、廢渣等隨意排放造成了嚴重的環(huán)境污染。

3 石油機械熱處理問題的解決措施

3.1 熱處理技術(shù)與設備要與時俱進

傳統(tǒng)的熱處理技術(shù)與設備是制約石油機械性能和產(chǎn)量的重要環(huán)節(jié)，另一角度來說也是改善現(xiàn)狀的一大途徑，所以可根據(jù)實際情況分步進行，優(yōu)先對關(guān)鍵零件的熱處理進行設備升級，具體可積極推廣真空爐、連續(xù)滲碳淬火爐、多用密封熱處理爐等設備用于鉆桿接頭等零件生產(chǎn)，盡量提高熱處理技術(shù)的無氧化或少氧化，如氣體淬火技術(shù)相對安全，零件很少變形和損壞，且環(huán)境污染??；乙炔低壓滲碳熱處理工藝有著相對均勻的深層組織和強大的滲碳能力，可為細小孔縫滲碳創(chuàng)造有利條件等，均值得推廣和應用[2]。

3.2 加快專業(yè)化和智能化生產(chǎn)步伐

隨著對石油機械熱處理質(zhì)量和要求的不斷提高，企業(yè)應將熱處理技術(shù)視為關(guān)鍵技術(shù)，在此基礎(chǔ)上加大資金投入和人才培養(yǎng)，著力研究生產(chǎn)的專業(yè)化和智能化，以期節(jié)約人力，提高效率，推動熱處理技術(shù)健康而穩(wěn)定的發(fā)展。具體可參考國外成功案例，根據(jù)自身情況引入仿真技術(shù)和自動化控制技術(shù)，即將計算機仿真技術(shù)融入石油機械熱處理工藝環(huán)節(jié)中，基于合理的數(shù)據(jù)庫借助可視化編程獲取溫度變化、應力情況、加熱速度、爐內(nèi)碳勢、組織轉(zhuǎn)變等相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上對儀表裝置進行在線控制等，條件成熟時可對不同零件的熱處理制定合理的技術(shù)標準，逐步實現(xiàn)專業(yè)化和智能化生產(chǎn)[3]。

3.3 重視并強化熱處理的冷卻環(huán)節(jié)

首先企業(yè)應正確認識冷卻環(huán)節(jié)在石油機械熱處理過程中的重要性，畢竟冷卻處理效果與機械零件的實際性能有很大的關(guān)系，要想獲得高水平、高質(zhì)量的熱處理產(chǎn)品，就必須保證每一環(huán)節(jié)步驟可靠；然后從實際情況出發(fā)加大資金支持，強化人才開發(fā)，以為優(yōu)化冷卻工藝開展冷卻工作提供基本保障；最后應積極創(chuàng)新冷卻工藝，如淬火冷卻等，具體要根據(jù)材質(zhì)和工藝嚴格控制冷卻速度，使其能良好地配合熱處理其他環(huán)節(jié)，滿足產(chǎn)品使用需求，從而為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的熱處理產(chǎn)品打下堅實基礎(chǔ)。

3.4 將節(jié)能與環(huán)保納入熱處理過程

由于石油機械熱處理過程產(chǎn)生的油煙、廢氣、廢渣、廢水等物質(zhì)，如果直接排放不僅對環(huán)境有很大的污染性，還有著一定的腐蝕性和毒性，威脅著周圍生物和人類的健康，而且也會造成資源浪費。所以一方面要大力引進節(jié)能技術(shù)和先進設備，如改造電阻爐，盡量選用硅酸鋁纖維等高強耐火又輕質(zhì)的材料，對大功率的電阻爐可通過加熱電阻帶用于節(jié)能等等[4]；另一方面則要對現(xiàn)有的熱處理生產(chǎn)線加以適當改造，除了運用無氧化或少氧化工藝以減少環(huán)境污染外，更應根據(jù)相關(guān)規(guī)定做好污染物處理工作，保證在達標后再進行排放。此外有關(guān)部門也應進一步加大監(jiān)督和檢測力度督促其按章辦事。

4 結(jié)束語

總之，熱處理技術(shù)的先進性與可靠性直接關(guān)乎石油機械的使用性能和運行效率，在工業(yè)生產(chǎn)中的作用不可替代。因此針對石油機械熱處理在現(xiàn)實中存在的問題，我們十分有必要積極尋求解決措施，不斷優(yōu)化和改進熱處理技術(shù)工藝，唯有如此，石油機械才能高效而安全運行，石油產(chǎn)量和質(zhì)量也會得到進一步保障。

參考文獻

[1]張冠軍.石油機械熱處理技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].石油機械，

2004，3：44-47.

[2]曲景權(quán).石油機械制造中熱處理技術(shù)的現(xiàn)狀與技術(shù)改造[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2014，v.34；No.30701：32.

[3]王建友.石油機械熱處理技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].科技經(jīng)濟市場，2014，3：4-5.

[4]臺和志.石油機械熱處理面臨的挑戰(zhàn)與對策研究[J].石化技術(shù)，2015，v.2202：9+21.

作者簡介：劉鑫（1982-），男，漢族，湖北省荊州市人，長江大學碩士，中國石油大學鉆井工程技術(shù)研究院江漢機械研究所，工程師，研究方向：石油鉆井機械設備設計與維修。