秦雙雙

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技不斷發(fā)展，石油資源在社會(huì)發(fā)展中越來(lái)越占據(jù)重要位置。在油套管的生產(chǎn)中，油套管的接箍加工也引起了大家重視。特別是接箍的變形與圓度控制方面，在連接油套管管柱時(shí)。油套管的合理使用對(duì)保障石油生產(chǎn)作用非常大。為了能夠進(jìn)一步保障油套管能夠安全可靠的使用，所以要不斷加強(qiáng)這方面研究。

關(guān)鍵詞：油套管;接箍加工;變形;圓度;控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.040

1 前言

油套管是石油生產(chǎn)的必備產(chǎn)品，其通過(guò)將帶有螺紋的接箍與兩根套管進(jìn)行連接，可形成數(shù)千米的套管柱。對(duì)于油套管接箍，螺紋加工是重點(diǎn)內(nèi)容之一。因此，接箍的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)套管是否安全可靠。所以，在油套管接箍加工的過(guò)程中其變形和圓度的適當(dāng)控制，可以讓螺紋更加可靠，能夠從根本上去解決螺紋質(zhì)量問(wèn)題。

2 概述與問(wèn)題

目前，油套管接箍加工還是會(huì)存在一些問(wèn)題。這些問(wèn)題如果不能得到很好地解決，就會(huì)影響油套管使用的安全性。因此，要針對(duì)其展開(kāi)具體研究分析，找到關(guān)鍵核心問(wèn)題，才能夠針對(duì)問(wèn)題找到最佳解決方式。

2.1 概述

特殊螺紋由于其特有的密封結(jié)構(gòu)和螺紋牙型設(shè)計(jì)，能夠很好地保證管柱的連接強(qiáng)度和密封性能。近年來(lái)，特殊螺紋的油套管產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各大油田并取得了很好的使用效果。特殊螺紋不同于API螺紋，在保證高連接強(qiáng)度和密封性能的同時(shí)，對(duì)螺紋參數(shù)也提出了很高的精度要求，特別是螺紋圓度。一般API螺紋圓度要求為0.2mm，而特殊螺紋的圓度要求為0.1mm。目前，進(jìn)口精密車(chē)床都能滿足特殊螺紋齒高、螺距、錐度以及一些常規(guī)尺寸的加工要求。由于石油套管是典型的薄壁工件，內(nèi)螺紋和密封面加工極易發(fā)生彈塑性變形，造成橢圓問(wèn)題。如果控制不當(dāng)，極易出現(xiàn)圓度超差問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)其特有的連接性能和密封性能，以致不能滿足使用要求，導(dǎo)致特殊螺紋接箍的產(chǎn)品合格率下降、加工效率降低和成本增加，成為很多接箍生產(chǎn)廠家加工特殊螺紋接箍的技術(shù)難題。

2.2 問(wèn)題

在接箍加工的時(shí)候，是很容易因?yàn)樽冃螁?wèn)題而產(chǎn)生橢圓的問(wèn)題。如果控制和操作不當(dāng)，還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重圓度超差問(wèn)題。這樣的話，就不能夠滿足正常施工需求，也不能夠滿足后續(xù)使用要求，會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成不利影響。因此，要加強(qiáng)這方面研究和分析，找到最佳解決措施。圓度誤差問(wèn)題，它是石油行業(yè)普遍存在問(wèn)題之一。從其零部件分析就可以知道，它的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。對(duì)于表面和尺寸要求非常高。特別是螺紋中徑和密封方面，其需要加強(qiáng)嚴(yán)格控制。如果加工時(shí)候出現(xiàn)振動(dòng)過(guò)快而導(dǎo)致出現(xiàn)刀痕的話，也是能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生非常大的影響。在加工時(shí)，最好是采用進(jìn)口精密數(shù)控車(chē)床來(lái)加工這種特殊螺紋。在實(shí)操過(guò)程里面，加工工藝主要是包括以下這幾個(gè)方面：第一個(gè)方面端面粗車(chē)，第二個(gè)方面內(nèi)孔粗車(chē)，第三個(gè)方面端面精車(chē)和內(nèi)孔精車(chē)，第四個(gè)方面就是螺紋精車(chē)和密封面精車(chē)。接箍最好使用三點(diǎn)平口卡爪方式來(lái)夾持。在刀削力作用之下，要能夠保證工作組件不發(fā)生變化，確保夾力保持在0.4PSI之下。當(dāng)這個(gè)精車(chē)螺紋和密封工作完成之后，要重視一下測(cè)試工作。而且，測(cè)試時(shí)候要明確目標(biāo)。圓度需要保持在0.02毫米之內(nèi)。如果松開(kāi)卡爪，可能會(huì)出現(xiàn)超差情況。就要對(duì)這些情況展開(kāi)分析和研究，分析圓度超差情況，可以抽取通個(gè)規(guī)格接箍來(lái)加工內(nèi)螺紋，采用人工測(cè)量方式測(cè)量檢測(cè)接箍密封時(shí)候內(nèi)徑和尺寸。當(dāng)然，測(cè)量工具應(yīng)該采取比較高精度或者是專業(yè)螺紋中徑量規(guī)，這樣測(cè)試結(jié)果會(huì)更加精確可靠。通過(guò)上述這些方法，可以測(cè)量出內(nèi)螺紋相關(guān)數(shù)據(jù)，查找出問(wèn)題。

3 原因和解決對(duì)策

油套管的生產(chǎn)和使用，是石油資源生產(chǎn)中重要環(huán)節(jié)。因此，要對(duì)于其油套管接箍加工情況加以把控，要研究其出現(xiàn)問(wèn)題原因并找到最好的方案去解決問(wèn)題。這樣子做的目的就是為了防止油套管出現(xiàn)重大安全隱患，從而影響到整體生產(chǎn)。

3.1 原因

在加工過(guò)程中，石油套管非常容易出現(xiàn)變形問(wèn)題，特別是內(nèi)螺紋加工和密封面加工時(shí)，出現(xiàn)變形情況概率非常高。如果控制不當(dāng)，可能會(huì)對(duì)整個(gè)套管建設(shè)產(chǎn)生巨大影響。這也是為什么要重視圓度控制的原因。接箍屬于經(jīng)典的薄壁零部件，它對(duì)于夾持的力度反應(yīng)非常強(qiáng)烈。在接箍螺紋加工時(shí)，很容易因?yàn)閵A持力過(guò)大而導(dǎo)致內(nèi)壁圓度出現(xiàn)超差情況。比如說(shuō)，接箍毛坯，它在自然狀態(tài)之下就是理想圓度。但是，當(dāng)卡爪夾緊接箍時(shí)候，在夾持力的影響和作用之下，接箍毛坯就會(huì)出現(xiàn)不均衡彈性變形現(xiàn)象。因此在螺紋車(chē)削加工前，應(yīng)先將內(nèi)孔進(jìn)行車(chē)削，把其削成正圓孔，這樣才可以解決這種因加持力產(chǎn)生變形帶來(lái)的影響。當(dāng)接箍加工完成后松開(kāi)卡爪時(shí)，夾緊力消失，接箍就會(huì)恢復(fù)原有彈性。這樣一來(lái)，這個(gè)內(nèi)孔又會(huì)出現(xiàn)第二次變化，就有可能變成正三棱形，接箍?jī)?nèi)壁又會(huì)隨著這個(gè)變化而導(dǎo)致圓度誤差問(wèn)題變大。

3.2 解決措施

其實(shí)，對(duì)于螺紋圓度產(chǎn)生重大影響的因素就是夾緊彈性變形問(wèn)題。所以，只要控制好這個(gè)問(wèn)題，就能夠很好解決螺紋橢圓度情況。要減小接箍夾緊彈性，當(dāng)這個(gè)力度保持在一定范圍之內(nèi)時(shí)，可以適當(dāng)增加接箍跟卡爪之間的接觸面積。通過(guò)這種方式，可以非常有效減少變形問(wèn)題。在此過(guò)程里面，還可以適當(dāng)采用扇形圓弧接觸軟爪來(lái)操作，效果會(huì)更加理想。一定要保證夾持壓力，才能夠進(jìn)行增大接箍集中受力情況。也只有這樣，才不會(huì)容易出現(xiàn)變形問(wèn)題。最后，也能夠保證接箍?jī)?nèi)部圓度不存在超差情況。同時(shí)，為了能夠保證最大效果，可以采取測(cè)試方式先實(shí)驗(yàn)。保證扇形夾持作用，可以抽取出來(lái)同樣批次的4個(gè)組毛坯，采用同樣夾持力度對(duì)其展開(kāi)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)候要記錄好相關(guān)參數(shù)，比如說(shuō)螺紋中徑和密封面層次都要重視。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)在，石油已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展重要資源。其能夠?qū)ξ覈?guó)能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響。因此，對(duì)于油套管接箍加工工作要引起重視。但是加工過(guò)程中還是會(huì)碰到一些技術(shù)難題制約著石油行業(yè)發(fā)展，這也值得大家去關(guān)注和重視。但是，隨著科技實(shí)力不斷增強(qiáng)，這些問(wèn)題也會(huì)慢慢的被解決掉。

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