[發明專利]一種油井管管體螺紋磷化處理工藝

無效

• 申請號: 200710044196.4
• 申請日: 2007-07-25
• 公開（公告）號: CN101353791A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 王偉民;孫元寧
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C23C22/05
• 分類號: C23C22/05;B05D7/24;B05D1/02
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明涉及石油專用管產品制造，特別涉及一種油井管管體螺紋磷化處理工藝。

背景技術

通常，石油專用管產品中的油井管單根長度約10米，其兩端分別為內、外螺紋，使用時按規定的扭矩逐根連接成一定長度的工作管柱；為確保該管柱的連接部位具有足夠的密封性能和連接強度，擰接后其螺紋齒面會產生較高的接觸應力，為避免由此而引發螺紋粘扣損壞，對油井管螺紋作磷化處理是一較為有效的表面處理工藝技術。

油井管螺紋的連接形式分接箍連接(油井管管體兩端均為外螺紋，其中之一擰接了兩側各有一內螺紋的接箍)和直連型連接(油井管管體兩端分別為一外螺紋和一內螺紋)，前者可方便對接箍作浸泡法磷化處理，后者因其管體長達約10米，對該管體螺紋按已有的工藝技術(浸泡法和噴淋法)作磷化處理時，就需要有相應的設備條件。

此外，油井管螺紋的表面輪廓起伏變化大，磷化處理時齒槽處易積留磷化液，需要考慮清除措施，否則將會產生磷化劑結垢現象。

已有的磷化處理工藝技術分浸泡法、噴淋法、涂刷法等。

浸泡法需將被處理件浸入于磷化液中，較適用于中小型零件的整體磷化處理；且需要有可容納被處理件的處理裝置(含加熱和位移系統)，工藝管理要求較高。

噴淋法系將磷化劑噴淋在被處理表面、涂刷法系將磷化劑涂刷在被處理表面，二者均可作整體或局部的磷化處理；前者通常以機械化流水線方式生產、工藝管理要求較高，后者自動和手工處理均可，但手工處理時因涂于被處理表面的磷化液分布不均，使得磷化處理后易產生磷化劑結垢、磷化膜厚度不穩定及干燥時間長等問題。

發明內容

本發明主要解決現有技術在自然溫度條件下以手工方式對油井管管體螺紋作磷化處理時，易結垢、磷化膜厚度不穩定及干燥時間長等問題，提供一種油井管管體螺紋磷化處理工藝，其自動和手工處理均可、不易結垢、質量較易保證且便于實施。

本發明的技術解決方案是，

本發明將磷化劑霧化并施加在被處理的鋼質零件的材料表面，使分布于被處理表面的磷化液均勻，以縮短磷化處理面的表干時間、避免結垢，并生成厚度均勻、致密的磷化膜。

具體地說，本發明的油井管管體螺紋磷化處理工藝，將液態的磷化劑置于一容器內，采用壓縮空氣噴涂，同時轉動油井管管體螺紋，待油井管管體螺紋表面都被磷化液覆蓋后，立即用壓縮空氣對磷化處理面作均勻吹掃，使處理面上的磷化液進一步均勻分布，并將多余的磷化液吹除；所處理的油井管管體螺紋再擱置15～30秒后，即可使其磷化膜表干。

所述的磷化劑粘度6～16s。

所述的致密磷化膜厚度達4～20μm。

采用壓縮空氣噴霧磷化處理，壓縮空氣壓力0.3～0.9MPa、霧化噴嘴孔徑φ0.20mm～φ0.80mm，噴霧時噴嘴距零件處理面距離150mm～500mm，吹掃時噴嘴孔徑φ0.20mm～φ0.80mm、噴嘴距零件處理面距離10mm～250mm。

該噴霧磷化處理工藝，可在油井管管體螺紋加工后進行，且僅需在噴霧磷化前去除被處理表面附著的固體異物與重度油污，不需對被處理的表面作其它的預處理。

又，本發明磷化處理工藝還可以將霧化劑及磷化劑置于同一密閉容器內，霧氣劑與磷化液按重量百分比10～50％∶50～90％，霧化噴嘴孔徑φ0.20mm～φ0.80mm，噴霧時噴嘴距零件處理面距離150mm～500mm；吹掃時壓縮空氣壓力0.3～0.8MPa、噴嘴孔徑φ0.20mm～φ0.80mm、噴嘴距零件處理面距離10mm～250mm。

所述的霧化劑采用氟里昂。

再有，本發明磷化處理工藝還可采用高壓無氣噴涂裝置霧化磷化液，并施加在被處理的鋼質零件的材料表面；其中，高壓無氣裝置的壓力5～20MPa、噴槍噴嘴孔徑φ0.20mm～φ0.80mm，噴霧時噴嘴距零件處理面距離150mm～500mm；吹掃時壓縮空氣壓力0.3～0.8MPa、噴嘴孔徑φ0.20mm～φ0.80mm、噴嘴距零件處理面距離10mm～250mm。

該噴霧磷化可在自然溫度下進行，亦可在磷化劑噴于被處理的鋼質材料表面之前或之后對被處理件加溫(溫度應控制在鋼質材料的相變溫度以下)，以提高磷化膜的生成速度。

本發明的有益效果是，

與已有技術的區別和改進之對比：

1.與浸泡法相比：可手工或自動完成，可作局部處理。

2.與噴淋法相比：可手工完成、可縮短干燥時間、不易結垢。

3.與涂刷法相比：附著于被處理的鋼質材料表面的磷化劑較均勻，可解決易結垢和磷化膜厚度不穩定等問題，并可縮短干燥時間。