[發明專利]一種石油鉆鋌接頭螺紋表面熱磷化裝置

無效

• 申請號: 201110253181.5
• 申請日: 2011-08-30
• 公開（公告）號: CN102296287A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 彭勇;段正勇;張利民;閆文輝
• 申請（專利權）人: 西安石油大學;山西湯榮海隆鉆具有限公司
• 主分類號: C23C22/07
• 分類號: C23C22/07
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

技術領域

本發明涉及金屬防護及表面處理技術領域，特別涉及一種石油鉆鋌接頭螺紋表面熱磷化裝置。

技術背景

用于石油鉆井中的鉆鋌以螺紋接頭互聯或與其他鉆井管柱聯接，這些接頭在承受正常的拉壓力、彎扭力矩、振動沖擊等載荷外，還要承受井下液體(如油液、鉆井液等)和腐蝕性介質(如H₂S、CO₂等)的腐蝕作用，這種惡劣的工況對聯接螺紋的壽命、耐磨性、耐腐蝕性等性能提出了較高的要求。磷化處理可提高金屬表面的耐蝕性等性能。經磷化處理的石油鉆桿、油管等鉆具接頭螺紋在耐磨性、耐腐蝕性及壽命等性能方面有明顯的提高，帶來了很好的實際效益。

目前，國內石油鉆鋌接頭螺紋表面的磷化裝置相對較簡陋，主要采用手工涂抹磷化膏或開放式熱磷化槽浸漬方式進行磷化，磷化質量不穩定，污染嚴重。前者磷化處理過程不確定因素多，磷化質量難于控制，而后者熱磷化件需在各槽之間頻繁移動，能耗大，熱磷化裝置結構復雜。同時，開放式的各種槽液的清潔維護不便，尤其是磷化液槽，任何污染源的進入，會導致磷化液直接老化，影響磷化液的使用壽命。再者，除清水外，其他功能液體均有一定的腐蝕性甚至含有毒成分，操作人員必須配戴口罩、防酸手套、防護眼鏡、水鞋等才能工作，而加熱時蒸發的氣體也對環境造成損害。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種石油鉆鋌接頭螺紋表面熱磷化裝置，具有裝置全封閉、能耗低、結構緊湊、占地面積小、操作簡單可靠的特點。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種石油鉆鋌接頭螺紋表面熱磷化裝置，包括磷化池支架17，磷化池支架17與磷化池總成2相連，磷化池總成2的一側與鉆鋌接頭螺紋外封總成3連接，磷化池總成2的另一側與鉆鋌接頭螺紋內堵總成4連接，五組管匯6與磷化池總成2的磷化池20連接，磷化池20安裝有傳感器5-1，壓縮空氣罐7通過電磁閥K11與鉆鋌接頭螺紋外封總成3連接；電磁閥K1、電磁閥K6、泵P1和脫脂除銹液罐8通過管匯6與第一組管匯連接孔23和排除閥安裝孔26連接組成脫脂除銹液循環回路；電磁閥K2、電磁閥K7、泵P2和清水罐9通過管匯6與第二組管匯連接孔23和排除閥安裝孔26連接組成清水循環回路；電磁閥K3、電磁閥K8、泵P3和表調液罐10通過管匯6與第三組管匯連接孔23和排除閥安裝孔26連接組成表調液循環回路；電磁閥K4、電磁閥K9、泵P4和磷化液罐11通過管匯6與第四組管匯連接孔23和排除閥安裝孔26連接組成磷化液循環回路；電磁閥K5、電磁閥K10、泵P5和鈍化液罐12通過管匯6與第五組管匯連接孔23和排除閥安裝孔26連接組成鈍化液循環回路；脫脂除銹液罐8、清水罐9、表調液罐10、磷化液罐11和鈍化液罐12的內部均安裝有攪拌器14，外部均安裝有傳感器5-2和加熱器13，傳感器5-1、傳感器5-2、加熱器13、攪拌器14、電磁閥K1～K11和泵P1～P5均連接到PLC控制器16，組成裝置控制系統。

所述的鉆鋌接頭螺紋外封總成3包括外封氣囊進氣口27，外封氣囊進氣口27與外封氣囊29內腔相通，通過螺紋與外封盒28連接固定；外封氣囊排氣閥30與外封氣囊29內腔相通，通過螺紋與外封盒28連接固定；外封盒28依次與外封盒密封圈31、外封盒擋板32緊貼并用螺栓通過外封盒連接座21與磷化池20連接；外封氣囊29置于外封盒28中，外封氣囊29外壁用膠與外封盒28內壁粘連固定；鉆鋌1置于外封氣囊29中。

所述的鉆鋌接頭螺紋內堵總成4包括內堵骨架39，內堵骨架39緊貼內堵骨架密封圈38置于內堵總成安裝孔25中，用堵骨架墊片37和內堵骨架鎖緊螺母36將內堵骨架39固定于磷化池20上；內堵拉桿44置于內堵骨架39的內孔中，用內堵拉桿固定螺母35將其固定在內堵骨架39上；內堵拉桿44與內堵拉桿固定螺母35通過螺紋連接；內堵拉桿44一側分別安裝內堵拉桿轉臂34和內堵操作手柄33；內堵膠囊40內孔置于內堵骨架39另一側，依次用內堵膠囊壓緊環41、內堵膠囊傳力環42、內堵拉桿彈性擋圈43將其固定在內堵骨架39上。

本發明主要是克服當前石油鉆鋌接頭螺紋表面熱磷化工藝手段及設備的缺陷，其特點包括：

一磷化池用于放置鉆鋌接頭螺紋部分，以便進行磷化處理；

一鉆鋌外封總成安裝于磷化池的一側，實現在磷化過程中鉆鋌外壁的密封；

一鉆鋌內堵總成安裝于磷化池的另一側，實現磷化過程中鉆鋌內孔的封堵；

一組電磁閥門及泵通過管路、磷化池與各種功能液體罐進行聯接，形成封閉循環系統；