[發明專利]不銹鋼管內壁電化學打毛加工方法

在審

• 申請號: 201310744248.4
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103741201A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 谷勇;丁云宏;李曉東;管保山;朱金堂;劉萍;梁利;邵東亮
• 申請（專利權）人: 青島石大石儀科技有限責任公司;中國石油集團科學技術研究院
• 主分類號: C25F3/06
• 分類號: C25F3/06;C25F7/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 王錫洪

技術領域

本發明涉及一種不銹鋼管內壁電化學打毛加工方法。屬油田、地礦室內實驗領域。

背景技術

填砂實驗是油田、地礦室內實驗一種常用方法，一般使用不銹鋼管作為實驗工具，由于不銹鋼管內壁為光滑表面，不能和砂子很好的嵌合，所以會發生流體沿管內壁串流的情況，影響實驗，因此需將不銹鋼管內壁打毛。內壁打毛處理是提高實驗準確度的必不可少的工藝要求。

傳統的打毛工藝有噴砂打毛與電火花打毛，噴砂打毛工藝只適合內徑較大的筒體（內徑一般大于150mm），并且處理長度也受噴砂設備限制；電火花打毛工藝可實現內徑20mm以上筒體內壁打毛處理，是目前加工填砂管最常用的手段，也是造成長填砂管生產工藝復雜的主要原因。因為電火花加工工藝的要求，工件長度受到嚴格限制，長度一般在300mm以內，所以要求長度超過要求的填砂管必須截斷到300mm以內，加工完成后再進行組焊和車削加工，工藝煩瑣且價格高并且極容易損壞電火花設備，這樣加工最大不足之處是加工的填砂管不僅產品的美觀程度差，而且由于生產工藝的安排可能造成成品變形，焊接位置也會存在焊接的熱影響區，造成產品耐壓減弱，成品還可能因為管壁不均勻而打毛不均勻，工藝的復雜性也造成生產成本居高不下。

發明內容

本發明的目的是提供一種不銹鋼管內壁電化學打毛加工方法，是一種利用化學的電解原理及相應的電解質溶液對模型整體內壁進行電解腐蝕打毛加工方法。

本發明的加工方法是通過以下方式實現的：

將不銹鋼管的兩端用橡膠塞密封起來，在不銹鋼管內灌滿三氯化鐵溶液，中部插上電極，電極作為陰極，不銹鋼管作為陽極，陽極與直流電源的陽極相聯，陰極與直流電源的陰極相聯；不銹鋼管底部通過管線與循環泵進口相連，循環泵出口通過三氯化鐵溶液儲液罐與不銹鋼管頂部相連，且不銹鋼管頂部通過管線與廢氣處理池相連；將正極和負極連通直流電源，三氯化鐵溶液中的陽離子在陰極上得電子發生還原反應，三氯化鐵溶液中陰離子在惰性陽極上失電子發生氧化反應，不銹鋼管每種組分電子與三氯化鐵溶液形成陽陰離子轉化，造成不銹鋼管內壁產生蝕點；在三氯化鐵溶液不斷循環和補充的狀況下，不銹鋼管內壁腐蝕點增多，通過控制電流強度和三氯化鐵溶液的增加或減少，達到不銹鋼防砂管模型打毛加工的要求。

電化學腐蝕打毛是受電化學反應動力學支配的，是由外電流引起的腐蝕。腐蝕分為影響金屬全部表面的一般腐蝕和局限于金屬表面一定部位的局部腐蝕，在后一種情況下腐蝕導致斑點或凹坑，此腐蝕涉及合金中一種單獨金屬成分的晶粒的腐蝕，或者集中在晶粒邊界上進行腐蝕。從而達到電解腐蝕打毛的目的。

電化學腐蝕打毛電極反應表（一）

溶液中主要離子標準電極電位變化表（二）