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    滚压抽油杆常见质量问题分析
    发布日期:2018-05-26

    抽油杆滚压加工是旧抽油杆的一种新工艺,可以恢复表面有腐蚀坑或机械损伤的旧抽油杆的表面质量和机械性能,提高抽油杆的率,大限度地利用旧材料,节约采购成本。经滚压的抽油杆   符合标准SY/T5029-2006《抽油杆》中对抽油杆表面质量、几何尺寸、螺纹质量、直线度、机械性能等的相关规定,这是满足抽油杆使用性能的基本的要求。由于是对本应报废的旧抽油杆进行加工,滚压抽油杆在工艺设计和质量控制方面有其自身的特点,通过分析滚压抽油杆在下井使用过程中出现的一些早期失效问题,可以找准滚压抽油杆工艺的改进方向和质量监控的,减少滚压抽油杆的早期失效现象,提高滚压抽油杆的质量。
      滚压抽油杆至少要对抽油杆进行3次加温,次需要将废旧抽油杆升温到1000℃左右,以提高金属的塑性,便于滚压加工。次和第三次属于金属的调质处理工艺,经过滚压的棒料徽头后需调质处理,先加温到850℃以上急冷淬火,再加温到640℃左右高温回火。为观察热处理工艺参数的选取是否得当,需在分析滚压抽油杆材料的化学成分的基础上,进行金相组织分析。
      通过对滚压抽油杆生产企业的现场调研和发生质量问题的滚压抽油杆的外观形貌分析认为,滚压抽油杆质量问题主要是由于滚压抽油杆在加工时杆体直径、杆体直线度、杆体表面质量控制不严以及个别工序的工艺参数控制不严造成的。
      1、滚压抽油杆杆体直径控制不严
      标准SY/T5029-2006《抽油杆》对抽油杆的直径有明确的要求。
      由于抽油杆滚压工艺是将表面有腐蚀坑的抽油杆通过挤压表面的方式使金属变形,腐蚀坑。这种工艺对腐蚀坑较浅,一般低于1.5mm的较为。为了提高滚压抽油杆的率,生产企业一般选择较大的挤压量,按照不低于规定的杆体直径下限生产。但是在实际生产中,挤压量调整稍大,就会突破杆体直径下限,造成杆体直径不符合标准。
      2、滚压抽油杆直线度控制不严
      如果抽油杆弯曲,就会使得抽油杆在工作过程中,弯曲的内侧应力增大,造成抽油杆短期失效。因此,对抽油杆的杆体直线度,标准中有明确的规定,即在任意304mm长度内,用直尺或直规测量,中间间隙不超过1.65mm,否则应作报废处理。抽油杆端部直线度是这样规定的:“将杆体支撑在离杆外螺纹接头台肩457mm处测量端部直线度,杆体的其他部分支在位于同一平面上间距不大于1828mm的若干同心支架上,将千分表放在外螺纹接头经加工过的台肩外径上测量全跳动量(TIR)。对于所有的抽油杆16mm~29mm的大允许TIR值为3.81mm”。在此直线度公差范围内的抽油杆能在有5个水平支撑的杆架上很容易地滚动。超过这个直线度的任何弯曲都会造成在施加载荷过程中弯曲处局部应力增加。
      抽油杆滚压是在将抽油杆加热到1000℃的情况下,用轧辊挤压抽油杆杆体,生产出的原料杆易发生杆体或端部弯曲。另外,抽油杆在调质过程中也需要加热超过8500C,再用水冷却,也易造成杆体或端部弯曲。因此,抽油杆滚压应当安排   的校直工序。否则,会造成抽油杆在使用过程中的早期失效。
      3、滚压抽油杆杆体表面质量控制不严
      因为杆体表面有缺陷,在使用过程中,易在缺陷处应力集中。滚压抽油杆的表面质量问题主要有2种情况:一种情况是由于被滚压的抽油杆腐蚀坑太深,滚压完成后腐蚀坑没有被   ;另一种情况是滚压抽油杆的轧辊因长期使用磨损变形严重,未及时   换,造成被挤压的抽油杆表面出现较深的螺纹状缺陷。
      4、滚压抽油杆徽锻加热不均匀
      造成抽油杆外螺纹接头断裂一般4种情况:①预紧力过大或不足;②材料缺陷或热处理质量不符合要求;③螺纹加工质量差,台肩端面与外螺纹中心线的垂直度误差大;④抽油杆台肩侧面与接箍端面接触不紧密,流人井液,引起腐蚀。
      通过生产企业现场调查发现,抽油杆头部墩锻前需用中频电源将棒料前300mm升温至1200℃,因设计的原因,加温用的感应器一直处于加温状态,棒料一进人感应器就开始加热,造成前端加热温度符合标准,后端加热温度不足,产生了温度梯度,激锻时墩头部位产生了微裂纹。
      由于抽油杆滚压工艺加工的是废旧抽油杆,相对于制造新抽油杆难度   大,因此      加注意滚压加工工艺的设计,   注重工序的质量监控。
      1)增加废旧抽油杆滚压的初选与评价工序。对滚压加工或报废处理的抽油杆应有明确的评价。对腐蚀坑较深,无法滚压填平的抽油杆坚决报废处理,避免出现仍然残留腐蚀坑的情况。
      2)严格控制挤压量,滚压完成的抽油杆杆体直径符合标准要求。同时,加强杆体直径的测量检查,避免直径不合格的抽油杆流人采油生产环节。
      3)加强滚压抽油杆表面质量的检查,滚压过程中,一旦发现杆体表面出现压痕、螺纹等表面质量问题,应及时调整设备,   换轧辊,并且报废生产出的不合格品。
      4)加强杆体和杆端部直线度的测量检验。批量生产过程中,需制作5个支撑架,逐根检验滚压完后的棒料和调质完后的半成品抽油杆,及时采取   的校直处理工艺,杆体、杆端部直线度均符合要求。
      5)改造墩锻前的加热设备,加热均匀,避免产生温度梯度。