油套管接箍加工变形与圆度控制

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　　摘 要：随着经济和科技不断发展，石油资源在社会发展中越来越占据重要位置。在油套管的生产中，油套管的接箍加工也引起了大家重视。特别是接箍的变形与圆度控制方面，在连接油套管管柱时。油套管的合理使用对保障石油生产作用非常大。为了能够进一步保障油套管能够安全可靠的使用，所以要不断加强这方面研究。
　　关键词：油套管;接箍加工;变形;圆度;控制
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.040
　　1 前言
　　 油套管是石油生产的必备产品，其通过将带有螺纹的接箍与两根套管进行连接，可形成数千米的套管柱。对于油套管接箍，螺纹加工是重点内容之一。因此，接箍的质量关系到整个套管是否安全可靠。所以，在油套管接箍加工的过程中其变形和圆度的适当控制，可以让螺纹更加可靠，能够从根本上去解决螺纹质量问题。
　　2 概述与问题
　　 目前，油套管接箍加工還是会存在一些问题。这些问题如果不能得到很好地解决，就会影响油套管使用的安全性。因此，要针对其展开具体研究分析，找到关键核心问题，才能够针对问题找到最佳解决方式。
　　2.1 概述
　　 特殊螺纹由于其特有的密封结构和螺纹牙型设计，能够很好地保证管柱的连接强度和密封性能。近年来，特殊螺纹的油套管产品已经广泛应用在各大油田并取得了很好的使用效果。特殊螺纹不同于API螺纹，在保证高连接强度和密封性能的同时，对螺纹参数也提出了很高的精度要求，特别是螺纹圆度。一般API螺纹圆度要求为0.2mm，而特殊螺纹的圆度要求为0.1mm。目前，进口精密车床都能满足特殊螺纹齿高、螺距、锥度以及一些常规尺寸的加工要求。由于石油套管是典型的薄壁工件，内螺纹和密封面加工极易发生弹塑性变形，造成椭圆问题。如果控制不当，极易出现圆度超差问题，难以实现其特有的连接性能和密封性能，以致不能满足使用要求，导致特殊螺纹接箍的产品合格率下降、加工效率降低和成本增加，成为很多接箍生产厂家加工特殊螺纹接箍的技术难题。
　　2.2 问题
　　 在接箍加工的时候，是很容易因为变形问题而产生椭圆的问题。如果控制和操作不当，还会出现严重圆度超差问题。这样的话，就不能够满足正常施工需求，也不能够满足后续使用要求，会对生产造成不利影响。因此，要加强这方面研究和分析，找到最佳解决措施。圆度误差问题，它是石油行业普遍存在问题之一。从其零部件分析就可以知道，它的结构非常复杂。对于表面和尺寸要求非常高。特别是螺纹中径和密封方面，其需要加强严格控制。如果加工时候出现振动过快而导致出现刀痕的话，也是能够对其产生非常大的影响。在加工时，最好是采用进口精密数控车床来加工这种特殊螺纹。在实操过程里面，加工工艺主要是包括以下这几个方面：第一个方面端面粗车，第二个方面内孔粗车，第三个方面端面精车和内孔精车，第四个方面就是螺纹精车和密封面精车。接箍最好使用三点平口卡爪方式来夹持。在刀削力作用之下，要能够保证工作组件不发生变化，确保夹力保持在0.4PSI之下。当这个精车螺纹和密封工作完成之后，要重视一下测试工作。而且，测试时候要明确目标。圆度需要保持在0.02毫米之内。如果松开卡爪，可能会出现超差情况。就要对这些情况展开分析和研究，分析圆度超差情况，可以抽取通个规格接箍来加工内螺纹，采用人工测量方式测量检测接箍密封时候内径和尺寸。当然，测量工具应该采取比较高精度或者是专业螺纹中径量规，这样测试结果会更加精确可靠。通过上述这些方法，可以测量出内螺纹相关数据，查找出问题。
　　3 原因和解决对策
　　 油套管的生产和使用，是石油资源生产中重要环节。因此，要对于其油套管接箍加工情况加以把控，要研究其出现问题原因并找到最好的方案去解决问题。这样子做的目的就是为了防止油套管出现重大安全隐患，从而影响到整体生产。
　　3.1 原因
　　 在加工过程中，石油套管非常容易出现变形问题，特别是内螺纹加工和密封面加工时，出现变形情况概率非常高。如果控制不当，可能会对整个套管建设产生巨大影响。这也是为什么要重视圆度控制的原因。接箍属于经典的薄壁零部件，它对于夹持的力度反应非常强烈。在接箍螺纹加工时，很容易因为夹持力过大而导致内壁圆度出现超差情况。比如说，接箍毛坯，它在自然状态之下就是理想圆度。但是，当卡爪夹紧接箍时候，在夹持力的影响和作用之下，接箍毛坯就会出现不均衡弹性变形现象。因此在螺纹车削加工前，应先将内孔进行车削，把其削成正圆孔，这样才可以解决这种因加持力产生变形带来的影响。当接箍加工完成后松开卡爪时，夹紧力消失，接箍就会恢复原有弹性。这样一来，这个内孔又会出现第二次变化，就有可能变成正三棱形，接箍内壁又会随着这个变化而导致圆度误差问题变大。
　　3.2 解决措施
　　 其实，对于螺纹圆度产生重大影响的因素就是夹紧弹性变形问题。所以，只要控制好这个问题，就能够很好解决螺纹椭圆度情况。要减小接箍夹紧弹性，当这个力度保持在一定范围之内时，可以适当增加接箍跟卡爪之间的接触面积。通过这种方式，可以非常有效减少变形问题。在此过程里面，还可以适当采用扇形圆弧接触软爪来操作，效果会更加理想。一定要保证夹持压力，才能够进行增大接箍集中受力情况。也只有这样，才不会容易出现变形问题。最后，也能够保证接箍内部圆度不存在超差情况。同时，为了能够保证最大效果，可以采取测试方式先实验。保证扇形夹持作用，可以抽取出来同样批次的4个组毛坯，采用同样夹持力度对其展开实验。实验时候要记录好相关参数，比如说螺纹中径和密封面层次都要重视。
　　4 结束语
　　 现在，石油已经成为社会发展重要资源。其能够对我国能源结构产生重大影响。因此，对于油套管接箍加工工作要引起重视。但是加工过程中还是会碰到一些技术难题制约着石油行业发展，这也值得大家去关注和重视。但是，随着科技实力不断增强，这些问题也会慢慢的被解决掉。
　　参考文献：
　　[1]潘英，黄云鹏，张福平.一种油套管接箍拧接机校准装置的研究[J].计量与测试技术，2016（03）.
　　[2]刘保平.石油套管接箍的荧光磁粉检测[J].无损检测，2015（07）.
　　[3]常玉连，张旭，高胜.国内外油套管接箍探测的发展概况[J].石油仪器，2015（01）.
　　[4]张彦东，卢主飞，李勇，刘树岭，崔富安.油套管接箍喷涂设备改造与管理[J].设备管理与维修，2017（03）.
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