CN111203685A - 一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种腐蚀偏磨废旧油管的热轧修复方法，以筛选过后的废旧油管为原料管，利用天然气加热炉对10％<偏磨深度≤40％标准壁厚的废旧油管加热至1250℃，而后采用两组三辊斜切式热轧机组进行连续热轧，对油管进行均匀扩径减壁与缩径增壁处理，最后进行冷却及精锻定径处理。本发明采用的天然气加热炉保证了整根油管的均匀受热，避免了传统热轧修复工艺中由于受热不均引起的开裂现象，修复后的油管满足相关标准要求，具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于油气开采的废旧油管修复技术领域，特别涉及一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法。
背景技术
油管占石油工业总用钢量的10％以上，中石油国内主要油田有井下油管近4.4亿米，约400多万吨；中石化国内主要油田有井下油管约2.2亿米，约200多万吨。油管在使用过程中，管内壁和接头螺纹会因偏磨、腐蚀等原因报废，影响油田的安全生产。按照平均寿命10年计算，每年仅国内油田的废旧油管数量就可达70多万吨。
近年，国内大多数油田进入中后期开发阶段，机械采油井在人工举升方式中占据着主导地位，据统计有杆采油井占机械采油井总数的90％以上，由于偏磨引起的报废油管占比也越来越大，有杆采油井过程中，抽油杆与油管之间由于井斜和杆柱本身的受力状态会产生一定的相对磨损，从而造成油管壁减薄，承载能力下降，最后引发漏失。对此类油管的修复再制造不仅能够大幅节约油气开发的成本，而且能够避免管材的浪费。传统修复方法大多采用中频感应加热器将油管局部加热后进行热轧均壁修复，此类方法加热线圈通常不超过1米，油管局部受热后其余部分仍保持常温，大温差导致油管内部所受热应力较大，且油管受热区域沿轴向温度分布不均，对于腐蚀偏磨程度稍重的油管容易产生烧裂、热轧后爆裂等现象，不能满足于中度腐蚀偏磨废旧油管的修复要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法，包括以下步骤：
步骤1，对废旧油管进行初步筛选；
步骤2，对挑选出来的油管内外壁面污垢、铁锈和杂质进行清除，并进行抛光处理；
步骤3，对除垢后的油管进行检测，依据油管腐蚀偏磨等级对油管进行分类，选出所需类别；
步骤4，对步骤3选出的类别的油管进行均匀加热；
步骤5，加热后的油管进行连续热轧；
步骤6，对连续热轧后的油管进行均匀冷却；
步骤7，对冷却后的油管进行精锻定径定壁；
步骤8，检验及后处理。
进一步的，步骤1中，筛选规则为：去掉无法矫直、管体裂纹穿孔、严重变形、内衬无法取出的油管；以及去掉不满足5MPa不渗不漏的油管。
进一步的，步骤3中，利用测厚仪或无损探伤设备将除垢后的油管进行检测，依据油管腐蚀偏磨等级对油管进行分类；I类油管：偏磨深度不超过10％标准壁厚；II类油管：10％<偏磨深度≤30％标准壁厚；III类油管：30％<偏磨深度≤40％标准壁厚；报废油管：偏磨深度超过40％标准壁厚；选择II类、III类油管进行修复。
进一步的，步骤4中，采用天然气加热炉对II类、III类废旧油管进行均匀加热，将油管壁面加热到1250℃。
进一步的，步骤5中，加热后的油管由送料机输送至两套三辊斜切式热轧机组进行连续热轧，热轧温度保持在1000～1250℃之间；第一套热轧机将油管进行均匀扩径减壁，第二套热轧机将油管进行均匀缩径增壁。
进一步的，步骤6中，沿油管周向布置的喷头喷淋冷却器进行均匀冷却，喷淋后油管温度在150～300℃之间，冷却产生的蒸汽由轴流风机带走。
进一步的，采用精锻锻定径机对热轧冷却后的油管进行精锻定径定壁。
进一步的，经以上步骤修复后的油管经再次校直、探伤、复扣、上接箍、试压、防腐的步骤后进行包装入库。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明为中度腐蚀、偏磨废旧油管提出了一种新的修复工艺，与以往技术相比本发明采用天然气加热炉对油管进行均匀加热，且轧制温度更高，金属流动性更强；采用两套热轧机进行连续轧制，采用周向喷淋的方式进行均匀降温，保证了油管管壁的质量；同时清洗过程中采用抛光处理，保证了热轧后油管壁面内部的原子级连接，进一步提高了油管壁面的质量；最后采用热轧后采用精锻定径工艺，保证了油管内外壁的表面质量。
附图说明
图1是本发明提出的中度腐蚀偏磨废旧油管热轧修复工艺流程图。
图例说明：1-天然气加热炉、2-送料机、3-1号三辊斜切式热轧机、4-2号三辊斜切式热轧机、5-喷淋冷却器、6-精锻定径机、7-校直机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步说明：
请参阅图1，一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法，包括以下步骤：
步骤1，对废旧油管进行初步筛选；
步骤2，对挑选出来的油管内外壁面污垢、铁锈和杂质进行清除，并进行抛光处理；
步骤3，对除垢后的油管进行检测，依据油管腐蚀偏磨等级对油管进行分类，选出所需类别；
步骤4，对步骤3选出的类别的油管进行均匀加热；
步骤5，加热后的油管进行连续热轧；
步骤6，对连续热轧后的油管进行均匀冷却；
步骤7，对冷却后的油管进行精锻定径定壁；
步骤8，检验及后处理。
步骤1中，筛选规则为：去掉无法矫直、管体裂纹穿孔、严重变形、内衬无法取出的油管；以及去掉不满足5MPa不渗不漏的油管。
步骤3中，利用测厚仪或无损探伤设备将除垢后的油管进行检测，依据油管腐蚀偏磨等级对油管进行分类；I类油管：偏磨深度不超过10％标准壁厚；II类油管：10％<偏磨深度≤30％标准壁厚；III类油管：30％<偏磨深度≤40％标准壁厚；报废油管：偏磨深度超过40％标准壁厚；选择II类、III类油管进行修复。
步骤4中，采用天然气加热炉对II类、III类废旧油管进行均匀加热，将油管壁面加热到1250℃。
步骤5中，加热后的油管由送料机输送至两套三辊斜切式热轧机组进行连续热轧，热轧温度保持在1000～1250℃之间；第一套热轧机将油管进行均匀扩径减壁，第二套热轧机将油管进行均匀缩径增壁。
步骤6中，沿油管周向布置的喷头喷淋冷却器进行均匀冷却，喷淋后油管温度在150～300℃之间，冷却产生的蒸汽由轴流风机带走。
采用精锻锻定径机对热轧冷却后的油管进行精锻定径定壁。
经以上步骤修复后的油管经再次校直、探伤、复扣、上接箍、试压、防腐的步骤后进行包装入库。
实施例1：
第一步：初选。出现以下特征的油管将不符合筛选标准：无法矫直、管体裂纹穿孔、严重变形、内衬无法取出、5MPa时渗漏等。
第二步：探伤。利用无损探伤、测厚仪等设备对油管进行分类：I类油管：偏磨深度不超过10％标准壁厚；II类油管：10％<偏磨深度≤30％标准壁厚；III类油管：30％<偏磨深度≤40％标准壁厚；报废油管：偏磨深度超过40％标准壁厚。探伤后，选择II类、III类油管进行修复。
第三步：除垢抛光。对废旧油管内外壁面的油污、锈迹、垢、腐蚀产物等杂质进行清洗并抛光。
第四步：均匀加热。采用天然气加热炉将油管加热至1250℃，加热后油管进入送料机。
第五步：连续热轧。加热后的油管进入两套三辊斜切式热轧机进行连续热轧，轧制温度保持在1000～1250℃之间；第一套热轧机将油管由Ф73*5.5mm均匀扩径减壁至Ф80*5.0mm，第二套热轧机将油管由Ф80*5.0mm均匀缩径增壁至Ф76*5.3mm；在此过程中油管腐蚀、偏磨部位逐步消除，壁厚达到均匀。
第六步：均匀冷却。采用沿周向布置的8个喷头对油管进行均匀冷却，喷淋后油管温度在150～300℃之间，冷却产生的蒸汽由轴流风机带走。
第七步：精锻定径。采用冷锻机对精轧后的油管进行精锻定径定壁，经过锻造的油管尺寸达到Ф73*5.5±0.1mm，达到油管的国家标准及行业标准。
第八步：检验入库。经以上步骤再制造后的油管经再次校直、探伤、复扣、上接箍、试压、防腐等步骤后进行包装入库。
Claims (8)
1.一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，对废旧油管进行初步筛选；
步骤2，对挑选出来的油管内外壁面污垢、铁锈和杂质进行清除，并进行抛光处理；
步骤3，对除垢后的油管进行检测，依据油管腐蚀偏磨等级对油管进行分类，选出所需类别；
步骤4，对步骤3选出的类别的油管进行均匀加热；
步骤5，加热后的油管进行连续热轧；
步骤6，对连续热轧后的油管进行均匀冷却；
步骤7，对冷却后的油管进行精锻定径定壁；
步骤8，检验及后处理。
2.根据权利要求1所述的一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法，其特征在于，步骤1中，筛选规则为：去掉无法矫直、管体裂纹穿孔、严重变形、内衬无法取出的油管；以及去掉不满足5MPa不渗不漏的油管。
3.根据权利要求1所述的一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法，其特征在于，步骤3中，利用测厚仪或无损探伤设备将除垢后的油管进行检测，依据油管腐蚀偏磨等级对油管进行分类；I类油管：偏磨深度不超过10％标准壁厚；II类油管：10％<偏磨深度≤30％标准壁厚；III类油管：30％<偏磨深度≤40％标准壁厚；报废油管：偏磨深度超过40％标准壁厚；选择II类、III类油管进行修复。
4.根据权利要求1所述的一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法，其特征在于，步骤4中，采用天然气加热炉对II类、III类废旧油管进行均匀加热，将油管壁面加热到1250℃。
5.根据权利要求1所述的一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法，其特征在于，步骤5中，加热后的油管由送料机输送至两套三辊斜切式热轧机组进行连续热轧，热轧温度保持在1000～1250℃之间；第一套热轧机将油管进行均匀扩径减壁，第二套热轧机将油管进行均匀缩径增壁。
6.根据权利要求1所述的一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法，其特征在于，步骤6中，沿油管周向布置的喷头喷淋冷却器进行均匀冷却，喷淋后油管温度在150～300℃之间，冷却产生的蒸汽由轴流风机带走。
7.根据权利要求1所述的一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法，其特征在于，采用精锻锻定径机对热轧冷却后的油管进行精锻定径定壁。
8.根据权利要求1所述的一种腐蚀偏磨废旧油管热轧修复方法，其特征在于，经以上步骤修复后的油管经再次校直、探伤、复扣、上接箍、试压、防腐的步骤后进行包装入库。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200529 |