CN1203256C - 不锈钢抽油汞的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及不锈钢抽油泵的制备方法。解决了现有抽油泵使用寿命短的问题。其特征在于：选用不锈钢作为抽油泵泵筒的材质，在校直工序前按下述步骤进行处理，即正火处理，即在温度为800～930℃条件下进行正火处理3～4小时；感应加热表面淬火处理，即在温度为840～1070℃、感应器与泵筒内表面间隙在2～2.5mm之间、感应器移动速度在2～8mm/s、泵筒旋转速度在50～100转/分的条件下利用淬火机床带动泵筒旋转，感应器移动加热连续淬火；冷却，即以喷射方式利用20～30℃淬火液，通过感应器上的淬火液喷孔进行喷射进行冷却处理；回火处理，即冷却后泵筒在温度为150～230℃条件下经过回火炉保温30～60分钟后出炉快冷。
Description
技术领域：
本发明涉及油田开发领域所用的抽油泵制备方法，属于不锈钢抽油泵的制备方法。
背景技术：
目前随着油田开发的逐步深入，特别是聚合物驱油、三元复合驱油以来，化学成分也比较复杂，对油田使用的设备产生腐蚀现象越来越明显。其中抽油泵是采油必用设备之一，现有的泵筒由碳素结构钢或合金钢经过化学热处理而成，腐蚀现象严重而导致使用寿命降低，一般为1-2年。而采取措施大多在泵筒的内表面进行镀铬处理，虽然具有一定的耐磨性和防腐性，但制作工艺复杂，成本高，质量难以保证，极易出现镀铬层与基体金属结合不牢固，出现气泡、麻点、起皮或剥落等缺陷，严重影响泵筒的质量，腐蚀问题仍然存在，导致抽油泵使用周期的缩短，致使油田作业费用的增大；同时镀铬过程中的电解液有毒，对人体健康造成威胁或危害，处理后的废水处理费用大，污染环境。
发明内容：
为了克服现有抽油泵使用寿命短的不足，本发明提供了一种不锈钢抽油泵的制备方法，该方法可杜绝抽油泵腐蚀问题，延长抽油泵的使用寿命。
可采用的技术方案是：该不锈钢抽油泵的制备方法，在选用不锈钢作为抽油泵泵筒的材质，经冷拔、断料、正火处理、感应加热表面淬火、校直、探伤检查、精镗等工序，在校直工序前按下述步骤进行处理：正火处理，即在温度为800～930℃条件下进行正火处理3～4小时，缓冷至600～750℃快冷；感应加热表面淬火处理，即在温度为840～1070℃、感应器与泵筒内表面间隙在2～2.5mm之间、感应器移动速度在2～8mm/s、泵筒随机床旋转速度在50～100转/分的条件下利用淬火机床带动泵筒旋转，感应器移动加热连续淬火；冷却，即以喷射方式利用20～30℃淬火液，通过感应器上的淬火液喷孔进行喷射进行冷却处理；回火处理，即冷却后泵筒在温度为150～230℃条件下经过回火炉保温30～60分钟后出炉快冷。
上述的不锈钢为马氏体型不锈钢材质，马氏体型不锈钢材质的牌号是3Cr13Mo、9Cr18Mo、7Cr17、8Cr17或11Cr17，淬火液为聚乙烯醇水溶液或乳化液，淬火液喷孔的直径为1.2～2mm、喷射角度为35～45°、孔距为3～5mm，感应器为高频或中频感应器。
该方法的有益效果是：由于该方法经过对马氏体型不锈钢泵筒一体化进行正火、感应加热表面淬火及回火处理后，使得处理的抽油泵泵筒内表面的硬度在58～63HRC，硬化层深度达1.5～2mm，取消了现有镀铬镀层，根本不会在抽油泵泵筒内表面出现气泡、麻点、起皮或剥落等缺陷，也不会影响泵筒的质量，更不会出现腐蚀问题，从而使抽油泵使用周期大大提高，可为现用抽油泵寿命的3～4倍，作业费用大大降低；况且该方法比较简单，生产效率高，同时处理工艺无毒，不会对人体健康造成威胁或危害，没有污染环境的废水，属于环保型油田设备，适合推广应用。
具体实施方式：
下面将对本发明作进一步的说明：
该不锈钢抽油泵的制备方法，对选用马氏体型不锈钢作为抽油泵泵筒的材质，马氏体型不锈钢材质的牌号可为3Cr13Mo、9Cr18Mo、7Cr17、8Cr17或11Cr17其中的一种，经过冷拔、断料、正火处理、感应加热表面淬火、校直、探伤检查、精镗等工序，在校直工序前按下述步骤进行再处理：正火处理，即在温度为800～930℃条件下进行正火处理3～4小时，缓冷至600～750℃快冷，是为了提高泵筒的耐磨性所作的预先热处理；感应加热表面淬火处理，即在温度为840～1070℃、感应器与泵筒内表面间隙在2～2.5mm之间、感应器移动速度在2～8mm/s、泵筒旋转速度在50～100转/分的条件下利用淬火机床旋转，感应器移动加热连续淬火，是为了提高强度、硬度和抗腐蚀性能，其中感应器可为高频或中频感应器；冷却，即以喷射方式利用20～30℃淬火液，通过感应器上的淬火液喷孔进行喷射进行冷却处理，淬火液为聚乙烯醇水溶液或乳化液，而淬火液喷孔的直径为1.2～2mm、喷射角度为35～45°、孔距为3～5mm；回火处理，即冷却后泵筒在温度为150～230℃条件下经过回火炉保温30～60分钟后出炉快冷，是为降低泵筒的淬火应力，防止开裂。
具体实施方案如下：
方案1，利用马氏体型不锈钢作为抽油泵泵筒的材质，在温度为800～900℃条件下进行正火处理3小时后，在淬火温度为1020℃、中频感应器与泵筒内表面间隙在2mm、中频感应器移动速度在2mm/s、中频感应器与泵筒内表面间隙在2mm、中频感应器移动速度在2mm/s、泵筒旋转速度在50转/分的条件下利用淬火机床加热连续淬火进行中频淬火处理，再以喷射方式利用20～30℃淬火液，通过感应器上的淬火液喷孔进行喷射进行冷却处理，用聚乙烯醇水溶液，作为淬火液喷孔的直径为2mm、喷射角度为35°、孔距为3mm，最后将冷却后泵筒在温度为150～200℃条件下经过回火炉保温60分钟后出炉快冷进行回火处理，然后再校直、探伤检查、精镗珩磨、车端面及螺纹加工处理即可将不锈钢材质的泵筒生产出来，组装成抽油泵应用于油田，泵筒内表面硬度达到62HRC，硬化层深度在1.6mm，在泵筒内表面根本没有出现气泡、麻点、起皮或剥落等缺陷，质量有所保证，加之不锈钢本身特性，更不会出现腐蚀问题。
方案2，利用马氏体型不锈钢作为抽油泵泵筒的材质，在温度为850～920℃条件下进行正火处理3.5小时后，在淬火温度为1050℃、高频感应器与泵筒内表面间隙在2mm、高频感应器移动速度在6mm/s、泵筒旋转速度在70转/分的条件下利用淬火机床带动泵筒旋转，感应器移动加热连续淬火进行高频淬火处理，再以喷射方式利用25～30℃淬火液，通过感应器上的淬火液喷孔进行喷射进行冷却处理，用聚乙烯醇水溶液或乳化液，而淬火液喷孔的直径为1.5mm、喷射角度为45°、孔距为4mm，最后将冷却后泵筒在温度为180～230℃条件下经过回火炉保温45分钟后出炉快冷进行回火处理，然后再校直、探伤检查、精镗珩磨、车端面及螺纹加工处理即可将不锈钢材质的泵筒生产出来，组装成抽油泵应用于油田，泵筒内表面硬度达到61HRC，硬化层深度在1.5mm，金相组织为针状马氏体组织，在泵筒内表面根本没有出现气泡、麻点、起皮或剥落等缺陷，质量有所保证，加之不锈钢本身特性，更不会出现腐蚀问题。
可见，使用该方法制作的泵筒的质量好，方法简单，效率高，不会出现腐蚀问题，使抽油泵使用周期的大大提高，同时作业费用大大降低；更不会对人体健康造成威胁或危害，没有污染环境的废水，属于环保型油田设备，适合推广应用。
Claims (6)
1、一种油田开发领域所用的不锈钢抽油泵的制备方法，经冷拔、断料、正火处理、校直、探伤检查、精镗等工序，其特征在于：选用不锈钢作为抽油泵泵筒的材质，在校直工序前按下述步骤进行处理，
a.正火处理，即在温度为800～930℃条件下进行正火处理3～4小时，缓冷至600～750℃快冷；
b.感应加热表面淬火处理，即在温度为840～1070℃、感应器与泵筒内表面间隙在2～2.5mm之间、感应器移动速度在2～8mm/s、泵筒随机床旋转速度在50～100转/分的条件下利用淬火机床带动泵筒旋转，感应器移动加热连续淬火；
c.冷却，即以喷射方式利用20～30℃淬火液，通过感应器上的淬火液喷孔进行喷射进行冷却处理；
d.回火处理，即冷却后泵筒在温度为150～230℃条件下经过回火炉保温30～60分钟后出炉快冷。
2、根据权利要求1所述的不锈钢抽油泵的制备方法，其特征在于：不锈钢为马氏体型不锈钢材质。
3、根据权利要求2所述的不锈钢抽油泵的制备方法，其特征在于：马氏体型不锈钢材质的牌号是3Cr13Mo、9Cr18Mo、7Cr17、8Cr17或11Cr17。
4、根据权利要求1所述的不锈钢抽油泵的制备方法，其特征在于：淬火液为聚乙烯醇水溶液或乳化液。
5、根据权利要求1所述的不锈钢抽油泵的制备方法，其特征在于：淬火液喷孔的直径为1.2～2mm、喷射角度为35～45°、孔距为3～5mm。
6、根据权利要求1所述的不锈钢抽油泵的制备方法，其特征在于：感应器为高频或中频感应器。
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