CN203174193U - 一种防腐耐磨油管的表面处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种防腐耐磨油管的表面处理装置，包括炉体及炉体内的油管，所述油管内有阳极穿过，油管接电源负极，盛有液态反应气体的密闭容器通过第一进气管与炉体相连通，工作气体通过第二进气管输送到炉体内。本实用新型的装置能对油管内壁同时进行离子渗氮和等离子化学气相沉积处理，既提高了油管的耐磨性又提高了其耐腐蚀性，并且表面处理层均匀、不易剥落，从而显著地提高了油管的使用寿命，特别适用于对耐腐蚀性能要求高的采油中晚期油井中使用的油管。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油开采的油管，尤其涉及一种防腐耐磨油管的表面处理装置。
背景技术
油管是石油开采中普遍使用的井下输油装置，工作中原油流动和抽油杆往复运动均与油管内壁产生摩擦，尤其在一些偏磨井（指油井不与海平面垂直）中，抽油杆对油管的磨损更为严重，同时油管工作环境恶劣，受多种形式化学腐蚀和电化学腐蚀。普通未经表面处理的油管使用寿命仅为几个月，而更换一根深埋地下几百米、甚至数千米以上的失效油管，其成本十分巨大。因此对油管内壁进行适当表面处理，提高其耐磨性和耐蚀性，延长使用寿命，是国内外石油行业急待解决的重要课题。
目前，对油管进行表面处理，以提高油管使用寿命的方法主要有：气体渗氮、渗碳、管内壁表面涂镀等技术，但上述技术中存在以下缺点：气体渗氮虽能同时提高油管的耐磨性和耐腐蚀性能，但管内难以获得均匀的渗氮层，从而影响油管的处理效果；渗碳处理对提高油管耐磨性明显，但不能提高其耐腐蚀性能，且处理温度高，油管易变形；表面涂镀技术同样不能同时提高油管内壁耐磨性和耐腐蚀性能，而且镀层易剥落，处理成本较高，环保性能不好。
经过进一步改进，对油管表面处理采用离子渗氮技术，如中国实用新型专利（公告号CN201245700Y，公告日2009年5月27日）公开了一种油管离子渗氮炉，采用真空炉体、隔离屏、绝缘体及油管外表面不需要渗层部分构成闭合体，主要是解决了仅对油管内表面及丝扣进行离子渗氮问题。虽然很好的解决了油管内壁的耐磨性，但同样没有改善其耐腐蚀的性能。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述缺陷，提供一种对油管表面既耐磨又耐腐蚀处理的油管表面处理装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种防腐耐磨油管的表面处理装置，包括炉体及炉体内的油管，所述油管内有阳极穿过，油管接电源负极，盛有液态反应气体的密闭容器通过第一进气管与炉体相连通，工作气体通过第二进气管输送到炉体内。
所述油管内横向穿过且不与油管相接触的金属管，金属管接电源正极作为阳极。
所述第一进气管与炉体内的油管相连通。
所述第一进气管上还设置有控制反应气体流量的第一流量计。
所述第二进气管上设置有控制工作气体流量的第二流量计。
所述炉体还连接有真空泵。
所述液态反应气体为液态的等离子化学气相沉积反应气体。
所述工作气体为氨气、氮气或含金属离子的液体蒸发物。
本实用新型与现有技术相比，有益效果为：本实用新型的装置能对油管内壁同时进行离子渗氮和等离子化学气相沉积处理，既提高了油管的耐磨性又提高了其耐腐蚀性，并且表面处理层均匀、不易剥落，从而显著地提高了油管的使用寿命，特别适用于对耐腐蚀性能要求高的采油中晚期油井中使用的油管。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种防腐耐磨油管的表面处理装置，包括炉体1、炉体1内的油管3、横向穿过油管3的金属管2、盛有液态反应气体6的密闭容器5及连接在炉体1上的真空泵9和压力表8。金属管2接电源10正极作为阳极，使油管内有阳极穿过，且金属管2与油管3之间不接触，保持绝缘，油管3接电源10负极，从而形成一个闭合的回路；密闭容器5为可加热密闭容器，通过第一进气管11与炉体相连通，本实施例中，密闭容器5通过第一进气管11与炉体内的油管3相连通，工作气体通过第二进气管12输送到炉体1内，为了控制输送到炉体内的工作气体流量，在第二进气管12上设置有第二流量计7，同样地，为了控制输送到油管内的反应气体流量，在第一进气管11上设置有第一流量计4。本实用新型的装置是对油管内壁同时进行离子渗氮和等离子化学气相沉积处理，所以工作气体可以是氨气、氮气或含金属离子的液体蒸发物等，密闭容器5内的液态反应器6的液体为含金属离子的液体，加热后汽化为等离子化学气相沉积反应气体，如含Cr反应气体。
工作原理为：通过真空泵9将炉体1内抽真空至1~200Pa，根据需要，工作气体（离子渗氮气体如氨气）通过第二流量计7输送到炉体1内，当电源10的电压增至400V-1000V时，可以实现对油管内壁进行离子渗氮；同时，将含金属离子的液体（如含Cr反应液体）置于可加热密闭容器中，受热至汽化后，通过第一流量计4将其送入炉体内的油管3中，实现等离子化学气相沉积(PCVD)处理。
本实用新型的装置对油管内壁能同时进行离子渗氮和等离子化学气相沉积处理，与只进行渗氮处理的油管相比，经过离子渗氮加等离子化学气相沉积复合处理后的油管耐磨性提高了１倍以上，耐腐蚀性提高了２倍以上，并且表面处理层均匀、不易剥落，从而显著地提高了油管的使用寿命，特别适用于对耐腐蚀性能要求高的采油中晚期油井中使用的油管。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种防腐耐磨油管的表面处理装置，包括炉体及炉体内的油管，其特征在于，所述油管内有阳极穿过，油管接电源负极，盛有液态反应气体的密闭容器通过第一进气管与炉体相连通，工作气体通过第二进气管输送到炉体内。
2.根据权利要求1所述的防腐耐磨油管的表面处理装置，其特征在于，所述油管内横向穿过且不与油管相接触的金属管，金属管接电源正极作为阳极。
3.根据权利要求1所述的防腐耐磨油管的表面处理装置，其特征在于，所述第一进气管与炉体内的油管相连通。
4.根据权利要求1所述的防腐耐磨油管的表面处理装置，其特征在于，所述第一进气管上还设置有控制反应气体流量的第一流量计。
5.根据权利要求1所述的防腐耐磨油管的表面处理装置，其特征在于，所述第二进气管上设置有控制工作气体流量的第二流量计。
6.根据权利要求1所述的防腐耐磨油管的表面处理装置，其特征在于，所述炉体还连接有真空泵。
7.根据权利要求1所述的防腐耐磨油管的表面处理装置，其特征在于，所述液态反应气体为液态的等离子化学气相沉积反应气体。
8.根据权利要求1所述的防腐耐磨油管的表面处理装置，其特征在于，所述工作气体为氨气、氮气或含金属离子的液体蒸发物。
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