CN215279270U - 一种油田废旧油管修复设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田废旧油管修复设备，包括油管轧调设备、表面清理机、至少一台油管输送机、回火冷却箱、超声波探伤仪、电动车扣机，所述油管轧调设备包括高频感应加热设备、油管热轧扩径设备、油管定径定壁设备、在线七辊矫直机、淬火设备、连续三辊热矫直设备，所述油管输送机设有主动辊和从动辊，所述主动辊与从动辊之间留有油管通过的空隙，所述高频感应加热设备的一端与油管输送机相连接，另一端与表面清理机相连接。本实用新型的优点在于：对废弃的油管进行深度修复，消除其存在的缺陷，延长了油管的使用寿命，达到重新使用的标准，降低油田的运营成本。

Description

一种油田废旧油管修复设备

技术领域

本实用新型涉及一种油田废旧油管修复设备，属于油管加工技术领域。

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。油管是油田生产中的消耗品和成本支出大项，再制造技术可将废旧无用的油管变为性能更优的新油管，对于每年报废大量油管的油田企业来说，石油管材再制造能够为企业节省成本、保障生产，减少能耗和污染。

但是，目前油管再制造产业在我国仍处于试点阶段，一方面，废旧油管整体需要加热处理，耗能巨大，在推送过程中也很容易发生变形，另一方面，虽然能消除油管腐蚀点和偏沟、偏磨点，消除金属疲劳，但是无法轧制成其他规格的油管，适用范围受到限制。目前国内也有较多油管修复的技术，技术不全面，工艺不完整，有粗糙的过热过程，但没有精湛的轧制过程要求以及热轧后期的调质和螺纹加工、各项检测等环节。

当前对废旧油管进行研究实验发现，大多数油管经过设备修复处理后，其机械强度和硬度等各项技术指标都能达到工艺要求，完全可以循环继续再使用，但是并没有针对油管进行有效深度修复再利用的设备以及一套完整的工艺路线。

当前有效的解决方案是解决油管深度修复实现真正再次利用，项目研制及应用迫在眉睫。因此，如何提供一种废旧油管轧制、调质、前期修复、后期精细加工的修复设备，使得废旧油管再制造质量好且适用广泛是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型设计了一种油田废旧油管修复设备，能够对废弃的油管进行深度修复，消除其存在的缺陷，延长了油管的使用寿命，达到重新使用的标准，降低了油田的运营成本，减少了资源的浪费，适合大规模的普及推广。

本实用新型的技术方案为：

一种油田废旧油管修复设备，包括油管轧调设备、表面清理机、至少一台油管输送机、回火冷却箱、超声波探伤仪、自动车扣机，所述油管轧调设备包括高频感应加热设备、油管热轧扩径设备、油管定径定壁设备、在线七辊矫直机、淬火设备、连续三辊热矫直设备，所述油管输送机设有主动辊和从动辊，所述主动辊与从动辊之间留有油管通过的空隙，所述高频感应加热设备的一端与油管输送机相连接，另一端与表面清理机相连接。

进一步的，还设有电气控制柜和入料感应器，所述电气控制柜和入料感应器电连接。

优选的，所述油管输送机的数量为至少两台，所述油管输送机之间的距离小于油管的长度。

进一步的，所述淬火设备包括引风机、排风机和降温喷头，所述引风机和排风机将外部气流压缩，并从所述降温喷头喷出对热轧后的油管进行冷却。

优选的，所述高频感应加热设备的加热温度为300-1500℃之间。

进一步的，所述高频感应加热设备下方设置有用于对废旧油管中油污进行收集的油污收集盒。

进一步的，所述表面清理机、油管输送机、高频感应加热设备、油管热轧扩径设备、油管定径定壁设备、淬火设备、在线七辊矫直机均设置有观察窗。

进一步的，所述观察窗下部均设置有启停按钮。

本实用新型的优点在于：能够对废弃的油管进行深度修复，消除其存在的缺陷，延长了油管的使用寿命，达到重新使用的标准，降低了油田的运营成本，减少了资源的浪费，适合大规模的普及推广。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为油管热轧扩径设备的结构示意图。

图2为油管定径定壁设备的结构示意图。

图3为油管冷床1的结构示意图。

图4为淬火设备的结构示意图。

图5为油管冷床2的结构示意图。

图6为连续三辊热矫直设备的结构示意图。

图7为油管专用漏磁探伤设备的结构示意图。

图8为油管专用平端切头机的结构示意图。

图9为油管专用全自动车扣机的结构示意图。

图10为油管专用输送翻转辅机的结构示意图。

图11为油管专用预拧接箍机的结构示意图。

图12为油管专用拧接上接箍机的结构示意图。

图13为油管专用试压机的结构示意图。

图14为油管专用全自动内外配套喷涂机的结构示意图。

图15为油管全自动检验、通径置料架的结构示意图。

图16为油管全自动传送架的结构示意图。

图17为油管全自动清洗线的结构示意图。

图18为油管匀壁扩径示意图。

图19为油管冷锻定径示意图。

图20为旧油管修复流程图。

图中所示：1为油管热轧扩径设备，2为油管定径定壁设备，3为淬火设备，4为连续三辊热矫直设备，5为油管，6为轧辊，7为芯头，8为冷锻锤头。

具体实施方式

以下对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实施例提供了一种油田废旧油管修复设备，包括油管轧调设备、表面清理机、至少一台油管输送机、回火冷却箱、超声波探伤仪、电动车扣机，所述油管轧调设备包括高频感应加热设备、油管热轧扩径设备1、油管定径定壁设备2、在线七辊矫直机、淬火设备3、连续三辊热矫直设备4，所述油管输送机设有主动辊和从动辊，且均采用自动电、气、光感混合智能形式启停制动，所述主动辊与从动辊之间留有油管通过的空隙，所述高频感应加热设备的一端与油管输送机相连接，另一端与表面清理机相连接；还设有电气控制柜和入料感应器，所述电气控制柜和入料感应器电连接。入料感应器采用普通的红外感应器，入料传感器检测到有油管进入时，发送信号到电气控制柜，电气控制柜中的控制器控制油管输送机工作传送。所述油管输送机的数量为至少两台，所述油管输送机之间的距离小于油管的长度，从而实现两台所述油管输送机进行接力，使油管能够实现不间断自动传送。所述淬火设备3包括引风机、排风机和降温喷头，所述引风机和排风机将外部气流压缩，并从所述降温喷头喷出对热轧后的油管进行冷却。所述高频感应加热设备的加热温度为300-1500℃之间，且均匀深层次受热。所述高频感应加热设备下方设置有用于对废旧油管中油污进行收集的油污收集盒。所述表面清理机、油管输送机、高频感应加热设备、油管热轧扩径设备1、油管定径定壁设备2、淬火设备3、在线七辊矫直机均设置有观察窗，方便作业者观察。所述观察窗下部均设置有启停按钮，方便操作人员快速启停。

使用时，油管通过入料传感器后，油管输送机开始工作，在主动辊的作用下，油管依次进入进入到高频感应加热设备、表面清理机、油管扩径设备、定径定壁设备、在线七辊矫直机、淬火设备3、在线热矫直、进入到回火冷却箱中冷却降温再依次经过超声波探伤仪、自动车扣机、自动上接箍、试压、自动通径、表面自动涂油、打码、称量打捆最终完成整个加工过程。油管轧调设备进料端设置电性加热设备，专用高材质定径棒穿通油管内径，使其全过程应力均匀，油管继续前进定径棒回退原处，定径定壁进料端进行补温至950度±5度，定径机的入口辊道采用变频调速控制，定径机采用直流调速装置。定径机出口速度达到0.8m/s，出口输送辊道降低到原始位置并闭合导卫装置，然后经过输送管道至冷床，冷却后矫直传送到淬火设备3处，淬火设备3的顶部固定焊接有能够吹出冷却水雾降温喷头及油管本身，冷床出料口与在线热矫直机的入料端衔接；在线热矫直的出料端与自动无损探伤机入料口衔接，无损探伤机出料口与自动切管车扣机的卡盘上设置有到位传感器，并且到位传感器与电气控制柜电性连接，到位传感器检测到油管一端进入到电动切管车扣机的卡盘内时，发送信号到电气控制柜，电气控制柜控制油管输送机暂时停止传送，电动切管自动形成后进行下一工作。

本修复设备能够对废弃的油管进行深度修复，消除其存在的缺陷，延长了油管的使用寿命，达到重新使用的标准，降低了油田的运营成本，减少了资源的浪费，适合大规模的普及推广。

实施例2

本实施例提供了一种油田废旧油管修复方法，包括如下步骤：步骤A、对废旧油管进行初步筛选，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B、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，选出可以进行修复的油管类别；步骤C、对可以进行修复的油管进行均匀加热、连续热轧、均匀定径、均匀冷却处理；步骤D、对均匀冷却后的油管进行矫直定型、连续加热、在线调质、冷却处理；步骤E、对冷却后的油管进行加热矫直处理。进一步的，还包括步骤F、将油管经再次矫直、探伤、自动车扣、自动上接箍、试压和防腐后进行包装入库。对废旧油管进行前期清洗修复、轧制、调质、热矫直、平断面切头、自动车扣、试压、在线检测、自动上接箍、自动通径、喷漆、喷标打码、测量称重等重要技术工序深度修复再制造完整的修复方法及设备，对尚未达到报废程度的油管进行修复加工，消除其存在的缺陷，延长了油管的使用寿命，同时又尽量降低加工成本。修复设备主要包括：油管热清洗装置、材质分选、伤源检测、表面除锈机、锚纹深度处理机、超音频感应电加热、高频感应加热设备、传送机组、电气控制盘、油管轧制设备、冷床设备、热矫直设备、调质设备、电动切管设备、全自动车扣设备、压力测试设备、接箍拧接设备、全自动通径设备、全自动喷漆设备、自动打码设备、自动测量称重设备设置于同一生产设备工序，基于机械性能强、智能化、人性化较高的配套生产设备。

进一步的，在步骤A中，初步筛选时去掉存在无法矫直、管体裂纹穿孔、严重变形和内衬无法取出中至少一种缺陷的油管；或者初步筛选时，在油管两端加压，加压压力不大于5MPa，去掉出现渗水和/或漏水的油管。在步骤B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类和III类油管进行修复。将使用过或者报废的产品恢复到与新产品同样质量的制造过程。与原始清洗修复比，一种用于油田废旧油管轧调的生产设备在加工对象、毛坯初始状态、质量控制手段、加工工艺等方面都有很大的不同。由于对原始产品旧件失效原理要进行剖析，因此往往要求具有比原始清洗、修复更高的技术水平，其最大区别在于：维修是基于单件产品，主要通过更换磨损、失效件并辅以部分零部件修复进行的，维修后的产品一般在质量、性能上与原机新品有较大差别，而本实用新型的生产设备往往是基于批量化的，并要求再制造后的产品质量应不低于原机新品的质量标准。轧调设备是用来深度修复油田油管再利用，针对油田油管外径范围为φ73、φ89mm两种型号油管；φ73壁厚可修复到5.0-5.5mm、φ89管壁厚修复6-6.5mm；深度修复的油管需进行増壁、定径轧制、调质后达到使用性能，实现二次利用。

进一步的，在步骤C中，采用ICBT电加热炉对II类、III类油管进行均匀加热。采用ICBT电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。以可编程式逻辑控制器为中心通过在线式光纤测温装置测得温度通过计算实时调节IGBT中频加热电源功率，实现恒温度加热，使产品性能更加稳定。采用IGBT中频加热，在节能以及性能上优于市场上大部分加热设备，使加工产品成本大大降低。

优选的，进行均匀加热时，将油管壁面加热到1250℃。优选的，在步骤C中，加热后的油管先进行连续热轧，热轧温度保持在1000～1250℃之间，再进行定径定壁、扩径减壁、缩径增壁、定径定壁。在步骤C中，加热后的油管被输送至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。再进入定径机组进行定径定壁，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并定径定壁。油管5在轧辊6和芯头7的配合作用下进行匀壁扩径，之后经过热轧扩径后的油管在冷锻锤头8的作用下进行冷锻定径。

优选的，采用精锻锻定径机对热轧冷却后的油管进行定径定壁。进一步的，在步骤C中，采用沿油管周向布置的喷头喷淋冷却器进行均匀冷却，喷淋后油管温度保持在150～300℃之间。冷却产生的蒸汽由轴流风机带走。采用ICBT变频加热、连续三辊热矫直设备4、在线七辊矫直机、四辊匀速调质线，通过以上重点工艺加之配套其清洗、探伤、平断面、自动车扣、在线检测、自动上接箍、试压、自动通径、内外喷涂等配套工序，方可完成轧调完整的工艺，实现合格的深度修复再生的油管，通过以上所有工序使油管金属流动，从而消除金属疲劳，恢复金相结构，使晶粒细化、致密，从而提高组织机械性能，并能优化和修复偏磨、壕沟、沙眼等缺陷，使各项性能达到成品油管的质量标准。

本实用新型采用四套中频电源，加热相互独立，可不同功率进行加热，对各个环节加热有更好的针对性。多段料道速度全程变频调速，可针对生产情况在一定范围内调整料道速度，系统调节更加灵活。本实用新型采用手动与自动双操作方式，使操作方式更简便、灵活，对于生产现场状况有更简易的应对操作。整体降温散热采用沉降除酸碱后的清水，流量，压力，温度等多点位模拟信号进行监控，通过电动阀实现水套流量恒定，使整体轧调过程自动上料装置，自动下料装置，在线传送、翻转机构等皆采用气动控制方式，较传统控制方式更加节能，增加生产效率。有完善的报警和自我保护系统，针对水压低，过电压，过电流，缺相，短路，超温等故障都有完善的报警与自我保护功能。使操作者不仅能实时发现故障问题解决问题并且能通过报警记录查询历史报警，做到可追溯。报表输出功能，实现一键输参数，一键出报表，节省数据输入与保存问题。预留网络通讯接口，便于接入中央控制中心。配套的设备以智能化、机械化、专业化很高的标准制作，电子输送件采用西门子、德力西等进口原件，其他传动机械配合采用气动、电动、感应等装置，完全实现智能化生产设备。

本修复方法能够对废弃的油管进行深度修复，消除其存在的缺陷，延长了油管的使用寿命，达到重新使用的标准，降低了油田的运营成本，减少了资源的浪费，适合大规模的普及推广。

当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。

Claims (8)

1.一种油田废旧油管修复设备，其特征在于：包括油管轧调设备、表面清理机、至少一台油管输送机、回火冷却箱、超声波探伤仪、电动车扣机，所述油管轧调设备包括高频感应加热设备、油管热轧扩径设备、油管定径定壁设备、在线七辊矫直机、淬火设备、连续三辊热矫直设备，所述油管输送机设有主动辊和从动辊，所述主动辊与从动辊之间留有油管通过的空隙，所述高频感应加热设备的一端与油管输送机相连接，另一端与表面清理机相连接。

2.根据权利要求1所述的一种油田废旧油管修复设备，其特征在于：还设有电气控制柜和入料感应器，所述电气控制柜和入料感应器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种油田废旧油管修复设备，其特征在于：所述油管输送机的数量为至少两台，所述油管输送机之间的距离小于油管的长度。

4.根据权利要求3所述的一种油田废旧油管修复设备，其特征在于：所述淬火设备包括引风机、排风机和降温喷头，所述引风机和排风机将外部气流压缩，并从所述降温喷头喷出对热轧后的油管进行冷却。

5.根据权利要求1所述的一种油田废旧油管修复设备，其特征在于：所述高频感应加热设备的加热温度为300-1500℃之间。

6.根据权利要求1所述的一种油田废旧油管修复设备，其特征在于：所述高频感应加热设备下方设置有用于对废旧油管中油污进行收集的油污收集盒。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种油田废旧油管修复设备，其特征在于：所述表面清理机、油管输送机、高频感应加热设备、油管热轧扩径设备、油管定径定壁设备、淬火设备、在线七辊矫直机均设置有观察窗。

8.根据权利要求7所述的一种油田废旧油管修复设备，其特征在于：所述观察窗下部均设置有启停按钮。

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