RU2122103C1 - Method of manufacturing plungers of sucker-rod pumps - Google Patents
Method of manufacturing plungers of sucker-rod pumps Download PDFInfo
- Publication number
- RU2122103C1 RU2122103C1 RU97117316A RU97117316A RU2122103C1 RU 2122103 C1 RU2122103 C1 RU 2122103C1 RU 97117316 A RU97117316 A RU 97117316A RU 97117316 A RU97117316 A RU 97117316A RU 2122103 C1 RU2122103 C1 RU 2122103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger
- coating
- machining
- rod
- sucker
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 4
- -1 for instance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к погружным штанговым насосам, и может быть использовано в добыче нефти и нефтяных жидкостей из скважин. The invention relates to techniques for oil production, in particular to submersible rod pumps, and can be used in the extraction of oil and oil liquids from wells.
Известен способ изготовления плунжера погружного штангового насоса, включающий изготовление полого стержня из конструкционной стали, нанесение твердого износостойкого хромового покрытия с последующей механической обработкой поверхности на заданный размер. (См. каталог "Скважинные штанговые насосы для добычи нефти" ЦИНТИхимнефтемаш.- М.: 1988, с. 31). A known method of manufacturing a plunger of a submersible rod pump, including the manufacture of a hollow rod of structural steel, the application of a hard wear-resistant chrome coating with subsequent mechanical surface treatment to a predetermined size. (See the catalog "Well sucker rod pumps for oil production" TsINTIkhimneftemash.- M .: 1988, p. 31).
Недостатком известного способа изготовления плунжера является то, что процесс хромирования является экологически вредным производством и связано с необходимостью специальных сооружений по утилизации отходов. Кроме того, данный процесс трудоемкий по времени, энергоемкий, а хромовое покрытие не обладает достаточной износостойкостью, что ограничивает ресурс работы насоса. The disadvantage of this method of manufacturing a plunger is that the chromium plating process is an environmentally harmful production and is associated with the need for special waste disposal facilities. In addition, this process is time-consuming, energy-intensive, and the chrome coating does not have sufficient wear resistance, which limits the life of the pump.
Известен способ изготовления плунжера погружного штангового насоса, включающий изготовление полого стержня из конструкционной стали, нанесение на его поверхность износостойкого покрытия последующим оплавлением и механической обработкой поверхности плунжера на заданный размер (см. каталог "Скважинные штанговые насосы для добычи нефти", ЦИНТИхимнефтемаш.- М.: 1988, с. 31). A known method of manufacturing a plunger of a submersible rod pump, including the manufacture of a hollow rod from structural steel, applying a wear-resistant coating to its surface by subsequent reflow and machining the surface of the plunger to a predetermined size (see the catalog "Well sucker rod pumps for oil production", TsINTIkhimneftemash.- M. : 1988, p. 31).
Этот способ, как наиболее близкий по технической сущности и сходству применяемых приемов при изготовлении с заявляемым, взят авторами за прототип. This method, as the closest in technical essence and similarity of the techniques used in the manufacture of the claimed, taken by the authors as a prototype.
Недостатком данного способа является то, что после оплавления износостойкого покрытия наружная поверхность плунжера трудно поддается механической обработке и осуществляется только шлифованием специальными кругами. В процессе оплавления на поверхности плунжера образуются наплывы и большие диаметральные перепады, которые на операции шлифования необходимо выровнять, что влечет за собой большую трудоемкость. The disadvantage of this method is that after melting a wear-resistant coating, the outer surface of the plunger is difficult to machine and is carried out only by grinding with special circles. In the process of reflow on the surface of the plunger, sagging and large diametrical differences are formed, which must be leveled during grinding operations, which entails great laboriousness.
Кроме того, в процессе оплавления под воздействием высоких температур плунжер изгибается и привносятся внутренние напряжения, которые в процессе шлифования перераспределяются и приводят к искривлению плунжера. In addition, in the process of reflow under the influence of high temperatures, the plunger bends and internal stresses are introduced, which are redistributed during grinding and lead to curvature of the plunger.
Задачей разработки предлагаемого способа изготовления плунжера погружного штангового насоса является получение технического результата, заключающегося в получении плунжера из конструкционной стали с твердым износостойким покрытием и малыми затратами по трудоемкости. The task of developing the proposed method for manufacturing a plunger of a submersible rod pump is to obtain a technical result, which consists in obtaining a plunger of structural steel with a hard wear-resistant coating and low labor costs.
Указанный технический результат достигается тем, что согласно предложенному способу на полый стержень из конструкционной стали наносят слой покрытия из азотируемого материала, например стали 38x2 МЮА, после чего производят механическую обработку плунжера на заданный размер, а для обеспечения твердости и износостойкости нанесенного покрытия после механической обработки осуществляют поверхностное упрочнение плунжера посредством азотирования. The specified technical result is achieved by the fact that according to the proposed method, a coating layer of nitrided material, for example, steel 38x2 MJA, is applied to a hollow core made of structural steel, after which the plunger is machined to a predetermined size, and to ensure hardness and wear resistance of the applied coating after machining surface hardening of the plunger by nitriding.
Такое техническое решение позволяет:
- исключить экологически вредную операцию - хромирование;
- снизить стоимость операции покрытия;
- снизить стоимость материала покрытия;
- снизить трудоемкость механической обработки покрытия на заданный размер, т.к. обработку напыленного слоя производят в сыром виде при низкой твердости, при этом обработку производят сразу на окончательный размер, т.к. при азотировании геометрические параметры и чистота поверхности плунжера не изменяются;
- исключить внесение внутренних напряжений в корпус плунжера т.к. напыление покрытия производят при ≤ 200oC, в то время когда оплавление производят при 1100oC;
- повысить износостойкость плунжера за счет образования на поверхности нитридной зоны в процессе азотирования с твердостью HV = 850-1050;
- повысить коррозионную стойкость плунжеров при содержании агрессивных сред в откачиваемых жидкостях за счет внесения лигирующих добавок в состав наносимого покрытия.This technical solution allows you to:
- eliminate environmentally harmful operation - chromium plating;
- reduce the cost of coverage operations;
- reduce the cost of coating material;
- reduce the complexity of machining the coating by a given size, because the sprayed layer is processed in raw form at low hardness, while the treatment is carried out immediately to the final size, because when nitriding, the geometric parameters and the surface cleanliness of the plunger do not change;
- to exclude the introduction of internal stresses in the plunger body since the coating is sprayed at ≤ 200 o C, while the melting is carried out at 1100 o C;
- to increase the wear resistance of the plunger due to the formation of a nitride zone on the surface during nitriding with a hardness of HV = 850-1050;
- to increase the corrosion resistance of the plungers when containing aggressive media in the pumped fluids due to the introduction of ligation additives in the composition of the coating.
На чертеже изображен общий вид напыленного и обработанного под азотирование плунжера. The drawing shows a General view of the sprayed and processed under nitriding plunger.
Полый стержень 1 изготавливают из конструкционной или низкоуглеродистой стали, диаметр которой определяется по формуле
d = D - (2t + Δt),
где d - диаметр полого стержня под напыление, мм;
D - заданный диаметр плунжера, мм;
t = 0,3 ... 0,35 - толщина напыленного слоя после окончательной механической обработки под азотирование, мм;
Δt - припуск под механическую обработку до удаления дефектного слоя и получения заданной точности плунжера.The hollow rod 1 is made of structural or low carbon steel, the diameter of which is determined by the formula
d = D - (2t + Δt),
where d is the diameter of the hollow rod for spraying, mm;
D is the specified diameter of the plunger, mm;
t = 0.3 ... 0.35 - the thickness of the sprayed layer after final machining under nitriding, mm;
Δt is the machining allowance until the defective layer is removed and the specified plunger accuracy is obtained.
После обработки стержня на диаметр d, на стержень 1 наносят износостойкий слой покрытия 2 в виде порошка из изотируемого материала, например, стали марки 38x2 МЮА или другой стали с коррозионно стойкими присадками и производят последующую обработку плунжера на заданный размер D, обеспечивая все геометрические параметры и требования, предъявляемые к плунжеру. После механической обработки и приемки ОТК, плунжер отправляют на операцию азотирования для обеспечения твердости и износостойкости напыленному покрытию. After treating the rod with a diameter d, a wear-resistant coating layer 2 is applied to the rod 1 in the form of a powder of insulated material, for example, steel 38x2 MJA or other steel with corrosion-resistant additives and the subsequent processing of the plunger for a given size D, providing all geometric parameters and requirements for the plunger. After machining and acceptance of the quality control system, the plunger is sent to the nitriding operation to ensure hardness and wear resistance of the sprayed coating.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97117316A RU2122103C1 (en) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | Method of manufacturing plungers of sucker-rod pumps |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97117316A RU2122103C1 (en) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | Method of manufacturing plungers of sucker-rod pumps |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2122103C1 true RU2122103C1 (en) | 1998-11-20 |
| RU97117316A RU97117316A (en) | 1999-02-27 |
Family
ID=20198208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97117316A RU2122103C1 (en) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | Method of manufacturing plungers of sucker-rod pumps |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2122103C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2293171C1 (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-10 | Александр Георгиевич Чуйко | Submersible oil production rig member body |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0129018A2 (en) * | 1983-04-21 | 1984-12-27 | Harry L. Spears | Fluid pump |
| RU2022171C1 (en) * | 1991-07-29 | 1994-10-30 | Азербайджанский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения | Well sucker-rod pump plant |
| RU2059886C1 (en) * | 1993-07-01 | 1996-05-10 | Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть" | Plunger of borehole sucker-rod pump |
| RU2092672C1 (en) * | 1995-03-22 | 1997-10-10 | Лев Николаевич Шадрин | Tool for drilling superdeep wells |
-
1997
- 1997-10-21 RU RU97117316A patent/RU2122103C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0129018A2 (en) * | 1983-04-21 | 1984-12-27 | Harry L. Spears | Fluid pump |
| RU2022171C1 (en) * | 1991-07-29 | 1994-10-30 | Азербайджанский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения | Well sucker-rod pump plant |
| RU2059886C1 (en) * | 1993-07-01 | 1996-05-10 | Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть" | Plunger of borehole sucker-rod pump |
| RU2092672C1 (en) * | 1995-03-22 | 1997-10-10 | Лев Николаевич Шадрин | Tool for drilling superdeep wells |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Скважинные штанговые насосы для добычи нефти. Каталог. - М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1988, с.31. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2293171C1 (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-10 | Александр Георгиевич Чуйко | Submersible oil production rig member body |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20050004843A (en) | Method of producing bearing raceway member | |
| US6821362B2 (en) | Manufacturing method of auger | |
| RU2122103C1 (en) | Method of manufacturing plungers of sucker-rod pumps | |
| CN103243323A (en) | Preparation method of special flexible ceramic composite infiltration layer | |
| RU2419676C1 (en) | Procedure for ion-vacuum nitriding long-length steel part in glow discharge | |
| CN107350740A (en) | A kind of good fine grinding rod cold drawing production technology of high intensity high dimensional accuracy axiality | |
| RU2173731C1 (en) | Process of reclamation of holes in parts of cast iron | |
| Blumenstein et al. | The metal surface layer mechanical condition transformation in machining processes | |
| RU2259907C1 (en) | Worn cylindrical articles restoration method | |
| CN108118119A (en) | A kind of concrete conveying cylinder and its manufacturing process | |
| RU2708722C1 (en) | Thermal treatment method of wear resistant bushings of oil and gas equipment drilling pump from tool chromium steels | |
| RU2455386C1 (en) | Method to process long steel part | |
| RU2063833C1 (en) | Method of metal blank surface coating | |
| US3980506A (en) | Process for manufacturing highly wear-resistant, undistorted, axially symmetrical parts | |
| SU1310438A1 (en) | Method for hardening plunger pairs of diesel engine fuel pumps | |
| JP2637986B2 (en) | Manufacturing method of universal joint shaft | |
| SU1754422A1 (en) | Method for strengthening fillets of crankshafts | |
| RU2196191C1 (en) | Cylindrical article treatment method | |
| RU2068505C1 (en) | Method of manufacturing slide bearing | |
| RU2224822C1 (en) | Method of treatment of rolls | |
| JPS5690972A (en) | Production of high strength steel | |
| SU1470493A1 (en) | Method of producing parts with strengthened exposed surfaces | |
| RU97117316A (en) | METHOD FOR MANUFACTURE OF PLungers OF SUBMERSIBLE BARBED PUMPS | |
| KR102819855B1 (en) | Guiding member, mechanical system including such guiding member, and method for manufacturing such guiding member | |
| SU1715864A1 (en) | Method of reconditioning plunger-and-sleeve pairs of diesel engine high-pressure fuel pumps |