RU2270883C1 - Method of application of anti-score coat on threaded sections of oil tubes and device for realization of this method - Google Patents
Method of application of anti-score coat on threaded sections of oil tubes and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2270883C1 RU2270883C1 RU2004122684/02A RU2004122684A RU2270883C1 RU 2270883 C1 RU2270883 C1 RU 2270883C1 RU 2004122684/02 A RU2004122684/02 A RU 2004122684/02A RU 2004122684 A RU2004122684 A RU 2004122684A RU 2270883 C1 RU2270883 C1 RU 2270883C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- pipe
- jets
- coating
- threaded section
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии и оборудованию, применяемым для нанесения, преимущественно антизадирного покрытия, на резьбовые участки насосно-компрессорных труб, и может быть использовано в процессах производства и ремонта труб нефтяного сортамента.The invention relates to technology and equipment used for applying, mainly anti-seize coating, to the threaded sections of tubing, and can be used in the production and repair of oil assortment pipes.
Известен способ нанесения антизадирного покрытия на резьбу труб нефтяного сортамента, включающий вращение трубы относительно ее продольной оси и нанесение с помощью плазмотрона покрытия на поверхность ее резьбового участка (Патент РФ №2055097, кл. С 23 С 4/00, 27.02.1996 г.). Способ основан на создании плазменной струи, в которую подают напыляемый порошок металла. Такой способ требует большого расхода энергии и характеризуется сложным управлением.There is a method of applying an anti-seize coating on the thread of oil assortment pipes, including rotating the pipe about its longitudinal axis and applying a coating on the surface of its threaded portion using a plasma torch (RF Patent No. 2055097, class C 23
Наиболее близким аналогом предлагаемого способа является способ нанесения антизадирного покрытия на поверхность резьбового участка труб нефтяного сортамента методом холодного газодинамического напыления, включающий вращение трубы относительно ее продольной оси и нанесение покрытия на поверхность ее резьбового участка (ФГУП ЦНИИ КМ "Прометей", Комплекс для детонационного напыления резьбовых частей НКТ, Руководство по эксплуатации, Санкт-Петербург, 2001 г.). Частицы напыляемого металла при использовании способа покрывают толстым слоем впадины между гребнями и вершины гребней резьбы, в то время как поверхности боковых сторон гребней резьбы, на которых наиболее часто проявляются задиры, остаются покрытыми относительно тонким слоем материала покрытия. Это является недостатком способа.The closest analogue of the proposed method is a method of applying an anti-seize coating to the surface of a threaded section of an oil assortment pipe by cold gas-dynamic spraying, including rotating a pipe relative to its longitudinal axis and coating the surface of its threaded section (FSUE CRI KM "Prometey", Complex for detonation spraying of threaded tubing parts, Operation Manual, St. Petersburg, 2001). When using the method, the particles of the sprayed metal are coated with a thick layer of the hollow between the ridges and the tops of the thread ridges, while the surfaces of the sides of the thread ridges, on which the most commonly occur, are still covered with a relatively thin layer of coating material. This is a disadvantage of the method.
Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства является устройство для нанесения покрытия на резьбовой участок труб нефтяного сортамента, включающее рабочую камеру и установленное в камере средство нанесения покрытия, снабженное круглым соплом (ФГУП ЦНИИ КМ "Прометей", Комплекс для детонационного напыления резьбовых частей НКТ, Руководство по эксплуатации, Санкт-Петербург, 2001 г.).The closest analogue of the proposed device is a device for coating a threaded section of oil-grade pipes, including a working chamber and a coating device installed in the chamber, equipped with a round nozzle (FSUE CRI KM "Prometey", Complex for detonation spraying of threaded tubing parts, Operation Manual , St. Petersburg, 2001).
Недостатком этого устройства является неравномерное распределение покрытия по поверхности резьбы. При использовании устройства материал покрытия скапливается в канавках и на верхней части гребней резьбы.The disadvantage of this device is the uneven distribution of the coating on the surface of the thread. When using the device, the coating material accumulates in the grooves and on the upper part of the thread ridges.
Техническим результатом изобретения является повышение качества напыления за счет равномерного распределения напыляемого металла по поверхности резьбы.The technical result of the invention is to improve the quality of the spraying due to the uniform distribution of the sprayed metal over the surface of the thread.
Указанный технический результат достигается в способе нанесения антизадирного покрытия на резьбовой участок труб нефтяного сортамента, включающем вращение трубы относительно ее продольной оси и нанесение покрытия на поверхность ее резьбового участка, достигается за счет того, что нанесение покрытия производят, по меньшей мере, двумя воздушно-порошковыми струями, поперечным сечениям струй придают прямоугольную форму и направляют их так, чтобы ось каждой струи находилась в плоскости, проходящей через ось трубы, и была наклонена по отношению к ней на угол, равный 30-40 градусам, при этом широкие стороны струй в зоне обработки формируют с длиной, составляющей 0,3-1,0 от длины резьбового участка, и располагают их вдоль оси трубы, а струи наклоняют по отношению к оси трубы в противоположные стороны.The specified technical result is achieved in a method of applying an anti-seize coating to a threaded section of an oil gauge pipe, including rotating the pipe relative to its longitudinal axis and coating the surface of its threaded section, due to the fact that the coating is produced by at least two air-powder jets, cross-sections of the jets give a rectangular shape and direct them so that the axis of each jet was in a plane passing through the axis of the pipe, and was tilted relative to angle to it, equal to 30-40 degrees, while the wide sides of the jets in the processing zone are formed with a length of 0.3-1.0 of the length of the threaded section, and they are placed along the axis of the pipe, and the jets are inclined with respect to pipe axis in opposite directions.
Угол между проекциями осей струй на плоскость поперечного сечения трубы может быть в частном случае выбран из интервала от 30 до 180 градусов.The angle between the projections of the axes of the jets onto the plane of the cross section of the pipe can in a particular case be selected from the interval from 30 to 180 degrees.
В частном случае выполнения способа на фронтальные и тыльные поверхности резьбы наносят одинаковые по составу покрытия.In the particular case of the method, the front and rear surfaces of the threads are coated with the same coating composition.
Дальнейшим развитием изобретения является способ, в котором на фронтальные и тыльные поверхности резьбы наносят разные по составу покрытия.A further development of the invention is a method in which coatings of different compositions are applied to the front and rear surfaces of the threads.
Воздушно-порошковые струи в частном случае выполнения способа подают под одинаковыми углами к оси трубы.The powder air jets in the particular case of the method are supplied at the same angles to the axis of the pipe.
В другом частном случае воздушно-порошковые струи подают под разными углами к оси трубы.In another particular case, air-powder jets are fed at different angles to the axis of the pipe.
Указанный технический результат в устройстве для нанесения покрытия на резьбовой участок труб нефтяного сортамента, включающем рабочую камеру и установленное в камере средство нанесения покрытия, снабженное соплом, достигается за счет того, что средство нанесения покрытия выполнено в виде двух аппаратов, которые установлены так, что оси их сопел лежат в одной плоскости, проходящей через продольную ось рабочей камеры, и наклонены по отношению к этой оси в противоположные стороны, при этом каждое сопло выполнено плоским и с косым срезом, а торцевые поверхности срезов расположены вдоль оси рабочей камеры.The specified technical result in a device for coating a threaded section of an oil-grade pipe, including a working chamber and a coating means installed in the chamber equipped with a nozzle, is achieved due to the fact that the coating means is made in the form of two devices, which are installed so that the axis their nozzles lie in one plane passing through the longitudinal axis of the working chamber, and are inclined in opposite directions with respect to this axis, with each nozzle being made flat and with an oblique cut, and the end surfaces of the slices are located along the axis of the working chamber.
В частном случае выполнения устройства аппараты могут быть установлены по разные стороны от продольной оси рабочей камеры.In the particular case of the device, the devices can be installed on different sides from the longitudinal axis of the working chamber.
Величина угла среза сопла в частном случае может быть выбрана в интервале от 30 до 40 градусов.The magnitude of the nozzle exit angle in a particular case can be selected in the range from 30 to 40 degrees.
Изобретение поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.
Фиг.1. Схема процесса нанесения покрытия.Figure 1. The scheme of the coating process.
Фиг.2. То же, вид по стрелке А на фиг.1.Figure 2. The same, view along arrow A in figure 1.
Фиг.3. Рабочая камера нанесения покрытия, вид сверху, разрез.Figure 3. Working chamber for coating, top view, section.
Две воздушно-порошковые струи подают из сопел 1 на поверхность резьбового участка трубы 2 (см. фиг.1 и 2). Для напыления металлических порошков используют метод холодного газодинамического напыления. Порошок подается в сверхзвуковой плоский диффузор и разгоняется вместе с воздухом до 500-600 м/с. Поперечным сечениям струй придают прямоугольную форму. Их направляют так, чтобы ось S-S находилась в плоскости, проходящей через ось О-О трубы 2, и была наклонена по отношению к этой оси на 30-40 градусов. Широкие стороны струй в зоне обработки формируют с длиной, составляющей 0,3-1,0 от длины Lp, резьбового участка, и располагают их вдоль оси О-О трубы. Струи наклоняют по отношению к оси трубы 2 в противоположные стороны.Two air-powder jets are fed from the nozzles 1 to the surface of the threaded section of the pipe 2 (see figures 1 and 2). For spraying metal powders using the method of cold gas-dynamic spraying. The powder is fed into a supersonic flat diffuser and accelerates with air to 500-600 m / s. Cross sections of the jets give a rectangular shape. They are guided so that the axis SS is in a plane passing through the axis O-O of the
Устройство для нанесения антизадирного покрытия на резьбовый участок труб нефтяного сортамента включает герметичную рабочую камеру 3 напыления, в которой установлены два аппарата 4 холодного газодинамического напыления, предназначенные для нанесения покрытия на поверхность резьбового участка. Аппараты 4 расположены по разные стороны от оси рабочей камеры так, что оси их сопел (они совпадают с осями S-S воздушно-порошковых струй) лежат в одной плоскости, проходящей через продольную ось рабочей камеры, и наклонены по отношению к этой оси в противоположные стороны (продольная ось рабочей камеры совпадает с геометрической осью трубы, находящейся на позиции обработки). Каждое сопло выполнено плоским с косым срезом 5. Торцевые поверхности срезов 5 расположены вдоль оси рабочей камеры и перпендикулярны плоскости, в которой лежат оси сопел аппаратов 4. Для подачи трубы на позицию обработки в стенке камеры 3 выполнено отверстие 6. Для фиксации конца трубы в рабочей камере установлен конический упор-фиксатор 7.A device for applying an anti-seize coating to a threaded section of an oil pipe assortment includes a sealed
Устройство снабжено расположенными соосно перед рабочей камерой 3 средством продольного перемещения и средством вращательного движения трубы (не показаны).The device is equipped with coaxially arranged in front of the working
Устройство для нанесения покрытия работает следующим образом.Device for coating works as follows.
С помощью средства продольного перемещения резьбовой участок трубы 2 подают через отверстие 6 в рабочую камеру 3 напыления. Фиксируют конец трубы 2 посредством упора-фиксатора 7 от продольных и радиальных смещений и с помощью средства вращательного движения приводят трубу во вращение относительно ее продольной оси. На резьбовой участок вращающейся трубы 2 из сопел 1 подают воздушно-порошковую струю, которая образует слой покрытия.Using means of longitudinal movement of the threaded section of the
После достижения слоем покрытия необходимой толщины прекращают вращение трубы 2 и извлекают ее конец из рабочей камеры 3 напыления. Устройство готово к повторению описанного выше технологического цикла обработки новой очередной трубы.After the coating layer reaches the required thickness, the rotation of the
В случае необходимости нанесения на лобовую и тыльную стороны нитки резьбы двух различных материалов предлагается при сохранении всех приведенных рекомендаций внести соответствующие изменения в состав материала порошков, т.е. обеспечить подачу из каждого из двух аппаратов воздушно-порошковых струй с различными порошками.If it is necessary to apply two different materials on the front and back of the thread, while maintaining all the recommendations given, it is proposed to make the corresponding changes in the composition of the powder material, i.e. to ensure the supply of each of the two apparatus air-powder jets with different powders.
При выборе угла α следует ограничиваться интервалом 30-40 градусов по следующим причинам. В случае если угол α превышает 40 градусов, то траектории частиц напыляемого материала отклоняются от нормали к напыляемому участку поверхности. Это резко снижает эффект взаимодействия частиц с поверхностью, снижает прочность их закрепления на поверхности резьбы и коэффициент использования порошка. В случае, если угол α составляет менее 30 градусов, не удается получить требуемую толщину слоя покрытия в частях боковой поверхности гребней, прилегающих к впадинам, из-за эффекта "затенения", создаваемого соседними витками резьбы.When choosing the angle α should be limited to an interval of 30-40 degrees for the following reasons. If the angle α exceeds 40 degrees, then the paths of the particles of the sprayed material deviate from the normal to the sprayed surface area. This sharply reduces the effect of the interaction of particles with the surface, reduces the strength of their fastening on the surface of the thread and the coefficient of powder utilization. If the angle α is less than 30 degrees, it is not possible to obtain the required thickness of the coating layer in parts of the lateral surface of the ridges adjacent to the depressions due to the "shading" effect created by adjacent threads.
При выборе пределов длины широкой стороны струй в зоне обработки руководствовались следующим. Длина широкой стороны менее 0,3 длины резьбового участка приводит к образованию задиров в процессе эксплуатации, превышение длиной широкой стороны длины резьбового участка нецелесообразно из-за перерасхода материала покрытия.When choosing the limits of the lengths of the wide side of the jets in the processing zone were guided by the following. The length of the wide side less than 0.3 of the length of the threaded section leads to the formation of scoring during operation, exceeding the length of the wide side of the length of the threaded section is impractical due to overuse of the coating material.
Изобретение реализовано в опытно-промышленном устройстве для нанесения покрытия на резьбу труб нефтяного сортамента. В условиях производства были обработаны по описанной выше технологии партии труб нефтяного сортамента. Ниже приведены результаты опытно промышленных экспериментов.The invention is implemented in a pilot industrial device for coating a thread of oil assortment pipes. Under production conditions, batches of oil-grade tubes were processed using the technology described above. Below are the results of pilot industrial experiments.
Примеры конкретного выполнения способа.Examples of specific performance of the method.
Пример 1.Example 1
На концевые резьбовые участки партии труб в количестве 50 штук диаметром 73 мм, материал сталь 45, напыляли медно-цинковый порошок, размер частиц составлял 50 мкм. Время нанесения покрытия на один резьбовой участок составляло 15 секунд. В процессе операции напыления частота вращения труб составляла 20 об/мин. Струю порошка направляли из двух газодинамических аппаратов со сверхзвуковой скоростью (около 500 м/сек). Предварительно всю партию труб (50 шт.) разделили на две равные части. В процессе напыления одной (т.е. 25 труб) длина широкой стороны воздушно-порошковых струй в зоне обработки составляла 0,3 от длины резьбового участка, а угол наклона осей струй к оси трубы составлял 30 градусов. В процессе напыления другой части опытной партии (т.е. остальных 25 труб) длина широкой стороны поперечного сечения струй была равна длине резьбового участка, а угол наклона осей струй к оси трубы составлял 40 градусов. В результате в обеих партиях труб на резьбовых участках было получено покрытие толщиной 50 мкм. Наблюдалось равномерное покрытие по боковым поверхностям резьбы и относительно тонкий слой покрытия на ее вершинах и впадинах.At the end threaded sections of the batch of pipes in the amount of 50 pieces with a diameter of 73 mm, material steel 45, copper-zinc powder was sprayed, the particle size was 50 μm. Coating time per threaded portion was 15 seconds. During the spraying operation, the tube rotation frequency was 20 rpm. A jet of powder was directed from two gas-dynamic apparatuses at a supersonic speed (about 500 m / s). Previously, the entire batch of pipes (50 pcs.) Was divided into two equal parts. In the process of spraying one (i.e. 25 pipes), the length of the wide side of the air-powder jets in the treatment zone was 0.3 of the length of the threaded section, and the angle of inclination of the axis of the jets to the axis of the pipe was 30 degrees. In the process of spraying another part of the experimental batch (i.e., the remaining 25 pipes), the length of the wide side of the cross section of the jets was equal to the length of the threaded section, and the angle of inclination of the axis of the jets to the axis of the pipe was 40 degrees. As a result, a coating with a thickness of 50 μm was obtained in both pipe lots on threaded sections. A uniform coating was observed along the lateral surfaces of the thread and a relatively thin coating layer at its peaks and troughs.
Пример 2.Example 2
Сохраняя основные параметры технологии примера 1, осуществили напыление цинкового порошка на резьбовые участки труб (48 штук) диаметром 60 мм. Длина широкой стороны струи в зоне обработки составляла 0,45 от длины резьбового участка. Угол наклона струи к оси трубы составлял 35 градусов. На каждой трубе за 15 секунд было покрыто 7 ниток резьбы слоем цинка 50-55 мкм. Слой покрытия имел равномерное распределение по боковым сторонам витков резьбы.Keeping the main parameters of the technology of example 1, we sprayed zinc powder onto threaded pipe sections (48 pieces) with a diameter of 60 mm. The length of the wide side of the jet in the processing zone was 0.45 of the length of the threaded section. The angle of inclination of the jet to the axis of the pipe was 35 degrees. On each pipe in 15 seconds, 7 threads were coated with a layer of zinc of 50-55 microns. The coating layer had a uniform distribution on the sides of the threads.
Приведенные результаты реализации изобретения показывают достижение высокого качества покрытия труб при вполне приемлемых эксплуатационных затратах. Это подтверждает достижение указанного выше технического результата.The results of the invention show the achievement of a high quality coating of pipes at a reasonable operating cost. This confirms the achievement of the above technical result.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122684/02A RU2270883C1 (en) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | Method of application of anti-score coat on threaded sections of oil tubes and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122684/02A RU2270883C1 (en) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | Method of application of anti-score coat on threaded sections of oil tubes and device for realization of this method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2270883C1 true RU2270883C1 (en) | 2006-02-27 |
Family
ID=36114366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004122684/02A RU2270883C1 (en) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | Method of application of anti-score coat on threaded sections of oil tubes and device for realization of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2270883C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9205441B2 (en) | 2010-08-31 | 2015-12-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Coating apparatus for applying a UV curable resin to a threaded end of a steel pipe |
-
2004
- 2004-07-27 RU RU2004122684/02A patent/RU2270883C1/en active IP Right Revival
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9205441B2 (en) | 2010-08-31 | 2015-12-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Coating apparatus for applying a UV curable resin to a threaded end of a steel pipe |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4064295A (en) | Spraying atomized particles | |
| US3970249A (en) | Spraying atomized particles | |
| DE19713519C2 (en) | Process for the pretreatment and coating of aluminum bore surfaces | |
| EP1888803B1 (en) | Apparatus for gas-dynamic applying coatings and method of coating | |
| US5942045A (en) | Hard coating removal with ultrahigh-pressure fan jets | |
| EP0568315B1 (en) | Apparatus and method for blasting metallic surfaces | |
| KR101477635B1 (en) | spray device having a parabolic flow surface | |
| US4527507A (en) | Spray apparatus for applying a sharp-edged pattern of coating | |
| WO2012033155A1 (en) | Rotary atomizing painting device | |
| JP5865406B2 (en) | Rotating sprayer for spraying coating material and apparatus comprising the sprayer | |
| US20150240364A1 (en) | Method for coating by thermal spraying with an inclined particle jet | |
| EP2328689A1 (en) | Rotary spray device and method of spraying coating product using such a rotary spray device | |
| KR20150047457A (en) | Movable mask for a thermal and/or kinetic coating system | |
| JP7412416B2 (en) | Apparatus and method for surface treating materials | |
| CN101954322A (en) | Speed-variable supersonic flame spraying spherical device | |
| CN106756721A (en) | A kind of method and device based on laser processing technology prepares coating | |
| CN104611665B (en) | A kind of method of the thermal spraying prepares coating on large scale bend pipe class workpiece | |
| RU2270883C1 (en) | Method of application of anti-score coat on threaded sections of oil tubes and device for realization of this method | |
| CN109129201A (en) | A kind of water under high pressure jet stream rust cleaning technique of ship | |
| US3343933A (en) | Binder distribution method for producing mineral wool board | |
| CN102527542A (en) | Nozzle for use with a spray coating gun | |
| US5961053A (en) | Ultrahigh-pressure fan jet nozzle | |
| RU2393267C1 (en) | Procedure for gas-thermal application of coating on internal surface of item aperture | |
| EP1884293B1 (en) | Masking system for masking a cylinder hole | |
| RU2680333C2 (en) | Method for preparing surface of complex profile for gas plasma spraying |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090728 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110820 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160728 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180601 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190814 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |