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管端加工

日期:2024-05-19 11:29
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摘要:
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关于管端加工的相关知识:

所谓管端加工即对钢管端部进行车螺纹、定径、加厚、强化热处理、倒棱等工序。

管端车螺纹简称管端车丝钢管厂生产的钢管,其单根长度通常小于14m,有的钢管的服役长度往往大大超过这一长度。如在地质钻探和石油钻采中,钻井深度通常在1000m以上,*深达7000m;用于输送石油、天然气、水、碱、矿物等的输送管线长达数公里甚至数百公里。为此,需在钢管两端车螺纹,利用相应的接箍(接手)把钢管连接起来。螺纹连接要求连接强度高,气密性好,以防止钢管断裂和输送介质外泄。为适应多种用途的需要,世界各国已研制出各种形式的螺纹,但主要采用以下3种:圆顶三角螺纹,偏梯形(勃特雷斯)螺纹,直连型连接螺纹。

钢管端部在车丝前通常经过的机加工包括:切管、车外圆、镗孔、倒棱和端面加工。这些工序一般都是在一台专用车丝机上一次完成的,有的也可以在两台机床上完成。为了保证螺纹尺寸符合标准要求,石油钻采用管的管端螺纹,出厂时需用各种仪器进行严格检测,检测项目包括螺矩、齿高、齿形、螺纹长度、锥度、紧密矩等。

管端定径目的是减小钢管椭圆度,保证钢管机加工后的尺寸精度,主要用于石油套管。经端部定径后的套管,端部车丝时的黑皮扣(留有漏车表面的丝扣)数量少,可提高成材率。管端定径采用冷变形工艺,常用的定径方法有冲头扩径和冲头扩径+定径环压缩两种。


管端加厚主要用于石油管和地质管。因管端车丝后管壁减薄,螺纹连接部分成了整个管体强度的薄弱环节。为了提高螺纹连接部分的强度,采用管端加厚的方法增加管端壁厚。此外,钻杆(管)多采用管端与工具对焊连接、焊缝及其热影响区是强度的薄弱环节。为了提高焊缝区的强度,一般也采用管端加厚。管端加厚的形式有内加厚、外加厚和内外加厚。钢管加厚的工艺过程是:管端加热(在缝式炉或感应加热器中)加厚(用卧式锻造机或水压锻造机)冷却检查。

管端强化热处理即通过热处理使管端车丝部分的强度高于管体强度一个级别。管端强化热处理工艺包括管端加热、淬火(介质为压缩空气、水雾等)和回火等。


管端倒棱用于输送矿物、气、油、水等介质的管道,通常是由钢管一根根地焊接起来的。为便于管间焊接,对管端外角需进行倒棱(见图)。根据钢管用途不同,α角大小及钝边ζ值也不同,一般α=30。为保证管端倒棱后α及ζ尺寸**,要求钢管不圆度及壁厚不均尽可能小。钢管厂在管端加工时,管端倒棱和钢管切断在同一台机床上进行。国际上先进的切管机均具有倒棱的功能。石油管接箍的加工在专门的机床上完成,除接箍料的定尺切断外其他工序同管端加工类似。



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