本發(fā)明涉及一種油管、套管、抽油泵泵筒等深孔加工，具體涉及一種內(nèi)噴焊防腐耐磨油管及加工方法、加工設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前油田使用的防腐油管主要有以下幾種類(lèi)型：⑴內(nèi)襯油管：a.在油管內(nèi)襯pe、高密度聚乙烯等非金屬管材，防腐耐磨效果好，但耐溫性差，耐溫不超過(guò)80℃，對(duì)于深井和熱采井不適用，同時(shí)洗井溫度也不能太高，因此使用范圍受局限。b.在油管內(nèi)襯不銹鋼管、陶瓷管等耐腐蝕及耐溫管材，由于內(nèi)襯材料與基體材料受熱延伸率不同，使用過(guò)程中存在問(wèn)題，內(nèi)襯管厚度3mm-5mm,使油管內(nèi)徑變小6mm-10mm,影響油管使用性能。⑵內(nèi)噴涂油管：在油管內(nèi)噴涂環(huán)氧粉末或其它涂料，防腐效果好，由于噴涂料與基體是機(jī)械結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度20mpa～70mpa,耐磨和耐溫性差，一般用于水井管。⑶鍍層油管：耐溫性好，由于鍍層與基體的結(jié)合問(wèn)題，導(dǎo)致在復(fù)雜井況下，鍍層易起皮、脫落，同時(shí)該工藝還存在嚴(yán)重環(huán)保問(wèn)題。

另外，油套管在與接箍的連接部位在使用過(guò)程中，油套管的管體端面與連接端長(zhǎng)期與腐蝕性油液相接觸，長(zhǎng)期使用過(guò)程中容易先產(chǎn)生管體端部腐蝕現(xiàn)象，最終導(dǎo)致連接穩(wěn)定性差，產(chǎn)生連接失效，造成產(chǎn)能及維修費(fèi)用的提高，而目前均未對(duì)其進(jìn)行處理，使暴露在腐蝕液體部分的管體和油管螺紋及連接部位防腐效果差。

噴焊工藝是對(duì)經(jīng)預(yù)熱的自溶性合金粉末涂層再加熱至760℃-1300℃，使顆粒熔化，造渣上浮到涂層表面，生成的硼化物和硅化物彌散在涂層中，使顆粒間和基體表面達(dá)到良好結(jié)合。最終沉積物是致密的金屬結(jié)晶組織并與基體形成約0.05-0.1mm的冶金結(jié)合層，其結(jié)合強(qiáng)度約400mpa，抗沖擊性能較好、耐磨、耐腐蝕，外觀呈鏡面。該工藝常用于機(jī)械零件的外表面修復(fù)，外表面防腐、耐磨處理。由于受加工設(shè)備的限制，該工藝目前在國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有進(jìn)行深孔加工的實(shí)施及相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能對(duì)油管內(nèi)壁、端不及螺紋進(jìn)行防腐，同時(shí)不影響螺紋的抗拉強(qiáng)度，并能提高連接部位的防腐效果和連接強(qiáng)度，能實(shí)現(xiàn)良好的防腐、耐磨、耐高溫，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高工作效率的內(nèi)噴焊防腐耐磨管加工設(shè)備。

本發(fā)明的另一目的是提供一種通過(guò)上述加工設(shè)備所形成的內(nèi)噴焊防腐耐磨管的加工方法和制備得到的內(nèi)噴焊防腐耐磨油管。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：內(nèi)噴焊防腐耐磨油管加工設(shè)備，包括依次設(shè)置在管體外表面的預(yù)熱感應(yīng)加熱圈和重熔感應(yīng)加熱圈，所述管體內(nèi)設(shè)有噴頭、噴嘴和支架，噴嘴安裝在噴頭前端，所述管體的外表面還設(shè)有用于推動(dòng)管體向前旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力滾輪，所述管體外端設(shè)噴槍?zhuān)鰢姌屌c噴頭之間連接有外管，所述外管內(nèi)設(shè)有安裝在噴槍與噴頭之間的送粉管和混合氣管；所述外管內(nèi)還設(shè)有冷卻水管，所述冷卻水管一端與噴槍連接，所述冷卻水管的另一端延伸到噴頭后端，所述外管的末端設(shè)有回水管；所述噴槍上分別連接有料斗、乙炔管線(xiàn)、氧氣管線(xiàn)和進(jìn)水口，所述料斗的下端通過(guò)噴槍與送粉管連接，所述氧氣管線(xiàn)的一條通道通過(guò)噴槍與送粉管連接，所述氧氣管線(xiàn)的另一條通道與乙炔管線(xiàn)分別通過(guò)噴槍與混合氣管連接，所述回水管與外管內(nèi)腔連通；所述噴頭上還設(shè)有耐高溫?cái)z像頭，所述預(yù)熱感應(yīng)加熱圈、重熔感應(yīng)加熱圈分別與預(yù)熱感應(yīng)加熱控制柜和重熔感應(yīng)加熱控制柜電連接。

所述加工設(shè)備還包括監(jiān)視屏，所述監(jiān)視屏與耐高溫?cái)z像頭電連接。

所述噴頭的前端與管體水平軸線(xiàn)成一定角度。

所述支架的上部托起外管，每個(gè)支架下部設(shè)兩個(gè)支撐桿，支撐桿下部安裝有用于自由滾動(dòng)的鋼球，所述鋼球與管體內(nèi)壁接觸。

一種內(nèi)噴焊防腐耐磨管的加工方法，包括以下步驟：

1）將管體內(nèi)孔清潔干凈，在管體內(nèi)孔噴焊一層防腐耐磨合金，形成防腐耐磨合金層，達(dá)到管體內(nèi)孔防腐耐磨效果，然后加工兩端螺紋；

2）將管體的端面和前端部離端面5mm-10mm粗加工，并在粗加工面噴焊或堆焊耐腐蝕合金，形成第一耐腐蝕合金層，然后將管體內(nèi)孔清潔干凈，在管體內(nèi)孔噴焊一層防腐耐磨合金，最后加工螺紋；

3）在與管體連接的接箍中部粗加工一凹槽，在凹槽內(nèi)噴焊或堆焊耐腐蝕合金，然后加工連接內(nèi)螺紋為與管體連接的成品接箍。

一種內(nèi)噴焊防腐耐磨管，包括管體和與管體螺紋連接的接箍，所述管體內(nèi)孔壁上噴焊有防腐耐磨合金層，所述管體端面和連接端的外表面分別噴焊或堆焊有第一耐腐蝕合金層，所述管體連接端的外表面位于第一耐腐蝕合金層的部位設(shè)有連接外螺紋；所述接箍?jī)?nèi)壁上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)噴焊或堆焊有第二耐腐蝕合金層，所述接箍?jī)?nèi)部上設(shè)有與管體外表面的連接外螺紋相適配的連接內(nèi)螺紋。

所述接箍凹槽內(nèi)的第二耐腐蝕合金層的位置在管體與接箍連接后與管體連接端外表面的第一耐腐蝕合金層部分重疊。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能對(duì)油管內(nèi)孔、端面和螺紋進(jìn)行防腐，同時(shí)不影響螺紋的抗拉強(qiáng)度，并能提高連接部位的防腐效果和連接強(qiáng)度，防腐效果好。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明管體的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明管體的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明接箍的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明管體和接箍連接后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明加工設(shè)備外管、送粉管、混合氣管、冷卻水管和支架剖面圖。

圖中：1.管體；2.接箍；3.防腐耐磨合金層；4.第一耐腐蝕合金層；5.連接外螺紋；6.凹槽；7.第二耐腐蝕合金層；8.連接內(nèi)螺紋；9.重熔感應(yīng)加熱圈10.滾輪；11.預(yù)熱感應(yīng)加熱圈；12.支架；13.外管；14.回水管；15.進(jìn)水口；16.噴槍?zhuān)?7.乙炔氣管線(xiàn)；18.氧氣管線(xiàn)；19.料斗；20.監(jiān)視屏；21.耐高溫?cái)z像頭；22.噴頭；23.預(yù)熱感應(yīng)加熱控制柜；24.重熔感應(yīng)加熱控制柜；25.混合氣管；26.送粉管；27.進(jìn)水管；28.支撐桿；29.噴嘴。

具體實(shí)施方式

下面是結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

參照?qǐng)D1，內(nèi)噴焊防腐耐磨管，包括管體1和在管體1內(nèi)孔壁上噴焊的防腐耐磨合金層3。其加工方法：將管體1的內(nèi)孔清潔干凈，內(nèi)孔噴焊一層防腐耐磨合金3，然后加工螺紋，與普通接箍聯(lián)接成防腐耐磨油管。這種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品加工工藝簡(jiǎn)單，成本低，適用于偏磨嚴(yán)重，腐蝕性不嚴(yán)重的油井。當(dāng)然上述加工方法也適用于抽油泵泵筒和長(zhǎng)缸套等深孔零件的加工。

實(shí)施例2

如圖2所示，其加工工藝：粗加工管體1端面和前端部（離端面5mm-10mm)，在粗加工部位噴焊或堆焊第一耐腐蝕合金層4，清潔管體1內(nèi)表面，在內(nèi)孔表面噴焊耐腐蝕合金層3，加工螺紋。通過(guò)第一耐腐蝕合金層4可以使管體1的連接部位處于此處，這樣防止連接部位與腐蝕性液體接觸。

如圖3所示，在接箍2內(nèi)壁上設(shè)有凹槽6，在凹槽6內(nèi)噴焊或堆焊有第二耐腐蝕合金層7，加工連接內(nèi)螺紋8。

如圖4所示，通過(guò)連接外螺紋5和連接內(nèi)螺紋8可以將管體1與接箍2連接起來(lái)，并且，由于他們的連接部位都為防腐結(jié)構(gòu)，所以連接性能不會(huì)受到腐蝕等影響。這種結(jié)構(gòu)防腐耐磨性好，適用于腐蝕和偏磨嚴(yán)重的油井，但制造成本較高。

如圖5所示，一種內(nèi)噴焊防腐耐磨油管的加工設(shè)備，包括依次設(shè)置在管體1外表面的重熔感應(yīng)加熱圈9和預(yù)熱感應(yīng)加熱圈11，預(yù)熱感應(yīng)加熱圈11、重熔感應(yīng)加熱圈9分別與預(yù)熱感應(yīng)加熱控制柜23和重熔感應(yīng)加熱控制柜24電連接。使預(yù)熱、噴涂、重熔三道工預(yù)一次完成，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高效率。另外一種方式是重熔可以用火焰加熱，把噴涂和重熔分兩步進(jìn)行。對(duì)于有的材料則不用預(yù)熱，將粉料直接噴到高溫管壁上，一次完成。

管體1內(nèi)設(shè)有小于管體1內(nèi)徑的噴頭22和支架12，支架12上部托起外管，下部設(shè)兩個(gè)支撐桿28，兩個(gè)支撐桿成一定角度，支撐桿的下端裝鋼球，鋼球與管體內(nèi)表面接觸，鋼球可以自由滾動(dòng)，當(dāng)管體1轉(zhuǎn)動(dòng)并向前（或后）移時(shí)，保持噴頭始終處于固定位置狀態(tài)。

噴頭22前端部分與管體軸線(xiàn)成一定角度，噴嘴安裝在噴頭前端，這樣，當(dāng)管體1轉(zhuǎn)動(dòng)前進(jìn)時(shí)，可使噴嘴29噴出的合金粉末均勻噴灑在管體1的內(nèi)壁上。

在管體1的外表面還設(shè)有用于推動(dòng)管體1向前旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力滾輪10。

管體1外端設(shè)噴槍16，噴槍16與噴頭22之間連接有外管13，外管13內(nèi)設(shè)有兩端分別與噴槍16和噴頭22連接的混合氣管25和送粉管26，外管13內(nèi)還設(shè)進(jìn)水管27，進(jìn)水管27一端與噴槍16連接，并與進(jìn)水口15相通，另一端通到噴頭22后端，使外管13內(nèi)充滿(mǎn)冷卻水。

噴槍16上連接氧氣管線(xiàn)18、乙炔管線(xiàn)17、料斗19和進(jìn)水口15，當(dāng)氧氣進(jìn)入噴槍腔體后，一部分隨粉料由送粉管26進(jìn)入噴頭22，另一部分與通過(guò)乙炔管線(xiàn)17出來(lái)的乙炔氣混合，由混合氣管25進(jìn)入噴頭22。

噴頭22上還設(shè)有耐高溫?cái)z像頭21，耐高溫?cái)z像頭21與監(jiān)視屏20電連接。通過(guò)視屏可以在線(xiàn)觀察噴焊質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)缺陷可及時(shí)處理。

內(nèi)噴焊防腐耐磨油管的加工方法，包括以下步驟：

1）將管體1內(nèi)孔清潔干凈，在管體內(nèi)孔1噴焊一層防腐耐磨合金，形成防腐耐磨合金層3，加工兩端螺紋，然后一端與普通接箍（也可以與防腐接箍2）連接成成品油管；

2）將管體1的端部和前端部（離端面5mm-10mm)粗加工，并在管體1端面和連接端的前部噴焊或堆焊耐腐蝕合金，形成第一耐腐蝕合金層4，然后在管體連接端的外表面在位于第一耐腐蝕合金層4的部位加工連接外螺紋5；

3）在與管體1連接的接箍2中部粗加工一凹槽3，在凹槽3內(nèi)噴焊或堆焊耐腐蝕合金，形成第二耐腐蝕合金層7，然后加工連接內(nèi)螺紋8為與管體連接的成品接箍。

施工時(shí)，開(kāi)啟進(jìn)水閥，使冷卻水循環(huán)；開(kāi)啟預(yù)熱感應(yīng)加熱控制柜23，預(yù)熱感應(yīng)加熱圈11將管體1預(yù)熱至200-300℃，打開(kāi)乙炔和氧氣閥，混合氣通過(guò)混合氣管25進(jìn)入噴頭22，從噴嘴29上點(diǎn)燃并在噴槍16上調(diào)節(jié)氣量，觀察火焰到適合施工，打開(kāi)進(jìn)料閥，粉料通過(guò)送粉管26進(jìn)入噴頭22，通過(guò)噴嘴26噴在管體1內(nèi)壁上；打開(kāi)動(dòng)力滾輪10開(kāi)關(guān)，管體1旋轉(zhuǎn)并向前移動(dòng)。開(kāi)啟重熔感應(yīng)加熱控制柜24，重熔感應(yīng)加熱圈9將管體1加熱到760℃以上，使噴涂材料與管體1的內(nèi)表面形成0.05-0.1mm的冶金結(jié)合層。在噴焊過(guò)程中，動(dòng)力滾輪10保持管體1以勻速向前方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，確保噴焊層均勻。支架12用于支撐外管13，使噴頭22在管體1內(nèi)距噴涂面保持一定距離。耐高溫?cái)z像頭21和監(jiān)視屏20用于觀察噴焊質(zhì)量、檢查毛坯管的內(nèi)孔清潔質(zhì)量。

噴頭22的前端與軸線(xiàn)成一定角度，噴頭上安裝噴嘴29。噴頭22與噴槍16通過(guò)混合氣管25、送粉管26、外管13聯(lián)在一起，外管13內(nèi)設(shè)進(jìn)水管，進(jìn)水管一端與噴槍16連接，另一端通向噴頭22后端，外管內(nèi)充滿(mǎn)冷卻水。噴槍16上設(shè)氧氣、乙炔、冷卻水入口。噴槍16上還設(shè)料斗、氧氣入口、乙炔入口、進(jìn)水口及調(diào)節(jié)氣量的開(kāi)關(guān)。

根據(jù)上述工藝，在管體1的外徑上設(shè)重熔感應(yīng)加熱圈9和預(yù)熱感應(yīng)圈11，使預(yù)熱、噴涂、重熔三道工預(yù)一次完成，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高效率。

加工管體1的連接外螺紋5和接箍2的連接內(nèi)螺紋8時(shí)，按一般加工方法加工即可；在管體1的端面和連接端的前部噴焊或堆焊第一耐腐蝕合金層4，然后在與管體1連接的接箍2的中部粗加工一凹槽6，在凹槽6內(nèi)噴焊或堆焊第二耐腐蝕合金層7，此處的噴焊或堆焊為已知技術(shù)，在此不再贅述。

本發(fā)明能對(duì)油管端面和螺紋進(jìn)行防腐，同時(shí)不影響螺紋的抗拉強(qiáng)度，并能提高連接部位的防腐效果和連接強(qiáng)度，防腐效果好，同時(shí)也可通過(guò)上述方法和設(shè)備對(duì)泵筒及其它深孔零件進(jìn)行加工。

本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方式，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化，變化后的內(nèi)容仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。