石油螺紋檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

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摘要：本文主要分析了石油螺紋檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀，同時(shí)，在此基礎(chǔ)上講解了石油螺紋檢測(cè)的具體應(yīng)用情況，最后探討了國(guó)內(nèi)外石油業(yè)螺紋檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，希望能為有關(guān)人員提供到一定的參考和幫助。

關(guān)鍵詞：石油螺紋檢測(cè)技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

1前言

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平快速發(fā)展的同時(shí)，也推動(dòng)了能源工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。石油工業(yè)資源在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中對(duì)石油設(shè)備以及相關(guān)配件，尤其是螺紋的應(yīng)用在逐漸增多，石油螺紋檢測(cè)技術(shù)的作用也變得越來(lái)越重要，為此對(duì)石油螺紋檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)研究有著十分重要的意義。

2石油螺紋檢測(cè)技術(shù)

目前，熱軋是導(dǎo)致石油螺紋價(jià)格上漲的原因。因此，對(duì)石油螺紋檢測(cè)技術(shù)的研究應(yīng)從石油螺紋的預(yù)應(yīng)用方案和詳細(xì)的測(cè)試過(guò)程進(jìn)行分析。以API螺紋測(cè)試為例，從以下角度對(duì)石油螺紋檢測(cè)技術(shù)具體情況進(jìn)行分析。

2.1檢測(cè)前的準(zhǔn)備工作

首先，應(yīng)仔細(xì)清潔螺紋。在進(jìn)行干凈的熱軋后，應(yīng)記錄鋼種、熱軋卷的規(guī)格和批號(hào)。另外，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格注意科學(xué)、合理地選擇測(cè)量工具。必須根據(jù)接觸直徑近似值、螺紋價(jià)格表和模板，選擇測(cè)量距離的工具，并確定精確的測(cè)量范圍，以便可以清晰、準(zhǔn)確地測(cè)量距離。

2.2檢測(cè)的流程

外部照明有利于更準(zhǔn)確地判斷螺紋價(jià)格是否存在內(nèi)部和外部損壞或問(wèn)題。如果在全面檢查過(guò)程中偶然發(fā)現(xiàn)輕微損壞或毛刺，則應(yīng)將其磨平并旋轉(zhuǎn)量規(guī)。如果偶然發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重變形，則無(wú)須擰緊。檢查其直徑和實(shí)體幾何尺寸，并測(cè)試具體參數(shù)。需要注意的是，當(dāng)固定位置外齒高度計(jì)，內(nèi)齒高度計(jì)70～80偏航或上下偏航時(shí)，在測(cè)試單個(gè)熱軋的參數(shù)時(shí)，請(qǐng)注意錐度的測(cè)量是否在同一軸截面積上。此外，齒高度和螺距的測(cè)量應(yīng)沿母線方向。

2.3螺紋檢測(cè)應(yīng)注意的問(wèn)題

一般而言，檢測(cè)小螺紋時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：（1）將量規(guī)、外徑千分尺、壓力表等其他測(cè)量工具與被測(cè)產(chǎn)品保持在相同的溫度下恒溫一段時(shí)間，消除測(cè)量工具和被測(cè)產(chǎn)品之間的溫度差異。一旦測(cè)量工具和被測(cè)產(chǎn)品之間存在溫差，將對(duì)直接測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生很大的不利影響，甚至壓力表也無(wú)法從連接器上卸下；（2）記錄工作后，應(yīng)注意將量規(guī)和被測(cè)產(chǎn)品保持在同一溫度下。注意管路和嵌入式管道之間距離較近的充注編號(hào)，并仔細(xì)標(biāo)記充注編號(hào)；（3）應(yīng)消除儀表的最大返回誤差；（4）在直接測(cè)量鍵槽的過(guò)程中，應(yīng)注意基準(zhǔn)點(diǎn)是否正確。尤其是要特別注意螺紋價(jià)格和面積的準(zhǔn)確測(cè)量。完整的測(cè)量應(yīng)完全覆蓋該間隔，即測(cè)量方法的距離可以完全重疊，但僅在另一個(gè)間隔內(nèi)是不夠的。也可以使用交叉重疊法檢測(cè)結(jié)果。從小端到大端進(jìn)行測(cè)試時(shí)，請(qǐng)注意儀器的測(cè)量值與實(shí)際數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確測(cè)量值是否一致，否則，應(yīng)使用小刻度盤的最小測(cè)量結(jié)果和指針指示值的顯示值之差來(lái)表示實(shí)際測(cè)量情況；（5）經(jīng)過(guò)精確的測(cè)量工作后，如果得到的結(jié)果是在符合要求的邊緣和基本不合格的邊緣之間。此時(shí)，S1、S2和P1修正非常重要。另外，鉆床熱卷膨脹的松緊度相對(duì)較小，因此，在這種實(shí)際情況下，必須有針對(duì)性地進(jìn)行修正；（6）鋅基磷化絲表面粗糙，測(cè)量力大，必要時(shí)，應(yīng)加潤(rùn)滑油來(lái)消除測(cè)量時(shí)的上下擺動(dòng)困難；（7）檢查肩部表面是否有水平和垂直凹槽，如果發(fā)生這種情況，很可能會(huì)對(duì)內(nèi)密封的良好效果產(chǎn)生的影響；（8）在操作單個(gè)儀器時(shí)，一定要小心謹(jǐn)慎，注意及時(shí)檢查。

3石油螺紋檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀

綜觀近年來(lái)小線可檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際操作和應(yīng)用，現(xiàn)有如距離單熱軋測(cè)量結(jié)果儀，度數(shù)單鋼筋直接測(cè)量?jī)x等已廣泛應(yīng)用于石油能源小螺紋測(cè)量方法的相關(guān)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了油氣小線的直接測(cè)量。從與采油線價(jià)格有關(guān)的檢測(cè)和應(yīng)用方法的現(xiàn)狀來(lái)看，許多制造商在其加工和測(cè)量過(guò)程中應(yīng)用了特殊的石油能源小線技術(shù)來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)量其產(chǎn)品。從應(yīng)用的角度來(lái)看，某些技術(shù)應(yīng)用已加強(qiáng)了粗加工精度的整體控制。在處理和測(cè)試中，也期待在嘗試很多方法后能夠選用一種新的有效的方法。

4國(guó)際與國(guó)內(nèi)石油螺紋檢測(cè)技術(shù)的新發(fā)展

隨著社會(huì)科學(xué)各項(xiàng)技術(shù)的飛速發(fā)展，石油天然氣鉆探技術(shù)正逐步向水井、超井口、熱力生產(chǎn)井以及具有腐蝕性和破壞性介質(zhì)的井方向發(fā)展，這對(duì)油氣井提出了更高的要求?；诖?，國(guó)際國(guó)內(nèi)石油業(yè)相繼研發(fā)出了符合使用要求的石油螺紋，如唐山鋼鐵公司有很多用于石油和天然氣的特殊熱盤管，如tp-cq，tp-nf，tp-fj，tp-g2和用于油氣生產(chǎn)的特殊熱盤管；CGT系列特種采油螺旋鋼；無(wú)錫西姆斯的WSP系列和油能專用熱盤管；法國(guó)的wam-top和用于石油和天然氣的特殊熱卷，與之相應(yīng)的石油螺紋檢測(cè)技術(shù)也在發(fā)展和進(jìn)步。4.1錐度單項(xiàng)螺紋測(cè)量?jī)x錐度單向螺紋測(cè)量?jī)x可以更好地控制石油天然氣熱卷的粗加工錐度，測(cè)量方法的高精度可以超過(guò)0.001mm/in。根據(jù)加工后的熱卷尺寸，可以更換不同規(guī)格的連桿。在后處理的鋼筋上，根據(jù)粗熱軋的螺距將百分表的整個(gè)小螺紋螺距重置為零，然后，使每種測(cè)量方法的儀器的末端沿?zé)彳埛较蛐D(zhuǎn)。

4.2齒高單項(xiàng)螺紋測(cè)量?jī)x

齒高單向螺紋測(cè)量?jī)x是特殊石油和天然氣螺紋鋼的精確測(cè)量的組成指標(biāo)值。它可以隨時(shí)檢測(cè)螺紋加工，如在加工過(guò)程中是否嚴(yán)重磨損了弧形車刀，小螺紋深度是否可以滿足要求，并且可以看到后加工過(guò)程中螺紋鋼的嚴(yán)重磨損程度。這在常規(guī)技術(shù)的檢查中很難準(zhǔn)確測(cè)量。在過(guò)去的粗加工過(guò)程中，如果所有切削工具都過(guò)度磨損，則當(dāng)無(wú)法通過(guò)測(cè)試規(guī)分開(kāi)距離時(shí)，可以增加鋼筋的螺距直徑，以滿足小螺紋技術(shù)的要求?？梢钥闯?，前兩種緊密節(jié)距檢測(cè)方法不能保證粗加工螺紋價(jià)格的齒寬，而全齒高螺紋價(jià)格的單次測(cè)量?jī)x能有效解決這個(gè)問(wèn)題。

4.3螺距單項(xiàng)螺紋測(cè)量?jī)x

熱軋節(jié)距的單次直接測(cè)量是一種新的、常用的精確測(cè)量方法。它可以檢測(cè)鋼筋在某中心軸上的軸向運(yùn)動(dòng)。在以前的加工過(guò)程中，沒(méi)有這樣明確的要求。眾所周知，石油螺紋熱卷的次要作用是內(nèi)部封閉。由于螺紋鋼的變形，小螺紋在載荷作用下有可能發(fā)生較大的軸向移動(dòng)、小螺紋斷裂，不能達(dá)到良好的螺紋密封效果。國(guó)產(chǎn)天津鐵管TP的系列與法國(guó)wam-top系列石油資源專用熱盤管之間的距離差應(yīng)為0.038mm/in。如果將該項(xiàng)目也用于API石油螺紋熱軋相關(guān)檢測(cè)，則可以更好地控制熱軋粗加工的測(cè)量誤差，避免油和天然氣螺紋鋼的損壞，解決功能失效和連接距離問(wèn)題不準(zhǔn)確，并提高了整體密封性能和可擴(kuò)展性，降低了螺紋價(jià)格。

4.4螺紋外徑單項(xiàng)測(cè)量?jī)x

石油和天然氣熱線圈帶有螺紋，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量熱線圈的螺距直徑。單一測(cè)量熱卷內(nèi)徑的方法完全解決了這個(gè)問(wèn)題。在具體使用中，該方法要求測(cè)量尺不應(yīng)小于11.2mm，并且測(cè)量尺可移動(dòng)，以確保測(cè)量尺不僅可以在螺紋價(jià)格的螺距范圍內(nèi)，而且可以使熱軋圓錐形表面完全匹配。該方法還可以精確測(cè)量深度，具體測(cè)量方法是根據(jù)熱軋規(guī)格和型號(hào)名稱確定最佳延伸長(zhǎng)度，以確保在整個(gè)小螺紋上進(jìn)行精確測(cè)量。精確測(cè)量單個(gè)外徑的測(cè)量?jī)x器是一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，有必要測(cè)試石油螺紋的特殊粗加工。它使用特定于熱卷的標(biāo)準(zhǔn)外徑規(guī)和外徑規(guī)百分表，并控制熱軋壁厚。

4.5石油螺紋檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

在固定的時(shí)間內(nèi)，這些測(cè)量工具按規(guī)定的溫度必須等于測(cè)量的石油螺紋產(chǎn)品溫度。在特定的測(cè)量中，需要注意測(cè)試的螺絲產(chǎn)品和測(cè)量工具之間沒(méi)有溫度差。如果它們之間存在溫度差，測(cè)試結(jié)果會(huì)受到很大影響，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的溫度差范圍進(jìn)行檢測(cè)。應(yīng)該注意油管套公扣緊密距正號(hào)和負(fù)號(hào)的區(qū)分，記錄參數(shù)過(guò)程中必須嚴(yán)格小心標(biāo)記正負(fù)標(biāo)志。在錐度檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)于回零的準(zhǔn)確性應(yīng)該被管控。如果在測(cè)量過(guò)程中有回到零的問(wèn)題，應(yīng)該再次進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量線區(qū)域間隔后，應(yīng)該保證間隔的完全覆蓋。也就是說(shuō)，可以完全重疊所有測(cè)量間隔，并且可以通過(guò)重疊的測(cè)量方法檢測(cè)特定測(cè)量。在從小到大的測(cè)試中，需要嚴(yán)格注意儀表讀取和實(shí)測(cè)值的一致性。否則，可以使用刻度盤的最大讀取和指針讀取的差來(lái)獲得實(shí)測(cè)值。在特定的線測(cè)量過(guò)程中，如果測(cè)定的結(jié)果在合格和不合格中搖擺不定，最重要的內(nèi)容是合理確定與合格之間的差距。鉆頭工具螺絲的貼合距離容許范圍非常小，因此，需要獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，并判斷螺絲是否適度。磷酸化后的線的表面非常粗糙，測(cè)量力比較大。在這種情況下，線程容易揮桿。此時(shí)，在螺紋齒槽內(nèi)涂抹潤(rùn)滑油，提高測(cè)定效果，確保檢查檢查品質(zhì)。在線檢測(cè)的特定工序中，需要檢查肩部，確認(rèn)主肩面是否有縱槽。

5結(jié)語(yǔ)

由上可知，在應(yīng)用特殊螺紋檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行石油螺紋檢測(cè)的過(guò)程中，可以對(duì)螺紋齒高以及中徑做到有效控制，同時(shí)，也可以對(duì)螺紋錐度及和螺距做到有效控制。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外檢測(cè)技術(shù)正處在快速發(fā)展中，為此有關(guān)人員應(yīng)充分結(jié)合自身工作情況來(lái)有效提升檢測(cè)工作水準(zhǔn)，同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格規(guī)范工作流程，只有在操作的過(guò)程中認(rèn)真執(zhí)行檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，才能有效滿足油套管螺紋和鉆具連接的需求。

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作者：樊慧超 單位：山東省計(jì)量科學(xué)研究院