論石油管螺紋的機(jī)械檢測(cè)

張穎

摘 要：石油是工業(yè)發(fā)展的“血液”，做好石油的勘探、開采對(duì)于我國(guó)的工業(yè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極為重要的意義。在石油勘探開采的過程中對(duì)于各管件之間的連接需要使用專業(yè)的螺紋以確保兩者之間的緊密連接。文章在簡(jiǎn)要介紹了石油管螺紋機(jī)械檢測(cè)的現(xiàn)狀和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展的基礎(chǔ)上，討論了螺紋測(cè)量需要研究的幾個(gè)問題，具體介紹了螺紋類型標(biāo)志、檢測(cè)工具、檢測(cè)步驟和檢測(cè)中的問題和檢測(cè)結(jié)果的表示。

關(guān)鍵詞：螺紋類型標(biāo)志；檢測(cè)工具；檢測(cè)步驟；檢測(cè)應(yīng)注意的問題；檢測(cè)結(jié)果的表示

前言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開石油的有力支持，做好石油的良好供給對(duì)于確保經(jīng)濟(jì)的健康、穩(wěn)定發(fā)展有著極為重要的意義。我國(guó)是一個(gè)多煤、少油、少氣的國(guó)家，做好對(duì)于國(guó)內(nèi)石油的勘探開采對(duì)于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著極為重要的意義。在石油勘探、開采和輸送的過程中需要使用大量石油機(jī)械產(chǎn)品，在這些石油機(jī)械產(chǎn)品中螺紋又是此類產(chǎn)品的主要組成部分，是應(yīng)用最為廣泛的一類機(jī)械零件，主要用途是緊固、密封、傳遞位移和動(dòng)力，尤其是石油行業(yè)中所使用的螺紋管件對(duì)于螺紋的制造精度要求極高，因此研究石油管螺紋的測(cè)量對(duì)于確保石油管的連接質(zhì)量有著極為重要的意義。本文在分析石油螺紋檢測(cè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上對(duì)石油螺紋管檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了分析展望。

1 石油管螺紋檢測(cè)現(xiàn)狀

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展加大了對(duì)于石油的需求。為了更好的對(duì)石油資源進(jìn)行開發(fā)現(xiàn)今的石油資源的勘探開采正朝著深井、超深井、大位移井和高壓氣井等方面發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要大量的高質(zhì)量石油管，做好對(duì)于石油管尤其是石油管上的高質(zhì)量螺紋的制造是確保保障石油勘探、開采的重要一環(huán)。為制造高質(zhì)量的石油管螺紋需要加強(qiáng)對(duì)于石油螺紋的檢測(cè)技術(shù)。現(xiàn)今對(duì)于石油管螺紋的檢測(cè)主要分為制造廠內(nèi)檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)兩個(gè)環(huán)節(jié)。在制造廠內(nèi)檢測(cè)時(shí)是在涂上螺紋保護(hù)層前進(jìn)行，而現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)是對(duì)或新或舊的管材進(jìn)行檢測(cè)。

2 石油管螺紋檢測(cè)中所存在的問題

對(duì)于石油管螺紋的檢測(cè)是一項(xiàng)檢測(cè)精度要求極高的工作，在對(duì)石油管螺紋檢測(cè)的過程中會(huì)涉及到螺距、入射角、螺紋直徑（小徑、中徑等數(shù)據(jù)）的測(cè)量，除了對(duì)于石油管螺紋單項(xiàng)參數(shù)的檢測(cè)外，在石油管螺紋檢測(cè)中還需要注意幾個(gè)誤差對(duì)石油管螺紋綜合參數(shù)的影響。此外，在石油管螺紋檢測(cè)中使用機(jī)械檢測(cè)法檢測(cè)效率較為低下，需要在石油管螺紋檢測(cè)中引起相應(yīng)的重視。

3 石油管螺紋的檢測(cè)工具

現(xiàn)今對(duì)于石油管螺紋的檢測(cè)所使用的檢測(cè)設(shè)備主要是單項(xiàng)參數(shù)測(cè)量?jī)x和檢驗(yàn)用工作量規(guī)，此方法也是目前應(yīng)用較廣的檢測(cè)方法。石油螺紋單項(xiàng)儀由各種單參數(shù)量表、校對(duì)儀和標(biāo)準(zhǔn)塊組成。校驗(yàn)儀可對(duì)量表值進(jìn)行校驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)塊為相對(duì)測(cè)量提供標(biāo)準(zhǔn)值。在對(duì)石油管螺紋進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)需要對(duì)石油管螺紋中的各項(xiàng)單獨(dú)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，如果單參數(shù)檢測(cè)數(shù)據(jù)合格，再用工作量規(guī)對(duì)石油管材的綜合誤差進(jìn)行檢測(cè)。在石油行業(yè)對(duì)于石油管螺紋的實(shí)際檢測(cè)工作中螺紋檢測(cè)均利用專用塞規(guī)或與環(huán)規(guī)配合是否合適，也就是檢測(cè)螺紋之間的緊密距，并以此作為檢測(cè)石油螺紋的主要指標(biāo)，來反映螺紋的加工綜合質(zhì)量。此外，在石油管螺紋的檢測(cè)過程中還需要使用到卷尺、測(cè)厚儀、游標(biāo)卡尺（長(zhǎng)度、深度等）、深度千分尺、鋼板尺、卡鉗、座架規(guī)、同軸度規(guī)、通徑規(guī)、輪廓顯微鏡等的測(cè)試工具。

4 石油管螺紋的檢測(cè)步驟

在對(duì)石油管螺紋進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需要按照以下步驟進(jìn)行：（1）查看螺紋外觀。在對(duì)石油管螺紋進(jìn)行檢測(cè)之初首選需要從宏觀上對(duì)石油管螺紋的相關(guān)基本情況進(jìn)行觀測(cè)，比如說對(duì)石油管螺紋的外觀觀測(cè)中石油管螺紋外觀的缺陷主要有：刀痕（顫紋）；磨痕；撕破（裂）；臺(tái)肩；黑皮扣；切口；損傷；銹蝕；刀口狀棱角；刃口；無起始螺紋；內(nèi)倒角不全或內(nèi)外棱角邊有毛刺等等。通過對(duì)石油管螺紋進(jìn)行外觀觀測(cè)就能夠?qū)κ凸苈菁y的加工質(zhì)量有一個(gè)初步的判斷。如外觀檢測(cè)合格后方可進(jìn)行下一步檢測(cè)。（2）螺紋清洗，完成了對(duì)于外觀檢測(cè)后為確保石油管螺紋的檢測(cè)質(zhì)量需要對(duì)石油管螺紋進(jìn)行相應(yīng)的清洗以確保石油管螺紋檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（3）準(zhǔn)備檢測(cè)工具，做好對(duì)于石油管螺紋檢測(cè)中所需要使用工具的準(zhǔn)備。（4）在對(duì)石油管螺紋進(jìn)行檢測(cè)時(shí)首先應(yīng)當(dāng)對(duì)石油管螺紋的各項(xiàng)單項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，在檢測(cè)讀表中，儀表讀數(shù)找最大轉(zhuǎn)折點(diǎn)，錐度測(cè)量在同一軸截面上偏擺，螺距和齒高沿母線方向上偏擺。（5）在對(duì)石油管螺紋緊密距進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，使用量規(guī)旋合，在螺紋表面加適量潤(rùn)滑油，不施加外加力，僅依靠一個(gè)人的臂力進(jìn)行螺紋的旋擰，直至螺紋旋死無法繼續(xù)旋擰為止。石油管螺紋緊密距是一個(gè)綜合參數(shù)，通過對(duì)這一參數(shù)的測(cè)定能夠間接反映螺紋連接中徑的大小。如果在石油管螺紋檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)螺紋的單項(xiàng)參數(shù)加工偏差越小、橢圓度越小，表面粗糙度越小，這個(gè)時(shí)候的緊密距越能精確反映螺紋作用中徑，也越近似于單一中徑。（6）確定公差，完成了對(duì)于石油管螺紋緊密距的測(cè)定后需要對(duì)石油管螺紋的配合公差進(jìn)行確定。（7）確定技術(shù)要求。

5 石油管螺紋檢測(cè)中應(yīng)注意問題分析

在對(duì)石油管螺紋進(jìn)行檢測(cè)的過程中應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：（1）在對(duì)進(jìn)口設(shè)備的零件時(shí)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)前必須弄清被測(cè)物的制造國(guó)家，以便確定零件尺寸的計(jì)量單位，進(jìn)行單位換算，如公制和英制單位的換算等。（2）對(duì)于石油管螺紋檢測(cè)中所需要使用的量具應(yīng)和被測(cè)物保持等溫，否則容易造成量規(guī)和被測(cè)物的抱死現(xiàn)象。（3）在對(duì)石油管螺紋進(jìn)行參數(shù)測(cè)定時(shí)對(duì)于各檢測(cè)量具應(yīng)當(dāng)進(jìn)行校定，將單參數(shù)量表回程誤差應(yīng)該清除掉，以便確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。（4）在對(duì)石油管螺紋進(jìn)行錐度測(cè)量時(shí)需要注意回零是否正確，避免對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)造成影響。（5）在對(duì)石油管螺紋測(cè)量中需要注意的是測(cè)量緊密距時(shí)需要注意參數(shù)的修正；在測(cè)量緊密距時(shí)會(huì)受到眾多因素的影響，如管端自身的同心度、同軸度、粗糙度、潤(rùn)滑以及其他配合情況等等，在石油管螺紋測(cè)量時(shí)為規(guī)避這些影響因素對(duì)于測(cè)量數(shù)據(jù)的影響應(yīng)當(dāng)對(duì)各項(xiàng)影響因素都采取一定的措施予以規(guī)避，最大限度的確保石油管螺紋緊密距測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，此外，在石油管螺紋測(cè)量的過程中需要注意記錄油套管公扣的緊密距要注明正負(fù)號(hào)？（6）在石油管螺紋測(cè)量中需要注意待測(cè)螺紋的線數(shù)、旋向、牙型和螺距等的參數(shù)。

6 檢測(cè)結(jié)果的表示

在對(duì)石油管螺紋檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行標(biāo)識(shí)時(shí)應(yīng)當(dāng)標(biāo)示出一下參數(shù)：（1）幾何尺寸：mm，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)具體要求保留有效數(shù)字位數(shù)。（2）螺距偏差：mm，保留3位或2位小數(shù)。（3）齒高偏差：mm。（4）錐度：mm/m。保留1位小數(shù)。（5）緊密距：mm，保留2位小數(shù)。（6）公差范圍：遵循相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。

7 石油管螺紋檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展展望

石油管螺紋檢測(cè)是確保石油管螺紋生產(chǎn)質(zhì)量的重要一環(huán)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于石油管螺紋檢測(cè)技術(shù)的研究力度，以便在不久的將來能夠采用更為簡(jiǎn)便、更為準(zhǔn)確的測(cè)量方法來完成對(duì)于石油管螺紋參數(shù)的測(cè)定?，F(xiàn)今，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，尤其是電子技術(shù)、光電技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，極大的推動(dòng)了檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步。通過將上述技術(shù)應(yīng)用于石油管螺紋檢測(cè)中能夠取得良好的效果，現(xiàn)今在石油管螺紋檢測(cè)中已經(jīng)應(yīng)用了諸如數(shù)控技術(shù)，三維掃描等的技術(shù)以及機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)以及數(shù)字圖像處理技術(shù)等等，這些技術(shù)的應(yīng)用都極大的推進(jìn)了石油管螺紋檢測(cè)準(zhǔn)確性以及檢測(cè)效率的發(fā)展。因此，為更好的確保石油管螺紋檢測(cè)的準(zhǔn)確性與檢測(cè)效率應(yīng)當(dāng)積極推進(jìn)各項(xiàng)新技術(shù)與石油管螺紋檢測(cè)的應(yīng)用于發(fā)展，以便更好的做好對(duì)于石油管螺紋的檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T22512.2-2008.石油天然氣工業(yè) 旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備第2部分：旋轉(zhuǎn)臺(tái)肩式螺紋連接的加工與測(cè)量[S].

[2]GB/T9253.2-1999.石油天然氣工業(yè)套管、油管和管線管螺紋的加工、測(cè)量和檢驗(yàn)[S].

[3]API SPEC 5B-2008.套管、油管和管線管螺紋加工、測(cè)量和檢驗(yàn)規(guī)范[S].