鋼管、石油井管、ドリル管の中周波誘導加熱熱処理法

公開時間： 06 / 21 2021 著者：サイト編集者訪問：13124

本発明は、鋼管、油井管、ドリル管の中間周波数誘導加熱熱処理法である。この方法は次のように分けられます。ワークピースは保管プラットフォームに配置されます。ワークピースは自動的に位置合わせされ、配置されます：ワークピースは加熱ローラーテーブルに入ります：急冷誘導加熱：閉ループ温度制御システム：ラインと連続スプレーはワークピースを迅速かつ均一に完全にクエンチします：ワークピース内の残留水はから漏れます排水テーブルのパイプ：焼き戻し誘導加熱：赤外線温度測定閉ループ制御システム：ワークピースの表面の酸化物スケールを除去します。冷却床：利点：中周波誘導加熱熱処理用の熱源として、環境への汚染がなく、安全で、規模が小さく、低コストです。加熱ローラーテーブルは、加熱プロセス中にワークピースが均一に加熱されることを保証します。

ワークがローラーテーブルを通過した後、それを矯正するための矯正機を必要とせず、コストを削減します。スプレー焼入れ装置は、ライン上の連続スプレーでワークピースを迅速かつ均一かつ完全に焼入れし、スケール除去装置は、完成したワークピースの表面を本来の色に明るくします。排水テーブルは、誘導加熱コイル内で焼き戻しを行わずに水と蒸気を生成し、誘導加熱コイルの耐用年数が長くなっています。

鋼管、油井管、ドリル管の中周波誘導加熱熱処理法は、その工程が次のように分かれているという特徴があります。

ワークピースの保管プラットフォーム：ワークピースの鋼管または油井パイプまたはドリルパイプは、保管プラットフォーム上にきちんと配置されています。保管プラットフォームは2〜5度傾斜しており、ワークピースはクレーンによって保管プラットフォームに自動的に順番に持ち上げられます。きちんと配置されています。材料保管プラットフォームは偏心ホイール構造になっています。偏心ホイールをφ60〜φ139.7の角度で調整し、回転装置が一度にXNUMXつの材料しか回転できないようにします。　　　　
ワークピースは自動的に位置合わせされ、配置されます。ワークピースの鋼管または油井パイプまたはドリルパイプは、保管プラットフォームから最初のステーションに送られます。位置合わせおよび位置決めローラーテーブルは、XNUMXつのローラーで構成され、材料受け取りスイッチが装備されています。、両端のローラーがモーターによって駆動され、減速機を駆動してワークピースを位置合わせします。　　　　
ワークピースは加熱ローラーテーブルに入ります。ワークピースの鋼管または石油油井パイプまたはドリルパイプは、均一に加熱するために加熱ローラーテーブルに入ります。加熱ローラーテーブルには、V字型ローラー、可変周波数速度制御モーター、減速機、V字型ローラーが斜めに取り付けられています。回転速度は周波数変換により調整されます。ステッピングフィーダーはセンサーによって操作され、位置合わせフレーム上のワークピースをスムーズに持ち上げ、8〜20°の傾斜で取り付けられた周波数変換フィーダーに回転させます。周波数変換フィーダーは設定速度で回転します。フロントフィード、可変周波数フィーダーは、速度と高さを調整できるシングルローラードライブです。ワーク鋼管または油井管またはドリル管はV字型ローラー上に配置され、誘導加熱コイル内で回転します。ワーク鋼管、油井管、ドリル管に適しています。均等に加熱します。　　　　　
焼入れ誘導加熱：ワークピースの鋼管または油井パイプまたはドリルパイプは、加熱ローラーテーブルを通って焼入れ中間周波数誘導加熱ゾーンに入ります。この加熱ゾーンは、異なる電力の850セットの中間周波数電源と複数セットの加熱誘導コイルで構成され、急冷誘導加熱ゾーンを形成します。ワークピースの均一な温度を確保するために、加熱温度は1000℃〜XNUMX℃です。　　　　
閉ループ温度制御：誘導加熱コイルの出口にXNUMX色の放射温度計を取り付けてワークピースの温度を監視し、信号を中間周波数電源にフィードバックして、中間周波数電力の出力電力を自動的に調整します。許容誤差範囲内で製品プロセス温度を制御するための閉ループ制御システムを形成するための供給。　　　　
ラインに沿った連続スプレーにより、ワークピースは迅速かつ均一かつ完全に急冷されます。加熱されたワークピースの鋼管または油井パイプまたはドリルパイプがスプレー急冷ゾーンに入り、スプレー急冷装置を使用して、加熱された表面に水を連続的にスプレーします。鋼管。パイプ壁が急冷され、高速で均一な熱放散の効果。 5〜30秒間強力なスプレー。高流量および高圧ウォーターポンプの125つのセットが選択されています。圧力は1,000メートルです。水循環速度は3m↑[500] / hです。総電力はXNUMXkWを超えています。、ワークピースの表面に生成された蒸気膜が確実に破壊されるようにするため。　　　　
ワークピースの排水テーブル：ワークピースの鋼管または油井パイプまたはドリルパイプを急冷した後、パイプに残っている水を取り除き、焼き戻しコイルに入れます。排水テーブルを使用して2方向に傾け、水分除去の目的を達成します。ワーク鋼管または石油油井管またはドリル管は自動的にシフトされ、他の方向はワーク鋼管または石油油井管またはドリル管の軸方向に5〜XNUMX°傾斜しているため、ワーク鋼鋼はパイプまたは石油油井パイプまたはドリルパイプは、排水テーブル上で自動的に移動します。所定の位置にあるとき、ワークピースの鋼管または油井管またはドリル管の水を使い果たし、数分後、空気圧フィーダーによって焼き戻しラインローラーテーブルに持ち上げられます。

石油鋼管熱処理炉

石油の採掘と井戸の深さの深化がますます困難になるにつれ、油井パイプの強度グレードに対する要件はますます高くなっています。 J55鋼グレードのチューブとケーシングは徐々に使用要件を満たすことができなくなり、N80鋼グレードは従来の鋼グレードになりました。 Q125やその他の鋼種がますます広く使用されており、パイプ市場は主にJ55鋼種鋼管を提供しており、N80、P110、およびQ125鋼管を購入することは非常に困難です。これは、石油鋼管メーカーが高鋼グレードのチューブとケーシングを製造するのに大きな困難をもたらしました。石油鋼管熱処理生産ラインの建設により、熱処理により購入しやすい低品位J55管をN80、P110、Q125鋼種に引き上げることができ、高鋼管購入の難しさを解消し、高級鋼を製造するための石油鋼管油製造業者の要件。グレードのチューブとケーシングの需要は、石油探査のますます困難になることを満たしています。

鋼管は、焼入れ炉上面の傾斜した載荷台に吊るされて配置されています。炉外の供給ローラーテーブルには、ストッパーと材料引き装置が装備されています。材料牽引装置は、鋼管をローディングプラットフォームから急冷炉の外側のフィードローラーテーブル上に引っ張ります。供給サイクル時には、焼入れ炉の供給炉の扉が開き、焼入れ炉外の供給ローラーテーブルと炉内のカンチレバーローラーテーブルが同時に高速回転し、鋼管を焼入れに送ります。かまど。焼入れ炉への鋼管の位置決めは、鋼管位置決め装置とPLCによって制御されます。鋼管位置決め装置は一般にXNUMXつの光電スイッチで構成されており、PLCは鋼管の長さ測定と速度測定、および炉内での位置決めを完了します。

鋼管が炉内に入り、炉内外の供給ローラーテーブルの回転が止まります。このとき、炉内の歩行機構の可動梁が上昇し、炉内のカンチレバーローラーテーブル上の鋼管を180mm持ち上げ、可動梁が水平方向に140mm前進してから180mm下降し、鋼管を配置します。炉内の固定ビーム歯ソケットの傾斜面で、特定の角度を回転させて歯ソケットに落下させます。その後、可動ビームを水平方向に140mm元の位置に戻し、前進ステップ動作を完了します。このようにして、XNUMXつおきの摂食ビートで、ウォーキングビームが前進を完了します。鋼管は固定梁上を180mmピッチ前方に移動し、一定の角度で回転します。鋼管は、プロセス焼入れ温度要件まで加熱され、焼入れ炉内に保持されます。ウォーキングビームは、鋼管を焼入れ炉の出て行くカンチレバーローラーテーブルに支え、排出炉のドアが開かれ、焼入れ炉の出て行くカンチレバーローラーと焼入れ炉の外の出て行くローラーテーブルが同時に急速に回転します（周波数変換速度調整最大2m / S）。鋼管は炉外のローラーテーブルに運ばれ、次に高圧水スケール除去装置を介してローラーテーブルを受け取る焼入れ機に運ばれます。ローラーテーブルを受け取る焼入れ機には、XNUMXつの光電スイッチが装備されています。鋼管の頭が最初の光電スイッチをブロックし、ローラーテーブルの速度が低下します。 XNUMX番目の光電スイッチローラーテーブルをブロックして停止すると、鋼管が固定バッフルに軽く寄りかかります。このとき、焼入れ炉（スウィーテンレバー一式）の装填機構により、鋼管支持体を一組の回転焼入れ支持輪に載せます。プレスホイールのセットに対応して、鋼管をプレスするために油圧シリンダーによって駆動されます。鋼管は回転するサポートホイールによって駆動され、より高速に回転します。このとき、外側のスプレー水バッフルをオイルシリンダーで取り除き、外側のスプレー水をシャワーで落とし、内側のスプレー三方弁を逆にして、内側のスプレー水を一端の内側の穴からスプレーします。鋼管。それは外部シャワーと内部スプレー回転によって急冷されます。焼入れ時間は、鋼管の材質や肉厚に応じて、6〜30秒以内で任意に設定できます。急冷後、ウォーターバッフルは急冷エリアからの外水を遮断して下のピットに落下し、内部スプレー三方弁は内部スプレー水に切り替わり、バイパスを通ってピットに流れ込みます。押え輪を離し、材料引き機構が鋼管を引き抜いて空気水装置に滑り込ませ、空気水装置の一端を持ち上げる。同時に、圧縮空気がノズルから水を吹き付けます。水が空になった後、空の水装置を落とし、リセットし、鋼管を供給停止装置によって引き出し、焼戻し炉の外の供給ローラーテーブルに送る。供給リズムに達すると、焼戻し炉の扉が開かれ、鋼管がローラーテーブルによって焼戻し炉に送られます。透過モードは焼入れ炉と同じです。鋼管は、焼戻し炉で段階的にプロセス温度まで加熱されます。焼戻し炉の吐出炉扉を開け、焼戻し炉の吐出ローラーテーブルで鋼管を炉外に運び、接続ローラーテーブルを介して矯正機前の供給ローラーテーブルに接続します。。鋼管は、矯正機の前にある小さな冷却床によって450-に冷却されます。約500度で、鋼管は矯正機のフォワーディングローラーテーブルに引っ張られ、矯正のために矯正機に送られます。

この種の炉は鋼管の熱処理をうまく実現することができます。

連続鋼管ミルの熱処理生産ラインの設計

この熱処理ラインは、API 5CT-2001規格に従って、主にオイルとケーシングの熱処理に使用されます。経済的利益を改善するために高付加価値のチューブとケーシングを製造すること。熱処理後、チューブとケーシングはより高い強度、靭性、耐食性を持ち、国際基準に達し、中国で主導的な地位を占めています。

設計は、次のプロセスフローに従って実行されます。中間倉庫から熱処理される鋼管は、クレーンで荷台に配置され、必要に応じて排出された後、高圧で焼入れ炉に入ります。水の脱リン酸化が行われ、水焼入れ装置は回転ローラーテーブルによって運ばれます。複数の圧縮ローラーのセットを使用して、鋼管を圧縮して回転させます。パイプの外壁は、上記の室温の水中ですぐに急冷され、パイプノズルは、鋼管の温度が必要な構造変換に達するまで、パイプの内壁を急冷するために内側のスプレーノズルと位置合わせされます。

このとき、コンベアが持ち上げられ、鋼管はシフターによって排水区域に運ばれ、次に焼戻し炉に運ばれます。鋼管は焼戻し炉から出た後、サイジング機とホットストレートニング機を通って冷却床に入り、冷却後非破壊検査を行います。、資格を取得した後、中間倉庫に入ります。この生産ラインの主要な技術と革新は次のとおりです。

システムエンジニアリングの原則とプロセス要件を使用してプロセスフローを最適化し、ライン全体にXNUMXつの熱処理機能を持たせながら、一次および二次、スムーズフロー、高効率、低消費を考慮します。
外部シャワーおよび内部噴霧技術を鋼管水焼入れプロセスエキスパートシステムソフトウェアと組み合わせて使用することで、さまざまな鋼種のシームレス鋼管を処理する際の合理的で信頼性の高いプロセスパラメータが保証され、熱処理製品の品質が保証されます。
全自動制御、コンピューター化された情報管理、およびプロセス全体の品質監視により、労働生産性と管理レベルが向上します。
オイルクエンチングをウォータークエンチングに変更すると、環境汚染が大幅に減少し、オイルが節約され、生産の安全性が向上します。
投資ポートフォリオと機器の選択を最適化し、機器の輸入ライン全体と比較して、建設投資を100億元以上節約します。

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