35-35型防喷器钻井四通钢圈槽的修复-.pdf

现代焊接年第期 总第 5期53 焊工之友Welders′ Pals 作者简介吕少军（1970- ），男，国际焊接技师、中石化 高级技师、国家注册安全工程师，主要从事焊接教学、特 殊工种取证培训及焊接工艺研究工作。 ［摘要］ ［关键词］ 本文针对35- 35型防喷器钻井四通钢圈槽的偏磨、损坏的问题，对防喷器钻井四通钢圈槽的偏磨、损坏 的机理进行分析，并对防喷器钻井四通修复的条件进行了描述，进而分析了修复措施，针对纠正预防措施制定了35- 35型防喷器钻井四通钢圈槽修复的工艺，并对修复效果进行了评价，认为防喷器钻井四通钢圈槽的修复对于延长35- 35型防喷器钻井四通的使用寿命具有良好效果。 35- 35型防喷器钻井四通；钢圈槽；偏磨；损坏 35- 35型 防 喷 器 钻井 四 通 钢 圈 槽 的 修 复 一套井控设备的优劣与其服务质 量可从四个方面来评估一设计；二 材质；三加工制造；四维护和使用。 当设备制造出来后，维护和使用就成 了设备好坏的关键。如果井控设备安 装、维护、使用不当，那么这些设备 就等于虚设，就有重大事故隐患。35 -35型防喷器钻井四通是井控设备的核 心组件，它们质量的优劣直接影响油 气井压力控制的成败。防喷器钻井四 通钢圈槽在吊装、使用过程中由于维 护、使用不当造成了偏磨、磕碰，给 生产带来了安全隐患。 35-35型防喷器钻井四通在使用过 程中由于野外作业的不确定性，造成 了防喷器钻井四通钢圈槽的偏磨、损 坏，主要由以下三方面情况造成一 是井口不正，方钻杆在打钻过程中长 时间与防喷器钻井四通内壁发生摩擦, 造成钢圈槽的偏磨；二是在吊装过程 中与硬的金属物发生碰撞造成钢圈槽 的损坏；三是钢圈槽在通过钢圈连接 135-35型防喷器钻井四通钢 圈槽的偏磨、损坏的机理分析 密封过程中由于长时间的受机械压紧 力的作用，钢圈槽内部出现了条纹带, 表面光洁度或刺漏等问题出现。 综合以上情况，当损坏程度轻时, 可以通过人工研磨或焊接等方式进行 处理，否则就不能再进行使用。 要对35-35型防喷器、钻井四通进 行修复，首先必须了解它们铸造材质 的机械性能，防喷器、钻井四通的机 械性能必须满足API16A的要求，见表 1。防喷器钻井四通由于体积较大，要 用大型立车进行车修，必须进行检测, 包括机械性能检测、无损检测、尺寸 测量、压力检测，拥有检测这些性能 的仪器和手段。 为满足35-35型防喷器钻井四通修 复后的机械性能，首先必须选择适合 2防喷器、钻井四通的修复 条件 335-35防喷器钻井四通钢圈 槽的修复措施 的焊条，在焊接前选择合适的温度对 防喷器钻井四通钢圈槽进行加热，焊 接后进行保温。焊接前，彻底清理待 加工区域，清除油污、锈蚀。 除锈→加热→焊接→保温→车修 →检测。 首先用钢丝刷和除锈剂进行钢圈 槽表面除锈，减少焊接过程中的杂质, 如有气孔、夹渣要先去除，然后加热 焊接区域 ，待加热到250350℃后开 始焊接，焊接完成后保温，当工件自 然冷却后车修钢圈槽，最后对钢圈槽 进行检测。钢圈槽样品如附图所示。 （见表2） （见表3） 4防喷器钻井四通钢圈槽修复 的工艺 4.1防喷器钻井四通钢圈槽修复的工 艺 4.2主要焊接技术参数 4.3车修技术参数 中原油田培训中心高技能人才培训部 中原油田培训中心高技能人才培训部 中 原 石 油 勘 探 局 建 设 集 团 公 司 中 原 油 田 分 公 司 采 油 二 厂 吕少军 李爽 吕香杰 胡方强 抗拉强度σ （MPa） 屈服强度σ （MPa） 伸长率δ（） 断面收缩率ψ（） b 02 5 ≥ 材料代号 35crmo 655 517 18 35 机械性能 表1防喷器、钻井四通的机械性能要求 附图钢圈槽样品 Repair of 35-25 Model blowout preventer drilling four-way steel ring slot 2010119J- 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 焊工之友Welders′ Pals 年第期 总第 5期5现代焊接 4.4工艺特点 4.4.1 焊条牌号为A132的不锈钢焊条, 焊条须经250℃烘干，保温2小时，烘 干的焊条存放在恒温箱中。 4.4.2为了减小焊接热影响区和焊接 线能量，焊条的直径选用φ2.54.0mm, 焊条选用具有飞溅小、成形好和抗晶 间腐蚀性能强等特点的焊条。 4.4.3焊件仔细清理油、锈和水分，本 体材质为35CrM o钢，加热到250300℃。 4.4.4焊接时层间温度不得低于预热 温度。 4.4.5每层焊缝的始端与末端应留 1015cm，且每层接头必须错开，每 一层必须清渣，再焊下一层，不允许 不清渣进行连续焊。 4.4.6 焊后检查，清除工件表面熔渣、 飞溅等。 4.4.7 检查每层焊缝有无气孔、裂纹、 夹渣、咬边等缺陷，若有及时修复。 4.4.8检查焊缝外型尺寸是否符合图 纸要求，以保证有足够的加工余量。 焊接过程中要控制温度不能过高 或过低。温度过高会产生气孔或晶间 腐蚀，严重影响焊接质量，我们采用 间歇焊接法，保持温度在一定范围内。 焊后及时进行保温，采用专用石棉粉 进行保温致缓冷到室温，使裂纹倾向 降低到最小。 4.5.1焊接过程中，若有气孔出现时, 焊接材料无法将气孔填满，导致气孔 依旧存在，所以在焊接前一定要将钢 圈槽处的气孔清除掉，在车床处理时 必须将钢圈槽部车到没有气孔为止。 4.5.2加工钢圈槽斜面时，退刀严格 按照规定，否则参数不对只能重新再 加工。 由于事前工作做得充分，焊接工 艺选择恰当，车修后的钢圈槽表面未 发现裂痕和气孔，表面平滑，钢圈放 4.5车修工艺特点 5修复效果评价 置平稳，密封牢固。 修复后的防喷器钢圈槽经过检验 和探伤合格后投入使用，与其他井控 装置配合良好，防喷器钢圈槽35MPa 水压密封试验一次合格。迄今为止上 井使用15口井次，没有发现修复后的 钢圈槽出现渗漏、锈蚀情况。 修复后的钢圈槽，通过专业单位 检测，各项机械性能均达到API 16A 的要求。 此次革新项目取得了令人满意的 效果，解决了因钢圈槽磨损和锈蚀等 问题造成防喷器钻井四通无法使用的 情况，减少了防喷器钻井四通大修的 次数，节约了大量的生产成本，通过 对防喷器钻井四通大修过程中的焊接 方法进行探索，积累了此类防喷器钻 井四通维修过程中焊接工艺参数和经 验，为下一步开展更大规模的维修工 作打下了坚实的基础。 5.1检测结果统计 5.2修复后的机械性能分析 6结束语 参考文献 [ 1]焊工手册.北京机械工业出版社.2002.10 [ 2]熔焊原理.北京机械工业出版社.2000.8 焊接层 打底焊 填充焊 盖面焊 焊条直径（mm） 2.5 3.2 4 焊接电流（A） 6080 90100 120140 表2焊接技术参数 名称 通径 钢圈槽外圈直径 钢圈槽宽 钢圈槽深 倾角 光洁度 倒角 数据 346.1（mm） 4080.10（mm） 19.960.10（mm） 14.30.5（mm） 2315′ 1.6 0.8 表3车修技术参数 线照射会刺激视神经，使瞳孔收缩而 使眼疲劳，严重时会引起网膜炎。 对所有人体 部位都可能产生不良影响，如红骨髓、 眼球晶状体以及生殖等敏感部位。 焊接过程中可能对人体产生影响 的热源主要有预热的焊件、经焊接 后尚未冷却的焊件、焊接熔池、焊炬 （焊枪）等。金属温度较高时呈暗红 色，这时由于颜色和热辐射很容易引 6.2.4X射线和γ射线。 6.3热源的危害 起注意，但灼热金属在较低的温度下, 不易被察觉，往往容易发生烫伤，应 引起足够的重视。人体受热源的侵袭 后在生理上的影响主要是皮肤烫伤、 中暑、全身发热等。 碳弧气刨、火焰切割、等离子弧 切割及砂轮修磨等产生较大的噪声， 长期处于高噪声作业环境将导致听力 下降甚至耳聋等不可逆的身体伤害。 吸入焊接烟尘及气体，是焊接过 6.4噪声的危害 6.5焊接烟尘与气体的危害 程中对焊接人员健康造成伤害的主要 原因。焊接与切割作业中可能产生的 烟尘和气体种类，可分为两类一种 可使肺部产生慢性硬化或发炎；另一 种不但能使肺部受到刺激，而且还使 其他器官产生中毒反应，影响人的正 常生理活动，造成严重的疾病。 [ 1]崔忠圻主编.金属学与热处理.北京机械工业出 版社,1988年. [ 2] 哈尔滨焊接技术培训中心.国际焊接工程师IWE 培训教程.2007. 参考文献 （上接第J- 52页） J-20101194 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m