利用印模材料进行API螺纹检测

API BTC Premium 螺纹检测 ornemental strips ornemental strips

OCTG*(油田管材)制造商常常采用复制胶泥产品,对API螺纹、油管及套管进行质量控制与检测。

*OCTG是一类专为石油钻井、油气开采与运输而设计的钢管。

介绍

螺纹的功能

油井管材上的螺纹主要有两大功能:

  • 连接并固定油管,以承受高应力
  • 确保密封性,防止流体泄漏或进入不同管柱

在螺纹加工过程中,刀具会不可避免地产生磨损。一旦磨损过度,加工出的螺纹不仅会出现一系列表面缺陷,还可能超出公差范围。这将直接导致螺纹的机械强度下降。

车床上的外螺纹
车床上的外螺纹

螺纹检测

螺纹接头必须在出厂前进行尺寸检查(这正是复制胶泥印模大显身手的环节),同时也要在油田现场进行外观检查。

  • 在工厂中,通常采用统计抽样法进行检测,以确保生产过程的稳定性。
  • 在现场,则主要通过外观检查来评估螺纹的磨损与缺陷情况。

API与特殊螺纹

特殊螺纹接头主要有两种类型:

接箍接头

油气井中最为常见的便是接箍接头。它通过一个名为“接箍”的独立部件,将两根油管连接在一起。

整体接头

整体接头无需借助接箍等中间部件,即可直接连接两根管道。其结构为:管材一端为外螺纹(公扣),另一端为内螺纹(母扣)。

接箍连接
接箍连接

下图展示了一个完整的连接:

一体式连接
一体式连接

采用精密印模进行检测

通过复制胶泥印模进行检测

复制胶泥印模是一种精密模具,用于间接评估特殊螺纹的轮廓形状。

这种印模可在6分钟内快速成型,并以微米级精度复现零部件的尺寸。无论是管体还是接箍,其外螺纹(公扣)和内螺纹(母扣)均可使用该方法进行检测。

复制胶泥提供两种应用形式:

  • 双组份塑形油灰:通过手工混合应用
  • 双组份管装产品:使用注胶枪进行注射
API BTC Premium 螺纹检测

无论是在工厂内由制造商进行精密测量,还是在现场对螺纹进行外观检查,这种印模都能派上用场。

复制胶泥检测流程 – 工厂品控

1 – 表面的清洁和脱脂

使用经复制胶泥官方验证的脱脂剂,将待测表面彻底清洁干净。

使用脱脂剂为工件除油
使用 DN1 脱脂剂清洁工件表面

2 – 制作印模

请遵循使用说明和产品技术数据表施用复制胶泥,并等待指定固化时间后,再取下印模。

使用 M70 进行螺纹检测

3 – 用双刃切割器切割印模

使用双刃切割器切割复制胶泥印模,以获得一个便于在测量仪器上检测的完美切片。

刀具切口

4 – 检测印模

由此获得的轮廓切片,可直接置于光学测量仪器(如轮廓投影仪或光学显微镜)上进行检测与测量。

Visio Sylvac

5 – 检测项目

通过印模可以检测API特殊螺纹、密封面及台肩上的多个关键参数:

  • 牙顶角
  • 螺距
  • 螺纹高度
  • 螺纹角
  • 牙底角
  • 密封面和台肩的尺寸
螺纹的关键检测尺寸

使用复制胶泥进行现场检测

螺纹外观检测 (VTI)

现场检测旨在评估油管或接箍螺纹(公扣与母扣)的状况,以判断其是否需要维修,或是否已经报废。

复制胶泥印模能够精准复现并量化螺纹的磨损情况,从而帮助识别并规避由以下缺陷引发的风险:

  • 擦伤
  • 划痕
  • 毛刺
  • 螺纹挤压变形
  • 锈蚀
  • 腐蚀
  • 点蚀

标杆客户

众多全球顶级的OCTG产品供应商都信赖并采用复制胶泥进行印模检测:

  • Tenaris
  • Vallourec
  • Hunting Energy Services
  • NOV
  • Weatherford
  • Voestalpine Tubulars
  • BakerHughes

针对符合API规范的各类油田管材(油管与套管),复制胶泥提供了快速、精准的检测解决方案:

  • EUE : 外加厚油管
  • NUE : 平式油管
  • BTC : 偏梯形螺纹套管
  • LTC : 长圆螺纹套管
  • STC : 短圆螺纹套管
API 螺纹轮廓

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在 P80Ra 复制胶泥印模上进行 Ra 粗糙度测量

Ra 粗糙度 | 轮廓算术平均偏差

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