Méthode de traitement thermique par chauffage par induction à moyenne fréquence pour tubes en acier, tubes de puits de pétrole et tubes de forage

La présente invention est un procédé de traitement thermique par chauffage par induction à fréquence intermédiaire pour des tuyaux en acier, des tuyaux de puits de pétrole et des tiges de forage. La méthode est divisée en : la pièce est placée sur la plate-forme de stockage ; la pièce est automatiquement alignée et positionnée : la pièce entre dans la table à rouleaux chauffants : trempe chauffage par induction : système de contrôle de température en boucle fermée : en continu avec la ligne La pulvérisation rend la pièce rapidement et uniformément et complètement trempée : l'eau résiduelle dans la pièce s'échappe de le tuyau sur la table d'égouttage : trempe chauffage par induction : mesure infrarouge de la température système de régulation en boucle fermée : enlève le tartre d'oxyde à la surface de la pièce ; lit réfrigérant : avantages : chauffage par induction à moyenne fréquence En tant que source de chaleur pour le traitement thermique, il ne pollue pas l'environnement, est sûr, a moins d'échelle et est peu coûteux. La table à rouleaux chauffants garantit que la pièce est chauffée uniformément pendant le processus de chauffage.

Une fois que la pièce a traversé la table à rouleaux, elle n'a pas besoin d'une machine à redresser pour la redresser, ce qui réduit les coûts. Le dispositif de trempe par pulvérisation rend la pièce rapidement et uniformément et complètement trempée dans le jet continu sur la ligne, et le dispositif de détartrage rend la surface de la pièce finie brillante à sa vraie couleur. La table de drainage produit l'eau et la vapeur sans tremper à l'intérieur de la bobine de chauffage par induction, et la bobine de chauffage par induction a une longue durée de vie. 

Le procédé de traitement thermique par chauffage par induction à moyenne fréquence pour tubes en acier, tubes de puits de pétrole et tubes de forage est caractérisé en ce que les étapes de procédé du procédé sont divisées en :

• La plate-forme de stockage sur la pièce : les tuyaux en acier de la pièce ou les tuyaux de puits de pétrole ou les tiges de forage sont soigneusement disposés sur la plate-forme de stockage ; la plate-forme de stockage est inclinée de 2 à 5 degrés et la pièce est hissée vers la plate-forme de stockage par la grue, automatiquement dans l'ordre. Ajustez la roue excentrique à différents angles pour φ60～φ139.7, de sorte que le dispositif de retournement ne puisse tourner qu'un matériau à la fois ; 　　　　
• La pièce à usiner est automatiquement alignée et positionnée : la pièce en acier tube ou tube de puits de pétrole ou tube de forage est envoyée de la plate-forme de stockage à la première station-la table à rouleaux d'alignement et de positionnement, qui se compose de quatre rouleaux et est équipée d'un commutateur de réception de matériau , Dans lequel les rouleaux aux deux extrémités sont entraînés par le moteur pour entraîner le réducteur pour aligner la pièce; 　　　　
• La pièce entre dans la table à rouleaux chauffants : la pièce en acier, le tuyau de puits de pétrole ou la tige de forage pénètre dans la table à rouleaux chauffants pour un chauffage uniforme. Des rouleaux en forme de V, des moteurs de contrôle de vitesse à fréquence variable, des réducteurs et des rouleaux en forme de V sont installés obliquement sur la table à rouleaux chauffants. La vitesse de rotation est ajustée par conversion de fréquence. L'alimentateur pas à pas est actionné par le capteur pour soulever en douceur la pièce sur le cadre d'alignement et la faire rouler jusqu'à l'alimentateur à conversion de fréquence installé à une inclinaison de 8-20°. Le convertisseur de fréquence tourne à la vitesse définie. Alimentation frontale, le chargeur à fréquence variable est un entraînement à un seul rouleau, avec une vitesse et une hauteur réglables. Le tube en acier ou le tube de puits de pétrole ou le tube de forage est placé sur le rouleau en forme de V et tourne dans le serpentin de chauffage par induction. Il convient à la pièce en acier, au tuyau de puits de pétrole ou au tuyau de forage. Chauffer uniformément; 　　　　　
• Chauffage par induction de trempe: la pièce en acier, le tuyau de puits de pétrole ou la tige de forage pénètre dans la zone de chauffage par induction à fréquence intermédiaire de trempe à travers la table à rouleaux chauffants. Cette zone de chauffage est composée de deux ensembles d'alimentations à fréquence intermédiaire de puissances différentes et de plusieurs ensembles de bobines d'induction de chauffage pour former une zone de chauffage par induction de trempe. La température de chauffage est de 850℃-1000℃ pour assurer la température uniforme de la pièce; 　　　　
• Contrôle de la température en boucle fermée : installez un thermomètre infrarouge bicolore à la sortie de la bobine de chauffage par induction pour surveiller la température de la pièce et renvoyez le signal à l'alimentation à fréquence intermédiaire pour ajuster automatiquement la puissance de sortie de la puissance à fréquence intermédiaire alimentation pour former un système de contrôle en boucle fermée pour contrôler la température du processus de produit dans la plage d'erreur admissible ; 　　　　
• La pulvérisation continue le long de la ligne rend la pièce rapidement, uniformément et complètement trempée : la pièce en acier chauffée, le tuyau de puits de pétrole ou la tige de forage pénètre dans la zone de trempe par pulvérisation, et le dispositif de trempe par pulvérisation est utilisé pour pulvériser en continu de l'eau sur la surface de la tuyaux en acier. La paroi du tuyau est trempée et l'effet de dissipation thermique rapide et uniforme. Pulvérisation forte pendant 5-30 secondes. Deux ensembles de pompes à eau à haut débit et à haute pression sont sélectionnés. La pression est de 125 mètres. Le débit de circulation de l'eau est de 1,000 3 m ↑ [500]/h. La puissance totale est supérieure à XNUMX kW. , Pour s'assurer que le film de vapeur généré à la surface de la pièce est détruit; 　　　　
• Table de vidange sur la pièce : retirez l'eau restée dans le tuyau après avoir trempé le tuyau en acier de la pièce ou le tuyau de puits de pétrole ou le tuyau de forage et amenez-le dans la bobine de trempe. Utilisez la table de drainage pour incliner dans deux directions pour atteindre l'objectif d'élimination de l'eau. Le tube en acier de la pièce ou le tube de puits de pétrole ou le tube de forage est automatiquement décalé, et l'autre direction est inclinée de 2-5° dans la direction axiale du tube en acier de la pièce ou du tube de puits de pétrole ou du tube de forage, de sorte que la pièce en acier le tuyau ou le tuyau de puits de pétrole ou de forage est automatiquement déplacé sur la table de vidange. Une fois en position, faites sortir l'eau de la pièce en acier, du tuyau de puits de pétrole ou du tuyau de forage, et après quelques minutes, elle sera soulevée par le chargeur pneumatique sur la table à rouleaux de la ligne de trempe

Four de traitement thermique de tuyaux en acier de pétrole

Avec la difficulté croissante de l'extraction du pétrole et de l'approfondissement des profondeurs de puits, les exigences en matière de qualité de résistance des tuyaux de puits de pétrole sont de plus en plus élevées. Le tubage et le tubage de nuance d'acier J55 ont progressivement été incapables de répondre aux exigences d'utilisation, et la nuance d'acier N80 est devenue une nuance d'acier conventionnelle. Q125 et d'autres nuances d'acier sont de plus en plus utilisées, et le marché des tuyaux fournit principalement des tuyaux en acier de nuance J55, et il est très difficile d'acheter des tuyaux en acier de nuance N80, P110 et Q125. Cela a entraîné de grandes difficultés pour les fabricants de tuyaux en acier pétrolier pour fabriquer des tubes et des tubages en acier de haute qualité. La construction d'une ligne de production de traitement thermique de tuyaux en acier au pétrole peut augmenter les tuyaux J55 de qualité inférieure faciles à acheter aux nuances d'acier N80, P110 et Q125 grâce au traitement thermique, ce qui résout la difficulté d'acheter des tuyaux en acier de haute qualité et répond aux exigences des fabricants de tubes en acier pour la fabrication d'acier de haute qualité. La demande de tubes et tubages de qualité répond à la difficulté toujours croissante de l'exploration pétrolière.

Les tuyaux en acier sont suspendus et disposés sur la plate-forme de chargement inclinée sur la surface supérieure du four de trempe. La table à rouleaux d'alimentation à l'extérieur du four est équipée d'une butée et d'un dispositif de traction de matériau. Le dispositif de traction de matériau tire un tuyau en acier de la plate-forme de chargement vers la table à rouleaux d'alimentation à l'extérieur du four de trempe. Au moment du cycle d'alimentation, la porte du four d'alimentation du four de trempe est ouverte, et la table à rouleaux d'alimentation à l'extérieur du four de trempe et la table à rouleaux en porte-à-faux à l'intérieur du four tournent rapidement en même temps pour envoyer le tuyau en acier dans la trempe fourneau. Le positionnement du tube en acier par rapport au four de trempe est contrôlé par le dispositif de positionnement du tube en acier et le PLC. Le dispositif de positionnement de tuyau en acier est généralement composé de deux interrupteurs photoélectriques qui et d'un PLC complètent la mesure de la longueur et la mesure de la vitesse du tuyau en acier et le positionnement dans le four.

Le tuyau en acier entre dans le four en place et la table à rouleaux d'alimentation à l'intérieur et à l'extérieur du four cesse de tourner. À ce moment, la poutre mobile du mécanisme de marche dans le four monte, soulevant le tuyau en acier sur la table à rouleaux en porte-à-faux dans le four de 180 mm, et la poutre mobile avance de 140 mm horizontalement, puis descend de 180 mm, placez le tuyau en acier sur la surface inclinée de l'alvéole du faisceau fixe dans le four et faire pivoter un certain angle pour tomber dans l'alvéole. Le faisceau mobile est ensuite ramené à sa position d'origine de 140 mm horizontalement pour terminer une action de progression vers l'avant. De cette façon, à chaque autre battement d'alimentation, le balancier effectue un mouvement vers l'avant. Le tube en acier est avancé sur la poutre fixe d'un pas de 180 mm et tourné d'un certain angle. Le tuyau en acier est chauffé et maintenu dans le four de trempe jusqu'à l'exigence de température de trempe du processus. La poutre mobile soutient le tuyau en acier jusqu'à la table à rouleaux en porte-à-faux sortante dans le four de trempe, la porte du four de décharge est ouverte et le rouleau en porte-à-faux sortant dans le four de trempe et la table à rouleaux sortante à l'extérieur du four de trempe tournent rapidement en même temps ( régulation de vitesse de conversion de fréquence maximum 2m/S). Le tube en acier est acheminé vers la table à rouleaux à l'extérieur du four, puis vers la machine de trempe recevant la table à rouleaux via le dispositif de détartrage à l'eau haute pression. La table à rouleaux de réception de la machine de trempe est équipée de deux interrupteurs photoélectriques. La tête du tube en acier bloque le premier interrupteur photoélectrique et la table à rouleaux ralentit. Bloquez la deuxième table à rouleaux du commutateur photoélectrique pour qu'elle s'arrête et le tuyau en acier s'appuie légèrement contre le déflecteur fixe. A ce moment, le mécanisme de chargement du four de trempe (un ensemble de leviers Sweeten) place le support de tube en acier sur un ensemble de roues de support de trempe rotatives. Correspondant à un ensemble de roues de pressage sont entraînées par des vérins hydrauliques pour presser les tuyaux en acier. Le tube en acier est entraîné par la roue de support rotative pour tourner à une vitesse plus élevée. À ce moment, le déflecteur d'eau de pulvérisation externe est retiré par le cylindre à huile, l'eau de pulvérisation externe est pulvérisée, la vanne à trois voies de pulvérisation interne est inversée et l'eau de pulvérisation interne est pulvérisée à partir du trou intérieur d'une extrémité du tuyaux en acier. Il est étouffé par une douche externe et une rotation de jet interne. Le temps de trempe peut être réglé arbitrairement entre 6 et 30 secondes en fonction du matériau et de l'épaisseur de paroi du tuyau en acier. Après la trempe, le déflecteur d'eau bloquera l'eau extérieure de la zone de trempe et tombera dans la fosse en dessous, et la vanne à trois voies de pulvérisation interne passera à l'eau de pulvérisation interne pour s'écouler dans la fosse par la dérivation. La roue de pressage est éloignée et le mécanisme de traction du matériau sort le tuyau en acier et le fait glisser sur le dispositif air-eau, et une extrémité du dispositif air-eau est soulevée. En même temps, l'air comprimé souffle de l'eau de la buse. Une fois que l'eau est vide, le dispositif d'eau vide est abandonné et réinitialisé, et le tuyau en acier est retiré par le dispositif d'arrêt d'alimentation et envoyé à la table à rouleaux d'alimentation à l'extérieur du four de trempe. Lorsque le rythme d'alimentation est atteint, la porte du four de trempe est ouverte et le tuyau en acier est envoyé au four de trempe par la table à rouleaux. Le mode de transmission est le même que celui du four de trempe. Le tube en acier est chauffé étape par étape dans le four de trempe jusqu'à la température de traitement. La porte du four de décharge du four de trempe est ouverte et le tuyau en acier est transporté à l'extérieur du four par la table à rouleaux de décharge du four de trempe et est connecté à la table à rouleaux d'alimentation avant la machine de redressement via la table à rouleaux de connexion . Le tube en acier est refroidi à 450- par un petit lit de refroidissement devant la machine à redresser. À environ 500 degrés, le tuyau en acier est tiré sur la table à rouleaux d'expédition de la machine à redresser et envoyé à la machine à redresser pour le redressage.

 Ce genre de four peut bien réaliser le traitement thermique des tuyaux en acier.

Conception d'une ligne de production de traitement thermique en tube continu en acier

 Cette ligne de traitement thermique est principalement utilisée pour le traitement thermique de l'huile et du carter, selon la norme API 5CT-2001. Produire des tubes et tubages à haute valeur ajoutée pour améliorer les bénéfices économiques. Après traitement thermique, le tube et le boîtier ont une résistance, une ténacité et une résistance à la corrosion plus élevées, atteignent la norme internationale et occupent une position de leader en Chine.

La conception est réalisée selon le flux de processus suivant : les tuyaux en acier à traiter thermiquement de l'entrepôt intermédiaire sont placés sur la plate-forme de chargement avec une grue, puis entrent dans le four de trempe, après avoir été déchargés selon les besoins, la haute pression la déphosphoration de l'eau est effectuée et le dispositif de trempe à l'eau est transporté par la table à rouleaux rotative. Utilisez plusieurs jeux de rouleaux de compactage pour comprimer le tuyau en acier et le faire tourner. La paroi extérieure du tuyau est trempée immédiatement sous l'eau à température ambiante supérieure et la buse du tuyau est alignée avec la buse de pulvérisation intérieure pour tremper la paroi interne du tuyau jusqu'à ce que la température du tuyau en acier atteigne la transformation de structure requise.

À ce moment, le convoyeur est levé et le tuyau en acier est transporté vers la zone de drainage par le levier de vitesses, puis dans le four de trempe. Une fois que le tuyau en acier est sorti du four de trempe, il pénètre dans le lit de refroidissement à travers la machine de calibrage et la machine de redressement à chaud, puis effectue une inspection non destructive après refroidissement. , Et entrez dans l'entrepôt intermédiaire après avoir été qualifié. Les technologies et innovations clés de cette ligne de production sont :

• Utilisez les principes d'ingénierie système et les exigences du processus pour optimiser le flux de processus, de sorte que l'ensemble de la ligne ait quatre fonctions de traitement thermique, tout en tenant compte du primaire et du secondaire, d'un flux régulier, d'un rendement élevé et d'une faible consommation.
• L'utilisation de la technologie de douche externe et de pulvérisation interne, associée à un logiciel de système expert de processus de trempe à l'eau de tuyaux en acier, garantit des paramètres de processus raisonnables et fiables lors du traitement de tuyaux en acier sans soudure de différentes qualités d'acier, garantissant ainsi la qualité des produits traités thermiquement.
• Contrôle entièrement automatique, gestion de l'information informatisée et surveillance de la qualité de l'ensemble du processus pour améliorer la productivité du travail et le niveau de gestion.
• Le remplacement de la trempe à l'huile par une trempe à l'eau réduit considérablement la pollution de l'environnement, économise de l'huile et améliore la sécurité de la production.
• Optimisez le portefeuille d'investissement et la sélection d'équipements, et économisez plus de 100 millions de yuans en investissements dans la construction par rapport à l'ensemble de la gamme d'importations d'équipements.

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