[00637079]大长径比油管内壁离子渗氮工艺与设备开发

油管是石油开采中普遍使用的井下输油装置，工作中因受磨损和腐蚀而失效。如何延长其使用寿命，是国内外石油行业急待解决的重要课题。国内外油管生产企业主要采用气体渗氮、渗碳、管内壁表面涂镀技术等等来强化油管，但存在不同程度的缺点。该项目开发了对油管内壁进行离子渗氮处理工艺，并开发出适用于油管批量生产的专用设备，与其他处理方法相比，具有耐磨性和耐腐蚀性高、硬度合理、渗层不剥落、离子渗氮层均匀、工件不变形、处理成本低等优点，其研究成果已推广应用，并取得了良好的经济效益和社会效益。由于油管属于起细长钢管，其长径比达154.8。普通离子渗氮时，当长径比超过15时，其管内电场减弱，很难获得满意的离子渗氮效果。为此开发了独立阳极技术，解决了大长径比油管内壁离子渗氮难题。为了将该技术应用于工业生产，开发了大长径比油管离子渗氮专用设备。该项目成果创新点如下：(1)开发的独立阳极技术，科学合理地解决了大长径比油管内壁离子渗氮难题，显著提高了油管内壁耐磨性、耐腐蚀性能和使用寿命。(2)开发的变向循环进气等技术，提高了大长径比管内轴向温度与氮势的均匀性，满足了沿轴向的渗氮处理质量均匀性要求。(3)开发了油管在渗氮炉内定位与夹紧专用夹具，有效降低了此类油管在处理过程中的变形量，防止了阳极与油管间的电弧产生。(4)开发了油管渗氮炉专用装卸转动装置，实现了批量油管快速装卸，提高了生产率，降低了劳动强度。该项目研究成果已成功应用于油管生产，项目协作方大安市恒锐采油设备有限公司已投入4台设备，年增产值2200万元，年增净利润140万元。产品畅销大庆油田、吉林省油田等大型国有石油企业。设备运行安全可靠，油管质量稳定。该公司的油管离子渗氮项目已列入国家十二五重点建设项目。