管螺纹抗粘扣技术介绍
不锈钢管卡压螺纹粘接式连接技术的应用
不锈钢管卡压螺纹粘接式连接技术的应用随着我国经济水平的不断提升，社会环保意识的不断加强，薄壁不锈钢管作为新型建筑材料，已经成熟应用于建筑给排水工程。
该材质具有重量轻、力学性能好、使用寿命长、摩擦阻力小、不易产生二次污染等优点。
薄壁不锈钢管采用卡压螺纹粘接式连接技术是将“卡压连接”和“粘结连接”两种相结合的一种新的连接方式，使管道实现了安全可靠、卫生、经济、环保的统一。
标签：薄壁不锈钢管;卡压螺纹粘接式连接;建筑给排水工程0 引言在建筑行业质量要求日益提高的今天，“质量”“效率”“安全”成为了管道施工工艺的重中之重。
薄壁不锈钢管作为新型建筑材料近年来已经证明了它在材质上的优势，而在连接方式这一附带领域中，卡压螺纹粘接式（以下简称螺纹卡粘式）这种薄壁不锈钢管的新型连接方式也开始崭露头角。
本文旨在探讨薄壁不锈钢管的螺纹卡粘式连接方式的由来、工艺流程及优势，为日后薄壁不锈钢管在工程中的应用提供经验。
1 薄壁不锈钢管与其螺纹卡粘式连接方式的由来随着我国改革开放政策的实施，国民经济获得快速增长，城镇住宅、公共建筑和旅游设施大量兴建，居民对热水供应和生活用水供给提出了新的要求。
特别是水质问题，人们越来越重视，要求也不断提高。
壁厚仅为0.6～1.2mm的薄壁不锈钢管在优质饮用水系统、热水系统及将安全、卫生放在首位的给水系统内，具有安全可靠、卫生环保、经济适用等特点。
已被国内外工程实践证明是给水系统综合性能最好、最新、最节能和最环保的管材之一。
螺纹卡粘式连接技术是将“卡压连接”和“粘结连接”两种相结合的一种新的机械连接方式，具有安全性更高、使用寿命长、安装简单快捷、适应环境温度广（-55摄氏度至150摄氏度）等特点。
根据GB/T20028-2005《硫化橡胶或热塑性橡胶应用阿累尼乌斯图推算寿命和最高使用温度》、GB/T7124-2008《胶粘剂拉伸剪切强度的测定》对螺纹卡粘式连接的厌氧胶进行老化试验，按照剪切强度进行寿命推算，推算结果为厌氧胶卡压连接中的老化寿命为70年，该使用寿命在薄壁不锈钢管各种连接方式中遥遥领先。
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化当今世界能源需求日益增长，石油工业作为能源领域中的重要组成部分，也扮演着举足轻重的角色。
在石油开采过程中，钻具的使用是至关重要的，而钻具的螺纹连接部分是钻井过程中最为重要的部分之一。
为了确保钻具在作业过程中能够长时间持久运行，石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化成为了国内外诸多石油公司和钻井服务公司关注的焦点之一。
一、需求背景石油钻具在作业过程中需要进行不间断的连接和分离，这就要求钻具的螺纹连接部分具有良好的螺纹防粘扣性能。
由于油田环境的复杂性和作业条件的严苛性，螺纹连接部分经常容易出现粘扣现象，给钻具的使用和维护带来了很大的困难。
如何克服石油钻具螺纹连接部分的粘扣问题，提高其使用寿命和安全性，成为了石油工业领域急需解决的问题之一。
二、技术原理钻具的螺纹连接部分的粘扣问题主要是由于以下几个方面的原因所致：1. 金属表面之间的微观凹凸不平导致了粘结效应的增强；2. 钻井润滑液在高温高压环境下易形成黏滞膜，进一步加剧了粘扣的发生；3. 高温高压环境下，金属表面容易发生氧化、退火等现象，也会导致粘扣的出现。
要解决石油钻具螺纹连接部分的粘扣问题，关键在于改善螺纹连接部分的表面性能和加强螺纹的防粘扣设计。
具体而言，可以采取波纹设计、表面镀层、陶瓷涂层等技术手段来实现螺纹连接部分的防粘扣效果。
三、技术发展为了解决石油钻具螺纹连接部分的粘扣问题，目前国内外石油公司和钻井服务公司纷纷投入大量的资金和人力进行相关技术研发工作，取得了一些阶段性的成果。
特殊螺纹防粘扣技术和表面处理工艺优化成为了关注的热点。
1. 特殊螺纹设计通过对螺纹结构进行改进和优化，可以实现螺纹连接部分的防粘扣效果。
采用波纹设计可以增加螺纹表面的接触面积，降低摩擦系数，减少粘扣发生的可能性。
还可以在螺纹连接部分设计特殊的密封结构，以防止润滑液的渗入和黏滞膜的形成，从而有效降低粘扣的发生率。
2. 表面处理工艺在钻具螺纹连接部分的表面处理方面，采用表面镀层和陶瓷涂层等工艺手段，可以有效提高螺纹连接部分的防粘扣能力。
薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工法
薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工法薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工法一、前言薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工法是一种新型的管道连接方式，在给水工程施工中具有很大的应用潜力。
本文将详细介绍该工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析，并结合实际工程示例进行说明。
二、工法特点薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工法具有以下特点：1. 节约材料：该施工工法仅使用不锈钢管和螺纹连接件，不需要焊接或其他复杂的连接方式，节约材料成本。
2. 施工简便：该工法不需要特殊的设备和工具，施工简单便捷，适用于各类工程项目。
3. 抗震性能优异：薄壁不锈钢管道具有较好的抗震性能，能够满足地震区域的特殊要求。
4. 耐腐蚀性强：不锈钢材料具有优异的耐腐蚀性能，能够长时间保持管道的稳定运行。
5. 施工周期短：相比传统的管道连接方式，该工法施工周期较短，能够提高工程进度。
三、适应范围薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工法适用于以下场景：1. 商业建筑：如酒店、办公楼等商业建筑的给水系统建设。
2. 居民小区：适用于中小型居民小区的给水管道建设。
3. 工业项目：适用于各类工业项目的给水系统建设。
4. 公共设施：如学校、医院等公共设施的给水管道建设。
四、工艺原理该工法通过利用不锈钢管道和螺纹连接件的特性，采用卡粘式连接方式，实现管道的连接。
具体工艺原理如下：1. 准备工作：选用符合要求的薄壁不锈钢管和螺纹连接件，并对管件进行清洗和表面处理，保证连接的牢固性。
2. 连接准备：根据设计要求，确定管道连接的位置和方向，并进行标记。
按需切割管道，并进行整理和砂轮打磨，确保管道表面平整。
3. 连接操作：使用适当的螺纹连接件，将连接件与管道进行卡粘式连接。
采用适量的螺纹胶进行涂抹，使螺纹连接紧密粘合。
4. 固化和检验：连接完成后，等待螺纹胶固化，确保连接牢固。
进行漏水测试和压力测试，验证连接的质量和安全性。
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化随着石油钻井技术的不断发展与改进，对钻具的要求也在不断提高。
石油钻具在高温高压条件下工作，往往会出现螺纹粘扣的问题，严重影响了钻井作业的效率和安全。
如何解决石油钻具螺纹防粘扣的问题成为了目前石油行业亟需解决的重要技术难题。
为了解决石油钻具螺纹防粘扣的问题，石油钻具行业进行了大量的研究和实践。
在此基础上，本文将就石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化进行探讨，以期为石油钻井行业的技术发展提供一些帮助和借鉴。
一、石油钻具螺纹防粘扣技术的发展1. 原始钻具螺纹防粘扣技术早期的石油钻具螺纹防粘扣技术主要是通过表面处理来解决的，比如采用热处理、表面镀层等方式来增加钻具的表面硬度和抗粘扣能力。
这种方法在一定程度上能够减轻螺纹粘扣的问题，但并不能完全解决。
因为钻头在高温高压环境下工作，螺纹粘扣问题仍然存在。
2. 特殊螺纹结构设计随着石油钻井技术的发展，针对螺纹粘扣问题，石油钻具行业开始进行了螺纹结构的设计优化。
通过对螺纹结构进行改进，增加了螺纹的承载能力和密封性，从而有效地减轻了螺纹粘扣的问题，提高了钻井作业的效率和安全性。
3. 表面处理工艺的创新除了螺纹结构的优化设计外，石油钻具行业还不断开发和应用新的表面处理工艺，如纳米涂层技术、表面纹理改造技术等，通过提高钻具表面的光滑度和耐磨性，减少了螺纹粘扣的发生。
为了增加螺纹的耐磨性和抗腐蚀能力，石油钻具行业还采用了特殊的材料和工艺制造螺纹部件，如采用高强度耐磨合金材料，经过特殊的热处理和精密加工工艺，提高了螺纹的耐磨性和抗腐蚀能力。
表面纹理改造技术也被应用到了钻具的加工中，通过在钻具表面形成特殊的纹理结构，提高了钻具表面的摩擦力和抗粘扣能力，减轻了螺纹粘扣的问题。
1. 制定标准规范随着钻井技术的不断发展和各类新技术的涌现，石油钻具行业需要制定一套完善的标准规范，规定螺纹结构设计和表面处理工艺的技术要求和测试方法，推动行业技术水平的提高。
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化为了提高石油钻具的使用寿命、减少钻井事故的发生率，螺纹防粘扣技术和表面处理工艺优化是非常重要的。
本文将结合实际案例和研究成果，介绍石油钻具特殊螺纹防粘扣技术和表面处理工艺的优化方法。
一、特殊螺纹防粘扣技术1.1 常规防粘扣技术的缺陷在石油钻探中，螺纹粘扣是一个非常严重的问题。
一旦发生螺纹粘扣，不仅会影响钻探进度，还有可能导致装备损坏、事故发生。
常规的防粘扣技术，如涂抹润滑剂、使用多螺距螺纹等，虽然能够在一定程度上解决螺纹粘扣问题，但仍存在以下缺陷：（1）润滑剂在运输和使用过程中容易挥发和流失，无法长期保持防粘扣效果；（2）多螺距螺纹虽然能够分散压力，降低粘扣的可能性，但却影响了螺纹的强度和密封性；（3）常规防粘扣技术不能解决螺纹断裂的问题，对于长时间使用或大负载的石油钻具来说，仍存在较大的安全隐患。
为了解决这些问题，我们需要开发一种更加可靠的螺纹防粘扣技术。
近年来，国内外学者在螺纹防粘扣领域进行了广泛的研究。
通过对材料结构和表面微观结构的分析，他们开发出了一些特殊的螺纹结构，能够有效地防止螺纹粘扣和断裂，提高石油钻具的使用寿命和安全性。
例如，美国荷兰壳牌公司开发的ATHM龙骨螺纹就是一种特殊的螺纹结构。
该螺纹结构采用锥形设计，螺距大、螺纹深，能够将粘结力集中到顶端，从而减少螺纹粘扣的可能性。
同时，该螺纹结构具有较高的密封性和抗疲劳性能，能够有效地防止螺纹断裂的问题。
此外，还有一些研究表明，将纳米材料和润滑剂添加到螺纹表面处理中，也能够有效地防止螺纹粘扣和断裂。
纳米材料的添加可以增强螺纹的硬度和抗磨性，润滑剂的添加可以减少螺纹表面粗糙度和摩擦系数，从而降低螺纹粘扣的可能性。
特殊螺纹防粘扣技术已经广泛应用于石油钻具的设计和生产中。
例如，国内某石油公司在石油钻具的螺纹加工过程中，采用了锥形螺纹和减小螺距的设计，有效地降低了螺纹粘扣和断裂的风险。
另外，该公司还采用了纳米材料和润滑剂的螺纹表面处理工艺，提高了石油钻具的硬度和耐磨性，减少了螺纹表面的磨损和粘结。
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化石油钻具在石油勘探和开采过程中起着重要的作用。
由于工作环境的极端恶劣和高温高压等因素的影响，钻具容易出现螺纹粘扣的问题，导致工作效率的降低和操作的困难。
为了解决这个问题，石油钻具的螺纹防粘扣技术和表面处理工艺得到了广泛的研究和应用。
螺纹防粘扣技术是针对钻具螺纹粘扣问题的解决方案之一。
螺纹防粘扣技术主要通过调整螺纹参数、改变螺纹形状和采用特殊的材料等方式来减少螺纹粘扣现象的发生。
可以通过增加螺纹间隙和螺纹牙峰的半径等方式来改善螺纹的自锁性能，减少螺纹的粘扣现象。
选择合适的润滑剂和涂层材料也可以显著降低螺纹的粘扣风险。
值得一提的是，通过特殊的焊接工艺和热处理工艺等方法可以进一步提高螺纹的防粘扣性能。
除了螺纹防粘扣技术，表面处理工艺也是提高钻具防粘扣性能的关键。
表面处理工艺主要包括化学处理、热处理和表面涂层等方法。
化学处理可以通过在钻具表面形成一层化合物来增加其硬度和耐磨性，从而减少螺纹的粘扣现象。
热处理则可以通过控制钻具的组织结构和晶粒尺寸来提高其抗粘扣性能。
表面涂层是一种更常见的表面处理方法，可以通过在钻具表面涂覆一层涂层来减少螺纹的磨损和粘扣现象。
常见的表面涂层材料包括钨碳化物、钨钛碳化物和氮化硅等。
在对石油钻具的特殊螺纹防粘扣技术和表面处理工艺进行优化时，需要考虑多种因素。
要根据工作环境的特点选择合适的防粘扣技术和表面处理方法。
在高温高压环境下，应选择具有高温抗粘扣性能和耐磨性能的防粘扣技术和表面处理方法。
要考虑到螺纹的尺寸、材料和工艺等因素对防粘扣性能的影响。
螺纹的尺寸要合理设计，以便在不影响连接强度的前提下降低粘扣风险。
要进行实验和仿真分析，验证和优化所选的防粘扣技术和表面处理工艺的效果。
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术和表面处理工艺的优化对提高钻具的使用寿命、工作效率和安全性具有重要意义。
通过合理选择防粘扣技术和表面处理方法，并进行实验和仿真分析，可以有效地降低螺纹粘扣现象的发生，提高钻具的抗粘扣性能。
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化
随着石油工业的发展，特殊螺纹的使用越来越普遍。
在井下作业过程中，螺纹粘扣会
给钻井作业带来很大的麻烦。
为了解决这一问题，石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处
理工艺优化已成为石油工业中的研究热点。
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术可分为两类：一类是采用化学方法，如涂覆钯催化剂等。
这种方法虽然效果不错，但存在成本高、易受环境影响等缺点。
另一类则是采用机械方法，如调整螺纹角度、改变螺纹尺寸等。
这种方法成本低、效果稳定，但对工艺要求较高。
螺纹表面处理是防粘扣技术中的重要环节。
常见的表面处理方法有电镀、喷涂、热处
理等。
其中，电镀和喷涂方法较常用，但表面光滑度较低，易受到其他物质的污染。
而采
用热处理方法能够大大提高螺纹表面的硬度、耐磨性和抗腐蚀性，但对工业生产的温度、
时间、气氛等要求较高，操作难度更大。
为了优化石油钻具特殊螺纹的防粘扣技术及表面处理工艺，针对不同的钻具螺纹特点，应采取不同的技术手段。
对于削齿螺纹，可采用设备精度高、材料优质的加工设备进行生产，同时配合精细参数的控制和表面处理技术，可有效避免螺纹粘扣等问题。
对于滚压螺纹，可采用增加加工次数、降低加工速度等方法，确保螺纹尺寸的一致性，同时增加表面
处理厚度。
综上所述，石油钻具特殊螺纹的防粘扣技术及表面处理工艺优化对于提高钻井作业效率、降低生产成本、提高钻具使用寿命等意义重大。
在实际生产中，需根据实际情况选择
合适的技术手段，提高生产工艺精益化，为石油工业的发展做出贡献。
薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工法(2)
薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工法薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工法一、前言在建筑工程中，给水管道的连接工法对于工程质量和安全至关重要。
薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工法是一种常用的连接工法，本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺以及质量控制和安全措施，并通过工程实例进行说明。
二、工法特点薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工法具有以下特点：1. 结构简单：该工法采用螺纹卡粘连接方式，结构简单，易于施工。
2. 密封性好：螺纹卡粘连接可以有效保证管道的密封性，避免漏水问题。
3. 抗震性能好：螺纹卡粘连接方式可以提高管道的抗震性能，适用于地震频发的地区。
4. 耐腐蚀性强：薄壁不锈钢材料具有良好的耐腐蚀性，可以适应各种环境的要求。
三、适应范围薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工法适用于以下范围：1. 建筑给水系统：工法适用于建筑物内部的给水管道系统，包括住宅、商业建筑和公共设施等。
2.工业供水系统：工法适用于工业生产中的供水系统，如工厂、生产线和仓库等。
3. 环境要求严格的场所：工法适用于对水质要求高、环境要求严格的场所，如实验室、医疗机构和食品加工厂等。
四、工艺原理薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接工法基于以下原理：1. 螺纹卡粘连接原理：通过在管道连接处设置螺纹卡和密封胶，利用螺纹卡的力量将管道连接紧密，再通过密封胶实现密封效果。
2. 自锁原理：螺纹卡具有自锁功能，即一旦螺纹卡连接后，不会松动，保证了连接的稳定性和可靠性。
五、施工工艺薄壁不锈钢给水管道螺纹卡粘式连接施工工艺主要包括以下步骤：1. 材料准备：准备薄壁不锈钢管道、螺纹卡、密封胶和必要的工具等。
2. 清洁管道：清洁管道表面，确保无油污和杂物。
3. 安装螺纹卡：将螺纹卡安装在管道连接处，调整螺纹卡的位置和角度。
4. 上胶：在螺纹卡上涂抹一定厚度的密封胶，确保涂抹均匀。
5. 连接管道：将管道插入螺纹卡，旋转到位，使螺纹卡与管道螺纹相吻合。
油套管螺纹抗粘扣技术研究进展
（ ．Ｃｏｌｇｅ ｆ ｔｒａｌＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅｎ ｎ ｅ ｉ ｇ，Ｘｉ ａ ｈｙ ｕ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ １ ｌｅ Ｍａ ｅ ｉ ｃｅ ｃ ｎ ｇｉｅｒｎ ｏ ’ Ｍ Ｓ ｉ ｏ ｉ ｅｓｔ ｙ，Ｘｉａ １ ０ ５ Ｃ ｉａ； ’ ｎ７ ０ ６ ， ｈ ｎ ２ ．Ｔｕ ｕａ ｏ ｓａ ｃ ｅ ｔｒｏ ｂ ｌｒＧｏ ｄｓＲｅｅ ｒｈ Ｃ ｎ ｅ ｆ ＣＮＰＣ，Ｘｉ’ ｎ ７ ０ ６ ａ １ ０ ５，Ｃｈｎ ） ｉａ
收 稿 日期 ： ０ ７０ － ０ ２ ０ － ７１
种 发生在 相互 接触 金属 表 面 间的冷焊 。如 果金 属 之
间发生进 一 步的相 对 滑 动 或旋 转 ， 会 引 起 冷 焊 部 将
起 粘扣 的核 心要 素 ； 扣 扭 矩 既 可 起 到增 大齿 面接 上
触 应力 的作 用 ， 又增 加 螺 纹 啮 合 部 位 的 有效 应 力 应
在 油套 管 的检验 和使 用 中 ， 扣 是 最 常 见 的 损 粘 伤 失效形 式 。油 套 管 螺 纹 粘 扣 不 仅 导 致 油 套 管 损 坏， 有时会 导致 油 套管 滑脱掉 井 ， 造成 很 大 的经 济损 失 。提高 油套 管螺 纹 的抗 粘 扣 性 能 具 有重 要 意 义 ，
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈｉ ａ ｒ ｄｅ ｃ ｉ ｓ ｔ ｅ ｄ ｇ ｌｉ ｆ ｔ ｉ ｎｄ ｃ ｓｎｇ， ｉ ｅ ｐ ｅ ｓ ｈｅ ｍ ｅ ｈａ ｉｍ ｆ ｔａ ｔ ｓ ｐ ｐｅ ｓ ｒｂｅ ｈｒ ａ ａ ｌｎｇ ｏ ｕｂ ｎｇ ａ ａ ｉ ｎｔ ｒ ｒ ｔ ｔ ｃ ｎｓ ｏ ｇａ ｌｎ ｌｉ ｇ． Ｏ ｐｔｍ ｉｅ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓｏｆｔ ｉ ｇ ａ ａ ｉ ｈｒ ａ ｉ ｚ ｄ ｐａ ａ ｔ ｒ ｕｂ ｎ ｎｄ ｃ ｓｎｇ ｔ ｅ ｄ，ｒ ｓ ａ ｃ ｎｄ ｄｅ ｅｏｐ ｅ ｆ ｔ ｅ ｄ — ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｖ ｌ ｍ ｎｔｏ ｈｒ ａ
石油钻具螺纹防粘扣技术及应用
出， 具有高熔点低硬度的镀铜方法是防止螺纹发生粘扣 的有效途径 ， 同时， 针 对现有镀铜技术的优 缺点， 指 出未来镀铜应着重于镀液环境友好 、 镀层与基体结合力良好和沉积速率快等方向发展 。 关 键 词： 石油钻杆 ； 防粘扣 ； 电刷镀 ； 表面改性 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ １ ７ ４ ． ４ 文献 标识 码 ：Ａ
Ａｎ ｔ ｉ － ｇ ａ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｂｒ ｕ ｓ ｈ Ｐｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｏｉ ｌ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ Ｔｈ ｒ ｅ ａ ｄ ａ ｎ ｄ Ｉ ｔ ｓ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
ＷＡＮＧ Ｓ ｈ ａ ｏ — ｌ ａ ｎ，Ｆ Ｅ Ｉ Ｊ ｉ ｎ ｇ — ｙ ｉ ｎ，Ｌ ＵＯ Ｌ ｉ — ｌ ｉ ，Ｌ Ｉ Ｎ Ｘｉ — ｈ ｕ ａ
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石 油 钻 具 螺 纹 防粘 扣技 术 及 应 用
王 少兰 ， 费敬银 ， 骆 立立 ， 林 西华
（ 西 北工业 大 学 理学 院 应 用化 学 系 ， 陕西 西 安 ７ １ ０ １ ２ ９ ） 摘要 ： 介 绍 了钻具 螺纹 粘扣现 象、 粘扣机 理 以及 不 同类 型 防 粘扣 方 法 的优 缺 点 。通 过分 析 对 比指
油套管螺纹连接抗粘扣技术的研究现状及展望
第38卷第11期2003年11月钢铁IRON AND ST EELVol.38,No.11November2003・综合论述・油套管螺纹连接抗粘扣技术的研究现状及展望袁光杰 姚振强(上海交通大学)摘 要 螺纹粘扣作为油套管中最常见的失效形式,一直是国内外冶金和石油系统的研究重点。
对油套管粘扣现象作了简单的解释,通过对国际上近20年来油套管螺纹连接抗粘扣技术研究情况的分析总结,归纳了各种关于管螺纹粘扣失效的机理研究、管螺纹参数优化及其检测研究、螺纹脂和螺纹镀层的研究、油套管特殊螺纹连接的研究、油套管上卸扣的操作规范的研究,介绍了其主要研究成果,指出存在的问题,并探讨了进一步开展研究的方向。
关键词 油管 套管 螺纹 粘扣 石油¹REC ENT SITUATION AND FUTURE OF ANTI-GALLINGTECHNIQUE FOR API ROUND THREADYU AN Guangjie YAO Zhenqiang(Shanghai Jiaotong University)ABSTRACT The thread g alling is a familiar failure of oil tubing and casing as an o bject of petro leum and m etallurgical researchers.T he galling failur e of oil casing and tubing connec-tion thr ead,and the anti-galling technique are discussed and analy zed.The galling failure m echanism,o ptimized parameters of pipe thread,thread grease and surface treatment for coupling thread,special nipple,the operation standard of makeup and breakout are summ a-rized.T he ex isting problems are pointed out,and the research direction is discussed.KEY WORDS oil tube,casing pipe,thread,galling,petroleum1 前言油套管对保证石油钻采的顺利进行起着关键的作用,其性能的好坏将直接影响到油田和制造厂家的经济效益。
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化
石油钻具特殊螺纹防粘扣技术及表面处理工艺优化石油钻井工艺在石油勘探和开发中起着至关重要的作用。
石油钻具的特殊螺纹防粘扣技术和表面处理工艺的优化对于提高钻具的使用寿命和钻井效率具有重要意义。
本文将从这两个方面展开阐述。
一、特殊螺纹防粘扣技术石油钻具在钻井作业中容易出现钻头与管柱之间的粘扣现象，这不仅会导致钻具损坏，还会影响钻井效率。
开发特殊的螺纹防粘扣技术对于解决这一问题至关重要。
1.多层涂层技术利用多层涂层技术对螺纹进行处理，可以有效减少螺纹间的摩擦，降低粘扣的发生概率。
通过选择适当的涂层材料和涂层工艺，可以在保证螺纹强度和密封性的有效减少摩擦系数，提高螺纹的抗粘扣性能。
2.表面几何结构设计合理的螺纹几何结构设计可以减小螺纹面积，降低螺纹间的接触面积，从而减少粘扣的发生。
通过优化螺纹的螺距、角度和半径等参数，可以改善螺纹的防粘扣性能，延长钻具的使用寿命。
3. 自润滑材料应用在螺纹表面采用自润滑材料的处理方式，可以形成一层均匀的润滑膜，减小螺纹间的摩擦，降低粘扣的发生。
这种处理方式对于螺纹的耐磨性和耐腐蚀性也有所提高。
二、表面处理工艺优化表面处理工艺对于石油钻具的性能和寿命有着重要的影响。
通过优化表面处理工艺，可以提高钻具的耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性能，延长钻具的使用寿命和降低维护成本。
1. 表面强化技术采用化学热处理、表面喷涂、渗碳等强化技术对钻具表面进行改性处理，可以形成坚硬的表面层，提高钻具的硬度和耐磨性。
这些强化技术还可以改善钻具的抗疲劳性能和抗腐蚀性能。
3. 表面抛光技术采用超精密加工和抛光工艺对钻具表面进行处理，可以提高表面的光洁度和平整度，减小表面粗糙度，降低摩擦系数，降低粘扣的发生。
抛光处理还可以改善表面的硬度和耐磨性能，延长钻具的使用寿命。
石油钻具的特殊螺纹防粘扣技术和表面处理工艺的优化对于提高钻具的使用寿命和钻井效率具有重要意义。
通过采用多层涂层技术、表面几何结构设计、自润滑材料应用等防粘扣技术，以及表面强化技术、表面涂层技术、表面抛光技术等表面处理工艺的优化，可以有效提高钻具的抗粘扣性能、耐磨性能和耐腐蚀性能，延长钻具的使用寿命，降低钻井成本，促进石油勘探和开发工作的顺利进行。
钻具螺纹防粘扣技术及应用
钻具螺纹防粘扣技术及应用摘要：石油套管螺纹粘扣失效，轻者会损坏螺纹表面，降低其使用寿命，甚至有的管材上卸扣一两次就不得不报废；重者会在油管螺纹连接处发生泄漏，甚至导致脱扣，使众多管材掉人井中，使整口井报废，造成巨大的经济损失。
因此，分析研究石油套管粘扣原因，寻找预防粘扣的措施，防止或减少石油会管发生粘扣失效事故，具有十分重要的意义。
关键词：石油钻杆；防粘扣；电刷镀；表面改性石油钻具可重复使用次数的多少，直接影响到采油企业的生产成本。
但是，在实际钻采过程中，油管粘扣失效时有发生，粘扣失效，轻者会损坏螺纹表面，降低钻具使用寿命，甚至有的管材上卸扣一两次就因严重粘扣不得不报废；重者在螺纹连接处发生泄漏、脱扣甚至掉井事故，造成巨大的经济损失。
据调查，约64％的失效事故源于螺纹粘扣失效(国内此数字则高达86％)。
因此，分析研究钻具粘扣原因，寻找预防粘扣的措施，防止或减少钻具粘扣失效事故，具有十分重要的经济价值和现实意义。
二、粘扣现象及其机理根据ISO13679标准的最新定义，粘扣是发生在相互接触的金属表面之间的冷焊，是螺纹表面的连续性、完整性和尺寸精度遭到破坏的一种失效现象，其基本特征是在螺纹的表面出现不同程度的划伤、拉毛，甚至出现刮坑、结瘤等缺陷。
影响螺纹粘扣性能的因素非常多，如螺纹齿形特征、配合公差、上卸扣力矩大小及螺纹脂的性质等都影响粘扣特性，但要从根本上解决粘扣问题，必须了解粘扣现象发生的机理。
为此，国内外工程技术人员对出现粘扣现象的机理进行了深入研究归1。
研究结果表明，粘扣实际上是四种常见磨损形式中的两种磨损方式即粘着磨损和磨料磨损共同作用的结果。
二、石油钻具螺纹防粘扣技术及应用1.钻具螺纹表面处理对钻具螺纹表面进行处理是预防粘扣现象出现的重要途径，目前表面处理技术主要包括以下两种。
（1）渗氮技术及应用。
通过加热使氮元素分解为可以被钢铁表面所吸收的氮原子，钢铁吸收氮原子后，就会在表面形成厚度为5μm~50μm的氮化物，如（Cr、Mn）3N及CrN等。
薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接施工工法
薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接施工工法一、前言薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接施工工法是一种新型的管道连接方法，它可以有效地提高管道的承压能力和耐腐蚀性能。
该工法具有工艺简单、施工方便、可靠性高等特点，已经广泛应用于石油、化工、制药、食品等行业。
二、工法特点薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接工法是一种先进的管道连接技术，其主要特点如下：（1）薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接工法可以有效地提高管道的承压能力和耐腐蚀性能。
（2）该工法具有工艺简单、施工方便、可靠性高等优点，能够有效地降低工程成本。
（3）采用该工法可以大大缩短施工周期，提高工程建设效率。
（4）该工法施工过程中对现场环境要求较低，适应性强，能够应用于各种场合。
三、适应范围薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接技术适用于薄壁不锈钢管和管件的连接，可应用于石油、化工、制药、食品等行业的管道系统。
其适用范围如下：（1）可应用于普通管道和高压管道的连接。
（2）适合于高温、高压、腐蚀性介质等恶劣环境下的使用。
（3）可以用于各种石油、化工、制药、食品等行业的管道系统。
四、工艺原理薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接施工工法主要采用锁紧卡环压紧管子，并用环氧树脂进行填充，从而实现管道连接。
其施工工艺原理如下：（1）准备工作：清洗管道表面、调整下料尺寸等。
（2）安装卡环：将卡环按照规定的位置和方向安装在管子上。
（3）压缩管子：将管子插入卡环中，然后用专业工具将卡环压紧。
（4）填充环氧树脂：将环氧树脂注入压紧后的卡环中，填充到规定的高度。
（5）等待固化：环氧树脂需要等待一定时间固化，时间通常为24小时左右。
（6）验收：对于连接后的管道进行检查和验收，以确保质量符合要求。
五、施工工艺薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接施工工法的施工过程主要包括以下几个阶段：（1）准备阶段：对现场进行勘测和记录，清理管道表面，调整下料尺寸等。
（2）卡环安装阶段：按照设计要求和规范要求，将卡环正确安装在管子上。
（3）压紧卡环阶段：用专业工具将卡环压紧。
薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接施工工法 (2)
薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接施工工法一、前言薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接施工工法是一种新型的连接方法，其性能稳定、施工方便，在某些特殊环境中有着广泛的应用。
本文将重点介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面的内容。
二、工法特点薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接施工工法是一种采用不锈钢螺纹连接，封口用硅胶加粘连方式固定的连接方式。
该工法具有以下特点：1. 方便灵活：该工法适用于各种尺寸、各种种类的管道连接，施工方便灵活。
2. 稳定可靠：不锈钢螺纹连接方式使得连接稳定可靠，而硅胶加粘连方式可以增强连接的密封性。
3. 节约成本：该工法的设备和材料费用相对较低，施工成本相对较低，施工效率高。
4. 超强耐腐蚀性：不锈钢管道本身拥有良好的耐腐蚀性，可以在潮湿、酸性、碱性等恶劣环境下使用。
5. 抗震性好：该工法连接牢固，抗震能力好，可以保证管道在地震等自然灾害中的安全性。
6. 长使用寿命：该工法的材料耐腐蚀性好，连接方式稳定可靠，使用寿命长。
三、适应范围该工法适用于各种类型管道的连接，包括潮湿、酸性、碱性环境下的管道连接。
在石化、电力、化工等工业领域均有广泛应用。
四、工艺原理薄壁不锈钢管螺纹卡粘式连接施工工法的理论依据是：采用不锈钢螺纹连接，连接稳定可靠；封口用硅胶加粘连方式固定，增强连接的密封性。
在施工过程中，需要采取以下技术措施：1. 发现管道上问题后，需要先予以清理，确保螺纹平整、清洁，防止连接不紧或密封性不好。
2. 在螺纹上涂上硅脂，可以增强螺纹的密封性。
3. 进行螺纹连接时，需要逐一旋转连接，以确保连接紧密。
4. 断面封口时，首先需要涂上硅胶，再涂上胶水进行固定。
五、施工工艺该工法的施工工艺分为以下几个阶段：1.材料准备：需要准备好不锈钢管道、螺纹、硅胶、胶水等材料。
材料需要检查清洗干净，以免在施工漏洞。
2. 将管道按照要求进行切割和加工，采用不锈钢螺纹连接的方法进行连接。
管箍和管螺纹技术参数
管箍和管螺纹技术参数
一、管箍的技术参数：
1.材质：常见的管箍材质有碳钢、不锈钢、铜等，具体材质可根据使用环境和要求进行选择。
2.规格：管箍的规格通常以管道的直径来表示，如1/2英寸、3/4英寸等。
3.夹紧力：管箍的夹紧力是指夹紧管道所需的力量，这主要会影响到管道的稳定性和密封性能。
4.连接方式：管箍的连接方式主要有两种，一种是螺旋夹紧，另一种是快速夹紧。
5.表面处理：管箍表面的处理通常有涂漆、电镀、抛光等，目的是增强其耐腐蚀性和美观度。
6.适用范围：不同类型的管箍适用于不同的管道，如水管、气管、石油管道等。
二、管螺纹的技术参数：
1.螺纹类型：常见的管螺纹类型有内螺纹和外螺纹，内螺纹通常用于管道内部，外螺纹通常用于管道外部。
2. 螺纹尺寸：螺纹尺寸通常以英寸（inch）为单位，如1/2英寸、3/4英寸等。
螺纹的尺寸决定了螺纹的直径和每英寸的螺纹数目。
3.螺纹材质：螺纹材质通常与管道材质相同，如碳钢管对应着碳钢螺纹，不锈钢管对应着不锈钢螺纹。
4.螺纹标准：螺纹标准主要有国际标准和国内标准，如ISO螺纹标准、BS螺纹标准、GB螺纹标准等。
5.螺纹形状：螺纹的形状通常有矩形螺纹、圆形螺纹和三角形螺纹等。
6.适用范围：管螺纹通常用于管道连接中，可以连接水管、气管、蒸
汽管道等。
以上是管箍和管螺纹的简单介绍及技术参数。
在实际应用中，需要根
据实际情况选择合适的管箍和管螺纹，以确保管道连接的稳定性和密封性能。
同时在安装和使用过程中，还需要严格按照相关要求进行操作，以确
保连接的质量和安全性。
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无粘扣，无损伤，表面光滑无痕，管体温度略有上升
CEC涂层上卸扣评价
下图为第10次卸扣后公、母扣照片
无粘扣，无损伤，表面光滑无痕，管体温度与第五次卸 扣后的管体温度基本相同
CEC涂层上卸扣评价
下图为第15次卸扣后公、母扣照片
无粘扣，无损伤，表面光滑无痕，管体温度与第5次卸 扣后的管体温度基本相同
CEC涂层上卸扣评价
良好，做为工具管柱使用。
瑞麟公司涂层应用业绩
T-CEC：在辽宁获得试用，外径88.9mm，TC4改进型钛合金，金属密封特
殊接头，25根。其中8根油管顺利通过中石油管材所进行ISO 13679:2002
评价；另13根油管在中海油下井试用，效果良好。忠世高新材料有限公 司已咨询外径114mm钛合金油管新设计的接头涂层加工。
T-CEC涂层评价
工艺：T-CEC； 材质：钛合金（改进TC4）; 强度：110，
外径：88.9mm
壁厚6.45mm 内、外螺纹涂层
控制上扣扭矩:5500N· m
上卸扣试验检测报告
T-CEC涂层评价
工艺：T-CEC； 材质：钛合金（改进TC4）; 强度：110， 外径：88.9mm
壁厚6.45mm
致螺纹或密封面出现划伤，影响接头密封性能。
抗粘扣涂层技术背景
螺纹脂的不足
Health,Safety and Environmental
大多数螺纹脂含有重金属，渗入地层，污
染土壤；
残留于钻井作业平台的螺纹脂，恶化工人 工作环境；
现场发生刷子掉井事故，为后续作业带来
隐患； 即使使用可降解的“绿色”螺纹脂，也无 法避免重金属污染以外的所有问题，而且 此类螺纹脂的价格很高。
•整体业务发展迅猛，尤其是在海上 钻井方面，以墨西哥湾为例，2013年
实现300%的增长 因无螺纹脂连接技术的经济、高效、安 全明显优势，Tenaris增加了一个可观的 经济增长点，同时也促进了其相关产品 的销售。
瑞麟公司抗粘扣涂层技术简介
AGC（Anti-Galling Coating）和CEC（Clean and Efficiency Connection）:是由公司自主开发的环保和高效的 螺纹抗粘扣处理工艺技术。 涂层施工包括两个工艺过程：
地点：阿布扎比，海井 工况：超长水平井，地下水平部分长达10000英尺。平均施工速率为： 14.47 joints/h，相对于传统螺纹脂的平均施工速率为10.65 joints/h，整体节 约35%的时间。 评价：在此选用技术的原因是其施工方便、快捷。
高强度、施工便捷
抗粘扣涂层技术背景
无螺纹脂涂层技术应用实例-国外公司产品
管螺纹表面抗粘扣处理技术
西安
目 录
公司介绍
抗粘扣涂层技术背景
瑞麟公司抗粘扣涂层技术简介
AGC涂层上卸扣评价
CEC涂层上卸扣评价
涂层应用业绩
公司介绍
注册于西安市高新区，以“技术创新”为发展动力的科技型 公司，主要业务范围：
表面处理及工艺研究 •机械处理工艺： 喷砂、抛丸 •电化学处理工艺： 电镀、氧化 • 表面清洗 油垢、沉积物 涂层生产与检测设备
抗粘扣涂层技术背景
涂层抗粘扣技术
•适用于多种材质，合金钢、不锈钢、钛合金、镍基合金等的螺纹。
•不用螺纹脂的涂层仅适用于带专门密封结构的特殊螺纹接头。 •普通抗粘扣涂层（AGC）在用于圆螺纹时必须用螺纹脂以增加密封性
10次上卸扣后的螺纹接头
抗粘扣涂层技术背景
无螺纹脂涂层技术应用实例-国外公司产品
地点：挪威，巴伦支海，海上气井
•管螺纹自动喷砂机 •管螺纹自动喷涂机 •涂层检测装置
表面涂层产品研究
•纳米复合减磨润滑涂料 •涂层施工工艺
公司介绍
公司已成功开发出一系列固体减磨润滑涂层及工艺：
•管螺纹涂层抗粘扣工艺，在使用螺纹脂的条件下，可上卸扣80次无损伤
•管螺纹不用螺纹脂抗粘扣工艺 ：适用于油管、套管和钻杆
•钛合金油套管抗粘扣表面处理技术
抗粘扣涂层技术背景
涂层抗粘扣技术
为了环保、效率、经济，保证卓越的抗粘扣性能，避免螺纹脂对油气产层
的污染，加快现场上扣速度，2000年起国外开始开发“经济、高效、安全”固 体润滑螺纹上扣连接新技术，即润滑层是在工厂内做好，现场不用涂抹螺纹脂
即可直接上扣连接。目前，Tenaris保持了该项技术的领先地位。
无粘扣，无损伤，表面光滑无痕，管体温度基本没有变化
CEC涂层上卸扣评价
下图为第12次卸扣后公、母扣照片
无粘扣，无损伤，表面光滑无痕，管体温度基本没有变化
CEC涂层上卸扣评价
试验3
工艺：CEC-工艺C； 材质：宝钢BG13Cr; 钢级：110
扣型：BGT1; 外径：88.9mm 壁厚6.45mm （外螺纹涂层） 下图为第5次上扣前公、母扣照片，按规定最大扭矩上扣:5500N· m
设备 管螺纹清洗 半自动化水平的价格预估（万元） 2
喷砂机（特制喷枪）
喷涂机 烘箱 传输线 质量检测与控制系统
10（内、外螺纹）
20（内、外螺纹） 2 7 2
瑞麟公司抗粘扣涂层技术简介
抗粘扣涂层主要性能参数如下：
工作温度 Falex 承压实验 微动腐蚀（Deyber) 盐雾试验 摩擦系数 结合力 厚度 -50～+300 ℃ >15000 N 5 ×106 周次 >120 h。通风条件下可存放1年没问题。 < 0.1 40 MPa （表面预处理） 10-30微米 目前确认：耐汽油、柴油、润滑油、螺纹脂、水浸等， 需隔离醇类、苯类溶剂
工况：海底使用长达5年，北极海洋、极寒气候条件 评价：北极高寒气候的条件中，油套管的准备与施工未受任何影响，并且至 今未有泄露事故发生，海上气井运行成本高和操作复杂，要求连接要具有极高 的可靠性，是对质量稳定性最好的证明。
适应极端气候条件，质量稳定可靠
抗粘扣涂层技术背景
无螺纹脂涂层技术应用实例-国外公司产品
经调研和技术查新，以上产品和技术均处于国内领先水平
抗粘扣涂层技术背景
油气开发用油套管连接采用螺纹接头
螺纹表面磷化、镀铜或镀锌等
磷化废液处理不当造成水体富养，影响生态平衡。 传统镀铜液使用有毒氰化物，环保型镀铜液价格高昂。
环保要求越来越高，很多地方开始禁止镀铜、磷化等电镀处理
磷化及镀铜对某些产品，如直连型螺纹，加工不便，性能不稳定 不能满足高性能要求，如80次上卸扣要求
螺纹表面预处理： 清洁表面，提高涂层附着力，如酸洗、磷化、喷砂、氧化等。
喷涂、涂刷涂层：
以二硫化钼为主要成分的耐磨涂层，厚度15μm左右，可快速固结。
瑞麟公司抗粘扣涂层技术简介
施工流程
表面清理 （除污、去脂、去锈） 表面预处理 （磷化、喷砂或氧化等） 1. 内螺纹或外 螺纹之一经过处 理即可起到抗粘 扣作用； 2.可实现自动化 流水生产。
•试验1： 碳钢 ，工艺A ，内螺纹涂层 •试验2： 碳钢 ，工艺B ，外螺纹涂层
•试验3： 13铬110，工艺C ，外螺纹涂层
•试验4： TC4 ，工艺D， 内外螺纹均涂层
CEC涂层上卸扣评价
试验1
工艺：CEC-工艺A； 钢级N80 外径73.03mm，壁厚5.51mm
1-10次上扣按标准规定最大扭矩2500N· m，11-15次按3500N· m上扣 下图为第5次上扣前公、母扣照片
涂层涂覆 （刷涂、喷涂） 固结 >50℃，10分钟
表面清理
涂层检测
以接箍为例，最长的一种工艺流程约需时间15分钟。
瑞麟公司抗粘扣涂层技术简介
所需主要设备
技术可实现流水生产，所需设备简单。地面积约50平米。 如果采用喷砂工艺，采用手动上、下料需要的主要设备清单列举如下：
抗粘扣涂层技术背景
此外，运输、储存过程中螺纹要涂抹储存脂 现场上扣前，必须将螺纹脂涂抹于螺纹，防 止粘扣，还有一定防泄露等作用
抗粘扣涂层技术背景
螺纹脂的不足
螺纹脂涂刷质量难控制，现场人工操作效率低
• 人工涂抹螺纹脂，每个油管接箍涂抹均有需耗费近30秒，套管更长 • 涂抹不均匀或量少时会导致螺纹损伤、粘扣、滑脱、泄漏等失效事故， 带来极大经济损失，严重影响钻井效率；
公司涂层应用业绩
试验、长庆油田现场应用、中海油试用的实践表明： 1）无螺纹脂油管现场上扣拧接速度加快，提高了下井效率； 2）避免螺纹脂的应用，降低了螺纹脂对平台现场和井下地层
水及产层的污染，增加了对环境的保护；
3）不依赖于螺纹脂，减少因螺纹脂涂抹不均匀、杂质使现场
油管上扣损伤带来的质量事故扯皮；
内、外螺纹涂层 控制上扣扭矩:5500N· m
钻杆涂层评价
工艺：CEC； 材质：S135 强度： 外径：
壁厚：
内、外螺纹涂层 控制上扣扭矩:5500N· m
钻杆涂层评价
第5次卸扣后形貌
钻杆涂层评价
第10次卸扣后形貌
钻杆涂层评价
第15次卸扣后形貌
瑞麟公司涂层应用业绩
AGC涂层的宝钢油管在长庆油田及巴基斯坦获得使用，油管规格：88.9mm， 低铬合金，端部加厚直连型，近2900根。试验研究最多上卸扣120次，生产 抽查样品80次上卸扣后表面完好，仍具有满足ISO 13679:2002 CAL IV的气 密封和结构强度要求。用户要求上卸扣至少80次螺纹表面完好，气密封性能
无粘扣，无损伤，表面光滑无痕，管体温度略有上升 考虑用于直连线接头，因此在外螺纹上做涂层
AGC涂层上卸扣评价
下图为第13次卸扣后公、母扣照片（ 第13次上扣扭矩3400N.m）
仅大端螺纹上有两处涂层块状脱落，最后两牙螺纹表面 有局部擦伤。内螺纹无损伤，外表面温度烫手
CEC涂层上卸扣评价
我公司对碳钢、13铬110油管、钛合金等螺纹接头使用CEC 技术进行上卸扣试验评价，均获得非常好的抗粘扣效果：