石油井管生产线技术改造

石油井管生产线技术改造

发表时间：2014-11-20T13:53:51.640Z 来源：《价值工程》2014年第5月上旬供稿作者：黄德奎

[导读] 通过对石油井管生产线设备多处薄弱环节的改造，解除了制约生产线的瓶颈点。

Technological Transformation of Oil Well Pipe Production Line

黄德奎 HUANG De-kui

（延长石油材料公司，西安 710077）

（Yanchang Petroleum Materials Corporation，Xi'an 710077，China）

摘要：本文介绍了延长石油材料公司第一条Φ139.7×7.72油套管生产线的基本概况，论述了整条生产线的主要缺陷，提出并实施了设备改造方案。

Abstract: The paper introduces the general condition of first Φ 139.7×7.72 petroleum casing pipe production line of Yanchang Petroleum Materials Corporation. The main shortcomings of the whole production line have been discussed, and the equipment transformation has been proposed.

关键词：设备改造；石油套管；生产线；输送线；车丝机；设备检验

Key words: equipment modification；petroleum casing pipe；production line；transmission line；threading machine；equipment test

中图分类号：TM216+.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）13-0030-03

0 引言

2007年初，延长石油材料公司第一条生产线建成投产，设计年产量是五万吨（两条管体车丝生产线和一条管箍生产线）。通过克服各种困难和不懈的努力，第一年完成Φ139.7×7.72油套管产量4万吨。

油套管生产线主要设备为数控车丝机、拧接机、水压机、喷涂和喷码机、除锈机、晾床打包机、输送线和十余台起重机等设备组成。其生产线流程简介如下：①钢管外观检验；②打钢印；③全长通径检验；④外表面除锈；⑤第一端外螺纹车制；⑥螺纹检验；⑦第二端外螺纹车制；⑧螺纹检验；⑨接箍预拧；⑩接箍机拧紧；{11}接箍端管体通径检验；{12}静水压试验；{13}两端上保护环、称重、测长；{14}外表面喷涂、喷印标记；{15}晾干、捆扎打包；{16}成品入库。

管箍的生产线主要由数控车箍机、带锯机、打标机、磁粉探伤等设备组成。管箍生产流程为：①管外观检验；②定尺切料；③打钢印；④车制内螺纹；⑤检验螺纹；⑥磁粉探伤；⑦磷化处理；⑧入库。

1 问题提出

经过一年的实际运行，套管产量达到4万吨，即设计年产量的80%，未能完成设计产量。制约产量达标的影响因素较多，除人员操作技能不熟练等方面，设备工艺设计存在缺陷是一主要因素。主要表现在：①车箍机生产效率低；②管体输送线故障多，效率低；③拧接机生产速度慢；④除锈机除锈效率低且故障多；⑤缺少接箍检验设备；⑥缺少预拧接接箍设备；⑦成品包装工序缺少相关设备。我们根据生产实际状况、缺陷设备影响程度、现有资金和技术改造能力，决定采取循序渐进的方式，主要依靠现有的资源对整条生产线进行技术改造和升级。

2 现场分析

2.1 首先面对的突出矛盾是如何提高油套管管箍的产量问题，即提高关键生产设备车箍机生产效率的问题。对现有的三台数控车箍机的班产量进行分析统计的结果是平均32只/每台，并未达到其设备设计生产能力，即每台班产应达到60只。在不增加设备的情况下，如何才能提高班产量呢？经进一步分析，制约车箍机生产量的主要原因有三个：

①车箍机设备故障多，其中自动翻转卡盘卡死的故障率最高，维修时间长；②关键设备车箍机车制外圆、端面和内孔，耗费不必要的时间，有必要为其减“负”；③车箍生产线缺少接箍检验设备，检验生产效率低，检验工人劳动强度大。

2.2 石油套管生产输送线现场分析：输送线输送效率低（主要指油套管纵向传输）。套管体纵向输送线主要由两种结构形式组成（横向传输主要使用气动翻板或摇臂机构）：①V型辊轮输送式（摩擦式传动）：它具有传动平稳，噪音小等优点，但工作表面磨损较快。便于气动翻板机构实现横向转移，主要用于整条生产线前部的输送管体工作（占总输送线长的78%）。②链条式输送。主要有两种传动形式：带V 型托架的套筒滚子链条式和链条小车输送式。链条式输送过程中与管体接触依靠靠滚子链条上或小车上的V型托架，链条输送管体是由静摩擦力传送，链条式输送具有与被输送物体相对静止，可保护管体表面涂层不至破坏，有利于油套管生产线后部尾段的输送，即油套管喷漆后的传输。其中单排带V型托架的套筒滚子链条式比链条小车式输送结构简单、效率高、传动平稳，小车链条式传输管体机构由左右两组链条和中间联接若干载物小车构成（2.5米一个）。传动中易发生左右链条错位，小车跑偏，导致传动失效，传输故障率高。

链传动在石油井管生产线上有广泛应用，它可用于两轴中心距较远的情况下传递运动和动力，能在低速、重载和高温等条件下工作。与皮带传动相比，能够保证准确的平均传动比，传递功率较大，并且作用在轴和轴承上的力较小，传动效率高（可达98%）。在作为输送链条应用时，其瞬时链速非常数的特性可忽略不计，低速传输时，噪声大的缺陷不明显。

2.2.1 滚轮输送线现场实际的存在问题：辊轮挂胶工作表面设计不合理、磨损快。辊轮输送线的是由主动与被动辊轮相间布置构成，作为传动动力辊轮，主动辊轮的磨损快于仅用于支撑滚动的被动辊轮，因此主动辊轮V型面常常低于被动辊轮。由于被动辊轮的支撑作用，主动辊轮无法接触到管体，产生空转，致使传输中的油套管停滞不前，正常的流水生产线生产秩序被迫中断。另一方面其辊轮传动双轴设计结构不合理，更换轴承及滚轮困难，导致维修时间长。

2.2.2 链条小车输送线故障率高，结构设计不合理。该系统输送是通过减速电机和二级链轮链条带动链条输送小车构成传。由于传送小车链接在左右两条3/4吋链条中间并被拖动，加之该轮轴结构设计强度低易变形和小链轮磨损快等缺陷，在实际工作中经常发生左右链轮扭曲变形不同步、传送链条小车跑偏脱轨、链条脱轮（链轮），造成管体输送中断或油套管坠地，不但直接引起正常的生产中断，对安全生产也构成较大威胁。

2.3 拧接机进出套管速度慢。我分厂有两条有套管数控车丝生产线（每条线两台数控车丝机），但拧接机只有一台，它负责将管箍拧紧在套管的一端。在此工序点前，时常堆满车制完外丝，待拧接管箍的油套管，即拧接任务供大于求。究其原因是拧接机的进出料特点所