CN218108857U - 一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热轧无缝钢管生产领域，尤其涉及一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备，该装备可将废旧油井管一部分修复到国标的几何尺寸(外径及壁厚)，另一部分通过减径、増壁或者减壁生产改制成一些民用钢管，例如建筑盘扣管、钢筋接箍管、减震管等，该装备主要包括进翻料机构、镦粗装置、中频加热装置、镦粗后翻料机构、两辊轧机装置、定径机机构、步进冷床、矫直机、收料装置等。本实用新型目的在于提供一种生产流程短、生产效率高，使废旧油井管修复后一部分用于油田上使用，一部分可改为民用管的热轧装备。

Description

一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备

技术领域

本实用新型属于热轧无缝钢管生产领域，尤其涉及一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备。

背景技术

每年国内油田中油井所用油管由于偏磨、腐蚀造成的报废量很大，为节约生产成本，只能从废旧油管中再挑选一部分经过简单修复后投入使用。据统计，每年国内油田产生的不能重复利用的报废油管量达200万吨。如何使壁厚不能达到使用标准的废旧油管重新达标使用，或者达到满足一些不需要承压下井，而作为水管或者气管重新使用，亦或者改制为民用钢管，不仅是降成本的事情，也符合绿色环保的理念。另外，目前我国出现一些用传统工艺上的冷拔(冷轧)工艺，需要冷拔机的打头、酸洗、退火等工艺流程，整个生产流程长、生产成本高、且存在酸洗污染；另外有一些三辊或者两辊热轧工艺，三辊斜轧工艺生产小口径薄壁无缝管，因减壁量小，穿出的毛管薄，温度低，容易出现金相组织轧裂，会严重影响无缝钢管的生产质量，且而这些工艺只能做到缩径或者等径轧制，做一些民用或者改制管，不能解决废旧油井管的整体利用率。

发明内容

本实用新型提供的一种用于废旧油井管修复改制热的热轧新工艺及装备目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种生产流程短、生产效率高，使废旧油井管修复后一部分可用于油田上重新使用，一部分可改为民用管的生产工艺及热轧技术装备。该生产工艺及技术装备，可将废旧油井管一部分修复到国标的几何尺寸(外径及壁厚)，另一部分通过减径、増壁或者减壁生产改制成一些民用钢管，例如建筑盘扣管、钢筋接箍管、减震管等。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备，包括进翻料机构、镦粗装置、中频加热装置、镦粗后翻料机构、两辊轧机装置、定径机机构、步进冷床、矫直机、收料装置，所述镦粗装置包括前台工作机架、成型工作机架，前台工作机架和成型工作机架之间通过芯杆芯棒总成连接保持；在前台工作机架内侧装有固定齿条，可对芯棒进行推进的推进小车、推进小车装有驱动的送进双齿轮以及电机驱动减速装置，可带动齿轮与齿条咬合进行芯棒和管材的驱动，在前台工作机架中间装有中频加热装置，中频加热装置后端为成型工作机架，成型工作机架前端设有限动横梁，在限动横梁一侧装有限位钢管模具，在限动横梁另一侧装有1-2条液压限动油缸，可进行限位镦轧；在成型工作机架尾部装有由两侧的传动链条或钢绳驱动的芯棒小车装置、驱动电机及连接减速机，前台工作机架和成型工作机架的中间均装有托轮装置，可对镦轧管材进行接料使用；所述成型工作机架侧面装有镦粗后翻料机构。

进一步的，所述两辊轧机装置包括前平台、后平台两个平台，前平台前端装有轧机前台旋进机构，轧机前台旋进机构通过中频加热装置与两辊轧机相连，两辊轧机后台装有可调速的主传动电机、传动减速机及连接传动减速机与两辊轧机的传动轴；在后平台中间装有对轧制起到保护的抱辊架机构、抱辊架机构后装有液压限动机构、液压限动机构前端装有芯棒润滑喷淋装置，液压限动机构另一侧为芯棒小车机构；芯棒小车机构包括工作机架、电机、减速机、芯杆和芯棒、芯棒小车，芯杆和芯棒与芯棒小车相连接，芯棒小车通过链条或者钢丝绳与减速机相连；所述两辊轧机装置的轧机前台旋进机构通过镦粗后翻料装置与镦粗装置相连。

进一步的，所述定径机机构为直线型设置，依次包括定径前进料机构、中频加热装置、定径机机组、定径后出料及翻料装置，所述定径前进料机构一侧设置有定径前翻料机构，所述定径前翻料机构安装在两辊轧机中的抱辊架机构的一侧；所述定径机机组为微张力减径或定径机组，可选用3-5机架定径机或7-16机架定径机。

进一步的，所述定径机机架中的定径后出料及翻料装置通过其翻料装置与步进冷床相连接，所述步进冷床为两组，两组步进冷床之间设置有矫直机，所述步进冷床一侧设置有收料装置。

本实用新型的优益效果是：

1、本实用新型提供一种用于废旧油井管修复改制热轧装备，采用此技术装备所轧制的废旧油井管达到可重复使用的标准，节能降耗、提高资源利用率。

2、本实用新型的技术方案中采用的镦粗装置，将磨损严重的废旧油管在轧制前进行限位壁厚增厚，解决管子偏磨造成的壁厚缺陷，保证下一斜轧流程中的毛管轧制能够顺利进行，采用两辊斜轧管机解决轧制薄壁油井管过程中容易出现金相组织开裂的问题，提高产品质量。

3、本实用新型通过采用“镦轧+两辊斜轧+定径”的轧制工艺流程，即能修复废旧油井管进行重新使用，又能将一些废旧油井管改制成一些民用管，减少资源浪费，提高废旧油井管的综合利用率。

综上所述，本实用新型提供的一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备，用新的工艺和装备，代替原有生产污染大、能耗高、成才率低的工艺，整体工艺和装备生产效率高，成才率高、质量优、产品覆盖面广，使废旧油井管的综合利用率提升，符合国家倡导的产业绿色发展的方向。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备平面布置图；

图2是本实用新型中的镦粗装置结构示意图；

图3是本实用新型中的两辊轧机装置结构示意图；

图3-1是本实用新型中的轧机前台旋进机构结构示意图；

图3-2是本实用新型中的两辊轧机结构示意图；

图3-3是本实用新型中的抱辊架机构及其周围结构布局示意图；

图3-4是本实用新型中的芯棒小车机构结构示意图；

图4是本实用新型中的定径机机构结构示意图；

图5是本实用新型中的步进冷床、矫直机及收料装置的结构示意图。

附图标记：1、进翻料机构；2、镦粗装置；3、中频加热装置4、镦粗后翻料装置；5、轧机前台旋进机构；6、两辊轧机；7、传动减速机；8、主传动电机；9、传动轴；10、抱辊架机架；11、液压限动机构；12、芯棒小车机构；13、定径前翻料机构；14、定径前进料机构；15、定径机机组；16、定径后出料及翻料装置；17、步进冷床；18、矫直机；19、收料装置；21、前台工作机架；22、推进小车；23、送进双齿轮；24、电机驱动减速装置；25、成型工作机架；26、芯杆芯棒总成；27、托轮；28、液压限动油缸；209、限动横梁；210、限位钢管模具；211、驱动电机；212、连接减速机；213、传动链条或钢丝绳；214、芯棒小车装置。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。本实用新型可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本实用新型透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本实用新型的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本实用新型中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备，采用以下工艺流程：

S1：分类及处理，将废旧油管通过平台进行初选，将偏磨程度较轻的废旧油管作为修复再用的毛管归类，内外表面麻坑的废旧油管作为改制民用管的毛管归类，将以上两类废旧油管的接箍通过机械方式去除，准备下一道工艺；最后，将偏磨程度大于2.5mm以上的废旧油管作为废铁进行处理；

S2：加热，处理废旧油管内外表面的杂质，将遴选出的废旧油管在加热炉加热，加热温度为750-850度，可将废旧油管内外表面油污及杂质进行燃烧处理，燃烧产生的废气通过脱硫脱硝喷淋及布袋除尘环保设备解决，然后通过输出辊道传至步进冷床17翻料前台，在翻料前台头部设置有一个高压气吹灰装置，废旧油管被运送至此位置经过高压气对其内表面进行3-6秒吹灰处理，吹出的杂质由设置在与高压气吹灰装置相对应位置的灰尘收集装置收集，然后废旧油管通过翻料装置翻至步进冷床17上进行降温至自然温度状态，同时步进冷床17一侧设计有大功率冷却风机，在降温的同时也可以将管材表面杂质吹掉，采用步进冷床14可使管材在冷却中自然校直。

S3：二次遴选，加热处理杂质后的管材，经过遴选平台时进行二次选择，再次将管材进行S1中的归类处理；

S4：管材进行加热镦粗扩径轧制，将归类为修复再用的管材通过镦粗装置2，将内加芯棒的管材通过中频加热装置3加热，管材外部有液压限位钢管模209具进行镦厚扩径处理，将管材外径扩大，壁厚增加；

S5：加热轧制，可进行中频加热或者加热炉加热，将管材加热到950-1050度，芯棒从轧机后台穿入轧机中，加热后的管材通过轧机前台旋进机构5进入YM-80系列两辊轧机装置中，通过两辊轧机6进行减径、缩径、减壁、扩径轧制；

S6：再加热定径整形，将轧制后的管材通过中频加热进行补热到850-950度，经过微张力减径或定径机组进行减径、定径、整形、形成热成品管；其中，轧制修复油管只需开启3-5机架定径机，改制民用管需要开启7-16机架定径机；

S7：冷却，热成品管经过步进冷床17进行冷却；

S8：成品收集，将冷却后的成品管通过矫直机18进行校直，切头、检验、打包标记入库，形成成品管。

优选的，所述S4中利用镦粗装置对管材进行扩径处理时，将管材外径扩大3-5mm，壁厚增加1-2mm。

优选的，所述S5中通过两辊轧机对管材进行减径、缩径、减壁、扩径轧制时，减壁量为0.5mm-2mm，减径量为3mm-5mm，扩径量为4mm-6mm。

参阅图1-5，基于上述工艺流程的一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备，包括进翻料机构1、镦粗装置2、中频加热装置3、镦粗后翻料机构、两辊轧机装置、定径机机构、步进冷床、矫直机18、收料装置19，如图2所示，镦粗装置2包括前台工作机架21、成型工作机架25，以及在两个机架之间起到保持作用的芯杆芯棒总成26；在前台工作机架21内侧装有固定齿条，可对芯棒进行推进的推进小车22、推进小车22装有驱动的送进双齿轮23以及电机驱动减速装置24，可带动齿轮与齿条咬合进行芯棒和管材的驱动，在前台工作机架21中间装有中频加热装置3，用于管材的加热，中频加热装置3后端为成型工作机架25，成型工作机架25前端设有限动横梁209，在限动横梁209一侧装有限位钢管模具210，在限动横梁209另一侧装有1-2条液压限动油缸28，可进行限位镦轧；在成型工作机架25尾部装有由两侧的传动链条或钢绳213驱动的芯棒小车装置214、驱动电机211及连接减速机212，前台工作机架21和成型工作机架25的中间均装有托轮装置27，可对镦轧管材进行接料使用；镦轧时芯棒小车移动至液压限动横梁209处，随着镦轧的过程进行位移，镦粗装置2侧面装有镦粗后翻料装置4，镦轧完毕后可将管材翻至两辊轧机6旋进前台内。

如图3所示，两辊轧机装置包括前平台、后平台两个平台，两辊轧机6为碾轧角、喂入角都能调整的YM-80型两辊轧机6，前平台前端装有轧机前台旋进机构5，轧机前台旋进机构5通过中频加热装置3与两辊轧机6相连，进行镦粗毛管边旋转进料边加热的功能，两辊轧机6后台装有可调速的主传动电机8、传动减速机7及连接传动减速机7与两辊轧机6的SWC250/BH传动轴9；在后平台中间装有对轧制起到保护的抱辊架机构10、抱辊架机构10后装有液压限动机构11、液压限动机构11前端装有芯棒润滑喷淋装置，液压限动机构11另一侧为芯棒小车机构12，芯棒小车机构12包括工作机架、电机、减速机、芯杆和芯棒、芯棒小车，芯杆和芯棒与芯棒小车相连接，芯棒小车通过链条或者钢丝绳与减速机相连；其中，由于在S4中毛管进行镦粗后，毛管内孔减小，不能进行前台芯棒的***，本设计方案中使用的两辊轧机6优选的采用轧机后台芯棒***设计。

两辊轧机装置的轧机前台旋进机构5通过镦粗后翻料装置4与镦粗装置2相连。

如图4所示，定径机机构为直线型设置，依次包括定径前进料机构14、中频加热装置3、定径机机组15、定径后出料及翻料装置16，定径前进料机构14一侧设置有定径前翻料机构13，定径前翻料机构13安装在两辊轧机6中的抱辊架机构10的一侧；定径机机组15为微张力减径或定径机组，可选用3-5机架定径机或7-16机架定径机。

如图5所示，定径机机架中的定径后出料及翻料装置16通过其翻料装置步进冷床17相连接，步进冷床17为两组，两组步进冷床17之间设置有矫直机18，步进冷床17一侧设置有收料装置19。

其中，各视图中箭头为管材在轧制过程中的行进方向。

本实用新型提供的一种废旧油井管修复改制的热轧新工艺及装备目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种生产流程短、生产效率高，使废旧油井管修复后一部分用于油田上使用，一部分可改为民用管的热轧技术装备。该生产技术装备经过多次反复试验及生产实践，可将废旧油井管修复到国标的几何尺寸(外径及壁厚)，以及通过减径、増壁或者减壁生产改制成一些民用钢管，例如建筑盘扣管、钢筋接箍管、减震管等。

至此，已经详细描述了本实用新型的各实施例。为了避免遮蔽本实用新型的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备，包括进翻料机构(1)、镦粗装置(2)、中频加热装置(3)、镦粗后翻料装置(4)、两辊轧机装置、定径机机构、步进冷床(17)、矫直机(18)、收料装置(19)，其特征在于：所述镦粗装置(2)包括前台工作机架(21)、成型工作机架(25)、芯杆芯棒总成(26)，前台工作机架(21)和成型工作机架(25)之间通过芯杆芯棒总成(26)连接保持；在前台工作机架(21)内侧装有固定齿条、推进小车(22)、推进小车(22)装有驱动的送进双齿轮(23)以及电机驱动减速装置(24)，在前台工作机架(21)中间装有中频加热装置(3)，中频加热装置(3)后端为成型工作机架(25)，成型工作机架(25)前端设有限动横梁(209)，在限动横梁(209)一侧装有限位钢管模具(210)，在限动横梁(209)另一侧装有1-2条液压限动油缸(28)；在成型工作机架(25)尾部装有由两侧的传动链条或钢绳(213)驱动的芯棒小车装置(214)、驱动电机(211)及连接减速机(212)，前台工作机架(21)和成型工作机架(25)的中间均装有托轮装置(27)，所述成型工作机架(25)侧面装有镦粗后翻料装置(4)。

2.根据权利要求1所述的一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备，其特征在于：所述两辊轧机装置包括前平台、后平台两个平台，前平台前端装有轧机前台旋进机构(5)，轧机前台旋进机构(5)通过中频加热装置(3)与两辊轧机(6)相连，两辊轧机(6)后台装有可调速的主传动电机(8)、传动减速机(7)及连接传动减速机(7)与两辊轧机(6)的传动轴(9)；在后平台中间装有对轧制起到保护的抱辊架机构(10)、抱辊架机构(10)后装有液压限动机构(11)、液压限动机构(11)前端装有芯棒润滑喷淋装置，液压限动机构(11)另一侧为芯棒小车机构(12)；芯棒小车机构(12)包括工作机架、电机、减速机、芯杆和芯棒、芯棒小车，芯杆和芯棒与芯棒小车相连接，芯棒小车通过链条或者钢丝绳与减速机相连；所述两辊轧机装置的轧机前台旋进机构(5)通过镦粗后翻料装置(4)与镦粗装置(2)相连。

3.根据权利要求1所述的一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备，其特征在于：所述定径机机构为直线型设置，依次包括定径前进料机构(14)、中频加热装置(3)、定径机机组(15)、定径后出料及翻料装置(16)，所述定径前进料机构(14)一侧设置有定径前翻料机构(13)，所述定径前翻料机构(13)安装在两辊轧机(6)中的抱辊架机构(10)的一侧；所述定径机机组(15)为微张力减径或定径机组，可选用3-5机架定径机或7-16机架定径机。

4.根据权利要求3所述的一种用于废旧油井管修复改制的热轧装备，其特征在于：所述定径机机构中的定径后出料及翻料装置(16)通过其翻料装置与步进冷床(17)相连接，所述步进冷床(17)为两组，两组步进冷床(17)之间设置有矫直机(18)，所述步进冷床(17)一侧设置有收料装置(19)。

Images