探究石油專用管螺紋量規(guī)的使用與維護(hù)保養(yǎng)

戚寶建

（中國石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司天津石油專用管分公司，天津 300280）

0 引言

石油專用管加工生產(chǎn)過程中，油管與套管螺紋是最重要的部分，為了保證螺紋質(zhì)量，一方面需要精準(zhǔn)設(shè)置螺紋加工技術(shù)參數(shù)，另一方面則要選擇合適的螺紋檢驗(yàn)量具，做好螺紋檢驗(yàn)工作。石油專用管螺紋量規(guī)是一種十分常用的量具，本身帶有量具通用性的特點(diǎn)，為了保證檢驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性，與通用量具使用方法不同，這種石油專用管螺紋量規(guī)主要是通過錐度將螺紋基面中徑在軸向上體現(xiàn)，隨后再應(yīng)用緊密距值完成測(cè)量工作。石油專用管螺紋量規(guī)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，也能夠切實(shí)了解螺紋參數(shù)是否存在誤差，是單一中徑檢測(cè)非常重要的測(cè)量用具。

1 螺紋量規(guī)檢驗(yàn)規(guī)范

螺紋量規(guī)是對(duì)內(nèi)外螺紋制件進(jìn)行綜合測(cè)量的一種專業(yè)量具，保證螺紋參數(shù)與設(shè)計(jì)精度相符。實(shí)際使用螺紋量規(guī)對(duì)石油專用管進(jìn)行檢驗(yàn)，需要遵循《普通螺紋量規(guī)技術(shù)條件》、《套管、油管和管線管螺紋的加工、測(cè)量和檢驗(yàn)》（API Spec 5B）要求，明確規(guī)定了中徑公差值，包含中徑固有公差、牙形半角誤差以及螺距誤差等效值[1]。此外，在螺紋量規(guī)制作方面，則要依據(jù)規(guī)定，分項(xiàng)列舉中徑、牙形半角、螺距公差與偏差，牙形半角、螺距公差與偏差經(jīng)過折算可以得到相應(yīng)的中徑當(dāng)量。螺紋量規(guī)經(jīng)過旋合之后可以對(duì)石油管螺紋的檢驗(yàn)、參數(shù)緊密距的測(cè)量。

2 石油專用管螺紋量規(guī)種類

石油專用管是石油開采領(lǐng)域必不可少的產(chǎn)品，螺紋量規(guī)作為專業(yè)測(cè)量用具，按照使用需求分為以下3 種類型。

2.1 石油套管螺紋量規(guī)

石油套管螺紋量規(guī)有圓螺紋套管量規(guī)（CSG）、偏梯形螺紋套管量規(guī)（BCSG）2 種，圓螺紋套管比較常用的包括以下4 種：①4—1/2CSG；②5—1/2CSG；③9—5/8CSG；④13—3/8CSG；偏梯形螺紋套管的常用規(guī)格則包括以下4 種：①4—1/2BCSG；②5—1/2BCSG；③9—5/8BCSG；④13—3/8BCSG[2]。

2.2 石油油管螺紋量規(guī)

油管螺紋在石油行業(yè)十分常見，具體有兩種類型，即不加厚油管和整體連接油管螺紋量規(guī)（TGB）和外加厚油管螺紋量規(guī)（UP TBG）。不加厚油管螺紋量規(guī)常用規(guī)格包括①1.900TBG；②2—3/8TBG；③2—7/8TBG；④3—1/2TBG；⑤4—1/2TBG；外加厚油管螺紋量規(guī)常用的規(guī)格則包括以下5 種：①1.900UP TBG；②2-3/8UP TBG；③2-7/8UP TBG；④3-1/2UP TBG；⑤4-1/2UP TBG。整體連接油管螺紋量規(guī)常用的規(guī)格則包括以下4 種：①1.315TBG，②1.660TBG；③1.900TBG；④2.063TBG。

2.3 石油管線管螺紋量規(guī)

實(shí)際生產(chǎn)過程中常見的石油管線螺紋量規(guī)包括以下11 種：①1/8LP；②1/4LP；③1/2LP；④3/4LP；⑤1LP；⑥1 1/2LP；⑦2 1/2LP；⑧3 1/2LP；⑨4LP；⑩5LP；6LP[3]。

3 石油專用管螺紋量規(guī)的使用

3.1 準(zhǔn)備工作

正式使用量規(guī)之前，需要先將其清理干凈，建議采用120#汽油作為清洗劑。清理工作結(jié)束之后，工作人員以目測(cè)的方式觀察螺紋表面，檢查表面是否有碰傷現(xiàn)象，或者毛刺這一類異物，在正式使用前將量規(guī)清理干凈，保證前螺紋表面干凈沒有異物才能夠開始檢驗(yàn)工作。

3.2 去除雜物

石油專用管螺紋使用量規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)，重要的是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用過程進(jìn)行檢查，杜絕碰傷、劃傷、鐵屑等現(xiàn)象，以免因?yàn)殍F屑的存在，或者螺紋表面局部凸起導(dǎo)致量規(guī)與產(chǎn)品發(fā)生拉傷，從而引發(fā)粘扣問題。實(shí)際組織加工的過程中，產(chǎn)品螺紋可以使用毛刷一類工具，將一些細(xì)小的鐵屑徹底去除。

在螺紋檢驗(yàn)過程中需要注意，現(xiàn)如今一些產(chǎn)品螺紋在探傷環(huán)節(jié)可能會(huì)帶有磁性，特別是在梳刀光整精加工之后，最后一刀的吃刀量為0.1 mm，可能會(huì)帶來一些細(xì)小的鐵屑，這部分鐵屑附著于螺紋表面，無法輕易將其去除。很多用戶選擇使用風(fēng)管將鐵屑吹掉，但是母螺紋孔內(nèi)牙底位置的細(xì)小鐵屑無法完全吹出，導(dǎo)致其依然滯留于產(chǎn)品螺紋的牙底處，一旦量規(guī)旋合至產(chǎn)品內(nèi)部，基面重合扭矩變大，這時(shí)殘留的細(xì)小鐵屑會(huì)繼續(xù)存在于量規(guī)與產(chǎn)品螺紋的中間部位，量規(guī)軸向緊密距出現(xiàn)改變且扭矩增加，這時(shí)所產(chǎn)生的壓力便會(huì)將鐵屑擠入到量規(guī)、產(chǎn)品螺紋表面，導(dǎo)致產(chǎn)品螺紋局部凸起，加大量規(guī)與產(chǎn)品拉傷的可能性[4]。所以，產(chǎn)品螺紋使用量規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)的過程中，如果管體帶磁需要提前做好退磁處理，如果作業(yè)條件不允許，可以改用毛刷將殘留鐵屑去除，保證產(chǎn)品螺紋沒有異物，從而杜絕拉傷問題。

3.3 緩慢旋合

針對(duì)螺紋檢驗(yàn)主要使用塞規(guī)、環(huán)規(guī)，期間量規(guī)旋入速度要放緩，作業(yè)人員用手將量規(guī)底部托住，為量規(guī)提供一定的支持力，以免量規(guī)因?yàn)樽陨碇亓亢吐菁y直接接觸，在之后的量規(guī)旋合過程中導(dǎo)致大幅度振動(dòng)。除此之外，還有可能因?yàn)槿藶椴僮鲗?dǎo)致量規(guī)、產(chǎn)品之間碰撞，量規(guī)通過旋合的方式與基面重合，需要退回幾圈，保證旋合處在狀態(tài)下才能夠進(jìn)行手緊操作。作業(yè)人員注意，旋合速度不能過快，以免因?yàn)楫愇锏拇嬖诩涌煨喜僮?，使量?guī)發(fā)生振動(dòng)，從而出現(xiàn)產(chǎn)品碰傷與拉傷等質(zhì)量問題。

當(dāng)量規(guī)旋合檢測(cè)完成之后，要快速將其松開，以免量規(guī)和產(chǎn)品之間形成溫差而引發(fā)抱死問題。松開之后作業(yè)人員需要用手將量規(guī)底部托住，給予支持力之后再以慢速緩緩?fù)顺觯沽恳?guī)退出期間保持勻速，不會(huì)因?yàn)榭焖俨僮靼l(fā)生振動(dòng)，導(dǎo)致量規(guī)表面硬度與產(chǎn)品螺紋表面硬度之間差別過大，最終發(fā)生碰傷的問題。此外，因?yàn)榱恳?guī)的退扣逐漸增多，導(dǎo)致間隙增加也有可能會(huì)引起二次表面碰傷。

3.4 溫差控制

應(yīng)用量規(guī)時(shí)，要注意產(chǎn)品螺紋與量規(guī)之間的溫差，將其控制在一定的范圍內(nèi)，否則將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品螺紋與量規(guī)發(fā)生抱死問題。內(nèi)外接頭、接箍、管子在車削操作環(huán)節(jié)，作業(yè)人員使用噴灑冷卻液會(huì)使溫度快速增加，一旦螺紋車削結(jié)束開始檢驗(yàn)緊密距，這時(shí)量規(guī)的溫度要比產(chǎn)品螺紋的溫度低。產(chǎn)品螺紋溫度提高，會(huì)導(dǎo)致其發(fā)生塑性變形的現(xiàn)象，量規(guī)旋入至產(chǎn)品螺紋之后，作業(yè)人員會(huì)在各個(gè)因素的影響下無法及時(shí)退出量規(guī)，這時(shí)產(chǎn)品螺紋溫度降低，也會(huì)引發(fā)塑性變形的問題。這樣一來，便會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品、量規(guī)抱死問題，如果情節(jié)嚴(yán)重還會(huì)使產(chǎn)品螺紋與量規(guī)無法繼續(xù)使用。

3.5 量規(guī)儲(chǔ)存

應(yīng)用量規(guī)檢驗(yàn)產(chǎn)品螺紋的過程中，作業(yè)人員要選擇合適的位置放置，并且要遠(yuǎn)離刀具、淬火件等硬度高、尖銳的物品，可以避免這些物品與量規(guī)之后發(fā)生碰撞而形成的毛刺。實(shí)際檢驗(yàn)過程中，一旦發(fā)生碰撞，可能會(huì)形成細(xì)小但硬度高的毛刺，作業(yè)人員無法以肉眼識(shí)別，后期量規(guī)旋合產(chǎn)品螺紋的過程中，便會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品螺紋拉傷問題。

4 石油專用管螺紋量規(guī)維護(hù)保養(yǎng)

4.1 產(chǎn)品螺紋量規(guī)維護(hù)建議

為了保證產(chǎn)品螺紋量規(guī)操作有效性，需要做好設(shè)備維護(hù)工作，具體體現(xiàn)在以下4 個(gè)方面：①設(shè)置專門維護(hù)人員，并且將責(zé)任落實(shí)到人；②量規(guī)要以成套單件的方式放置，具體需要使用量具架子；③量規(guī)處于未使用狀態(tài)下，要將其放在獨(dú)立房間儲(chǔ)存，并且使用120#汽油將其清理干凈，隨后放置于防銹油池內(nèi)，通過量規(guī)表面防銹油在螺紋表面形成一層油膜，以免量規(guī)螺紋表面因?yàn)閮?chǔ)存不當(dāng)發(fā)生銹蝕問題，對(duì)量規(guī)質(zhì)量造成影響[5]。對(duì)于量規(guī)儲(chǔ)存空間的溫度有嚴(yán)格要求，即控制在20 ℃±1 ℃范圍內(nèi)，室內(nèi)要有良好的通風(fēng)條件，保證干燥性；④量規(guī)處于使用狀態(tài)，需要在作業(yè)完成后將其盡快歸還給相應(yīng)的職能部門，由其負(fù)責(zé)清理、涂油等一系列儲(chǔ)存操作。

4.2 產(chǎn)品螺紋量規(guī)保養(yǎng)建議

對(duì)于石油專用管螺紋量規(guī)的保養(yǎng)，需要做到以下4 點(diǎn)：①新采購且未開封的量規(guī)，建議在儲(chǔ)存半年之后拆封，并且進(jìn)行清理、涂油等一系列操作，以免因?yàn)閮?chǔ)存環(huán)境、包裝破損等原因，導(dǎo)致量規(guī)發(fā)生銹蝕，從而影響產(chǎn)品螺紋的檢驗(yàn)效果。因?yàn)樾虏少彽牧恳?guī)均由鑒定機(jī)構(gòu)拆封、檢測(cè)，且經(jīng)過重新包裝之后發(fā)放，鑒定機(jī)構(gòu)在產(chǎn)品包裝方面的條件有限，無法保證清理、涂油質(zhì)量，所以必須要做好新采購量規(guī)的定期保養(yǎng)；②作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的量規(guī)，即便處于未使用狀態(tài)，也要安排專門人員進(jìn)行清理、涂油，也可以交給職能部門進(jìn)行統(tǒng)一儲(chǔ)存；③工作人員要做好量規(guī)檢查工作，量規(guī)表面不能出現(xiàn)銹斑以及毛刺、劃痕等異物，保證量規(guī)始終處于最佳的使用狀態(tài)；④作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員與職能人員積極配合，在工作過程中建立量規(guī)臺(tái)帳，可以在后期工作過程中檢查臺(tái)帳了解量規(guī)使用狀態(tài)、緊密距數(shù)據(jù)，一旦發(fā)生故障可以及時(shí)制定解決方案。加工車間在工作過程中可能同時(shí)使用多種不同規(guī)格的量規(guī)，或是相同規(guī)格量規(guī)分別在多個(gè)工位使用，這時(shí)作業(yè)人員檢查量規(guī)臺(tái)帳便可以快速了解量規(guī)當(dāng)前所處使用狀態(tài)與傳遞緊密距數(shù)據(jù)，以免規(guī)格出廠編號(hào)不同而導(dǎo)致量規(guī)數(shù)據(jù)混亂，從而影響產(chǎn)品螺紋的正常加工。

5 結(jié)束語

石油專用管螺紋量規(guī)在使用過程中，需要做好儲(chǔ)存、溫差控制等工作，加強(qiáng)量規(guī)檢驗(yàn)精準(zhǔn)性。石油專用管螺紋檢測(cè)工作能夠順利進(jìn)行，安排專門人員對(duì)量規(guī)進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)量規(guī)在儲(chǔ)存、實(shí)際應(yīng)用過程中存在的問題，提高量規(guī)作業(yè)規(guī)范性，保證產(chǎn)品螺紋質(zhì)量。