Planta de Reparación de Maquinaria de Perforación y Producción, Oficina de la Administración de Petróleo de Jianghan
La Unión giratoria de 2" y el phi 45 Unión giratoria en un Manifold de fracturamiento de 700 kg/cm2 tienen una presión de trabajo de 700 kg/cm2 y una presión de prueba de 900-1000 kg/cm2. Durante la fracturación, el fluido de fracturación a alta presión que transporta arena de cuarzo fluye a gran velocidad por el orificio interior del Unión giratoria, causando un desgaste severo en la pared exterior del ánimo en la curva e incluso desgastándola. Si se utilizan blanks de acero fundido para fabricar este tipo de Unión giratoria, no se puede garantizar la calidad. En el pasado, cuando nuestra planta fabricaba este tipo de Unión giratoria, primero se forjaba un blank sólido en ángulo recto y luego se perforaban agujeros desde ambos extremos hasta que se conectaban. Esta estructura no podía cumplir con las condiciones operativas de un Manifold de fracturamiento de 700 kg/cm2. Ahora utilizamos un proceso de doblado en caliente y forjado para fabricar el Unión giratoria blank y asegurarnos de que el grosor de la pared exterior en la curva sea mayor que el de la pared interior. Tras el mecanizado y las pruebas de presión, el blank puede cumplir con los requisitos técnicos especificados.
La secuencia de fabricación para el blank de Unión giratoria forjado es: torneado del blank de calibre transversal, relleno del diámetro interior con arena, calentamiento, doblado y forjado en caliente, eliminación de arena, temple y temple y temple. La siguiente descripción utiliza un Unión giratoria de 2" (Figura 1) como ejemplo.
Figura 1. Dibujo en blanco de un Unión giratoria
Solo las dimensiones principales están marcadas en la figura; Las dimensiones entre paréntesis son dimensiones de producto terminado.
1. Girar la hoja en blanco de calibre atravesante
Cuando la pieza en blanco de la vía pasante se calienta y dobla, la pared exterior de la curva se estira y se vuelve más fina, mientras que la pared interior se vuelve más gruesa. Por lo tanto, la sección central del blank debe girarse excéntrica (Figura 2), de modo que el lado exterior del Unión giratoria formado tenga suficiente grosor y se extienda la vida útil del Unión giratoria.
Figura 2. Blank de calibre pasante
La longitud a en la Figura 2 puede calcularse según la longitud de arco de la línea central del orificio interior en la curva.
La excentricidad b en la Figura 2 puede calcularse según el principio de que el volumen permanece inalterado antes y después de la flexión en caliente.
El grosor de la pared en el lado interior de la curva generalmente cumple con los requisitos tras la curvatura y no es necesario comprobarlo. Esta excéntrica pieza de forno de calibre pasante se tornea en torno con un accesorio de manga excéntrica.
2. Rellenar el Interior con Arena
Para reducir la deformación de la curvatura durante la flexión en caliente, incluyendo aplanamiento y reducción de diámetro, el diámetro interior del forro debe rellenarse con arena y compactarse tanto como sea posible. Utilizamos el dispositivo de carga de arena mostrado en la Figura 5 para rellenar el tubo con arena de cuarzo relativamente gruesa para el acero fundido, con un diámetro de partícula de aproximadamente 1-2 mm, después de que la arena ha sido presecada.
Dispositivo de carga de arena
1. Bastidor soldado;
2. gato de 5 toneladas;
3. Enchufe;
4. Pieza de trabajo; 5. Arena; 6. Cobertura
Antes de llenar con arena, la cubierta 6 se suelda con agullas a un extremo de la pieza 4, y luego se carga arena en el orificio interior de la pieza 4. Después de cargar la arena, el tapón 3 se coloca en el extremo superior de la pieza 4. El gato 2 se utiliza para compactar la arena, y finalmente el tapón 3 se suelda con chinchuelas a la pieza 4.
3. Calefacción
Para reducir la resistencia a la deformación durante la flexión en caliente, el blank se calienta a 1000-1100 °C. Usamos un horno de forja de forja alimentado con crudo. Mientras el blank se calienta en el horno, debe girarse a intervalos apropiados para que se caliente de forma uniforme y completa.
4. Doble y Forja en caliente
Como nuestra planta no dispone de equipos especiales de doblado en caliente, la herramienta mostrada en la Figura 6 se utiliza para el doblado en caliente.
El diámetro del diámetro del manguito interior de 6 en el accesorio 1 se determina según el tamaño de la pieza de trabajo. El blank calefactado de diámetro pasante se inserta primero en el diámetro de la manga interior 6 del accesorio 1. En este momento, hay que prestar atención a alinear la dirección excéntrica para que el lado con mayor grosor de pared quede en el lado exterior de la curva. Luego se usa la placa del mango 4 para doblar el blank. Después de doblarse, la sección de flexión del blank mostrará un ligero aplanamiento. El troquel corrector mostrado en la Figura 7 puede usarse para forjarlo y corregirlo en un martillo de forja de 560 kg. Todo el proceso de doblado y corrección en caliente se completa en una sola calor. Se utiliza una plantilla de 90 grados para la inspección para asegurar que el ángulo esté dentro de 90 grados más o menos 8 grados.
Dado de corrección
Herramienta de curvatura en caliente
1. Partido; 2. Marco de placas fijas; 3. Yunque inferior de 560 kg martillo de forja; 4. Placa del aso; 5. Pieza de trabajo; 6. Manga interior
5. Eliminación de arena, temple y temple
Las tapas y los tapones en ambos extremos del blank se abren con un cincel y se vierte la arena; La arena puede reutilizarse. Como el margen de mecanizado de la hoja en pared no es grande, la pieza se templa y templa directamente sin mecanizado brusco. Esto reduce el número de veces que el Unión giratoria debe ser sujetado durante el mecanizado y evita dificultades de alineación. Actualmente, los principales problemas de este proceso son: 1. el blank se dobla manualmente durante el doblado en caliente, lo que resulta en una alta intensidad laboral y baja eficiencia; 2. la dirección excéntrica debe estar alineada durante la flexión en caliente.
