Usine de réparation de machines de forage et de production, Bureau de l’Administration pétrolière du Jianghan
Le Raccord pivotant de 2" et le phi 45 Raccord pivotant d’un Manifold de fracturation de 700 kg/cm2 ont une pression de travail de 700 kg/cm2 et une pression d’essai de 900-1000 kg/cm2. Lors de la fracturation, un fluide de fracturation à haute pression transportant du sable de quartz s’écoule à très grande vitesse à travers l’alésage intérieur du Raccord pivotant, causant une usure sévère de la paroi extérieure au niveau du coude et même l’usant. Si des blanks en acier coulé sont utilisés pour fabriquer ce type de Raccord pivotant, la qualité ne peut être garantie. Par le passé, lorsque notre usine fabriquait ce type de Raccord pivotant, un bloc solide à angle droit était d’abord forgé, puis des trous étaient percés aux deux extrémités jusqu’à ce qu’ils se connectent. Cette structure ne pouvait pas répondre aux conditions de fonctionnement d’un Manifold de fracturation de 700 kg/cm2. Nous utilisons désormais un procédé de courbure à chaud et de forge pour fabriquer le Raccord pivotant blank et nous assurer que l’épaisseur de la paroi extérieure au niveau du coude soit supérieure à celle de la paroi intérieure. Après usinage et tests de pression, le blank peut répondre aux exigences techniques spécifiées.
La séquence de fabrication pour le blank forgé Raccord pivotant est : tournage du blank à trou traversant, remplissage du trou intérieur de sable, chauffage, pliage à chaud et forgeage, enlèvement du sable, trempe et trempe. La description suivante utilise un Raccord pivotant de 2" (Figure 1) comme exemple.
Figure 1. Dessin vierge d’un Raccord pivotant
Seules les dimensions principales sont indiquées sur la figure ; les dimensions entre parenthèses sont des dimensions du produit fini.
1. Tourner le blank à alésage traversant
Lorsque le trou traversant est chauffé et plié, la paroi extérieure du coude s’étire et devient plus fine, tandis que la paroi intérieure devient plus épaisse. Par conséquent, la section centrale du blank doit être tournée de façon excentrique (Figure 2), afin que la face extérieure de la Raccord pivotant formée ait une épaisseur suffisante et que la durée de service de la Raccord pivotant soit prolongée.
Figure 2. Blank à alésage traversant
La longueur a dans la Figure 2 peut être calculée selon la longueur d’arc de la ligne centrale du forage intérieur au niveau du virage.
L’excentricité b dans la Figure 2 peut être calculée selon le principe que le volume reste inchangé avant et après la flexion à chaud.
L’épaisseur de la paroi sur la face intérieure du coude répond généralement aux exigences après la courbure et n’a pas besoin d’être vérifiée. Ce blanc excentrique à alésage traversant est tourné sur un tour à l’aide d’un luminaire à manchon excentrique.
2. Remplissage du trou intérieur avec du sable
Pour réduire la déformation de la courbure lors de la courbure à chaud, y compris l’aplatissement et la réduction du diamètre, l’alésage intérieur du blank doit être rempli de sable et compacté autant que possible. Nous utilisons le dispositif de chargement du sable montré à la Figure 5 pour remplir le forage avec du sable de quartz relativement grossier pour l’acier coulé, avec un diamètre de particules d’environ 1 à 2 mm, après que le sable ait été pré-séché.
Dispositif de chargement de sable
1. Châssis soudé ;
2. cric de 5 tonnes ;
3. Prise ;
4. Pièce à travailler ; 5. Sable ; 6. Couverture
Avant de remplir avec du sable, le couvercle 6 est soudé à l’extrémité de la pièce 4, puis le sable est chargé dans l’alésage intérieur de la pièce 4. Après le chargement du sable, le bouchon 3 est placé à l’extrémité supérieure de la pièce 4. Le jack 2 est utilisé pour compacter le sable, et enfin le bouchon 3 est soudé par agrafes sur la pièce 4.
3. Chauffage
Pour réduire la résistance à la déformation lors de la flexion à chaud, le blank est chauffé à 1000-1100 °C. Nous utilisons un four de chauffage forgé au pétrole brut. Pendant que le blank est chauffé dans le four, il doit être tourné à des intervalles appropriés afin qu’il soit chauffé de manière uniforme et complète.
4. Courburage à chaud et forge
Comme notre usine ne dispose pas d’un équipement spécial de courbure à chaud, l’outil montré à la Figure 6 est utilisé pour la courbure à chaud.
Le diamètre de l’alésage de la manchon intérieur de 6 pouces du luminaire 1 est déterminé en fonction de la taille de la pièce. Le bloc chauffé à l’alésage traversant est d’abord inséré dans l’alésage de la gaine intérieure 6 du luminaire 1. À ce stade, il faut faire attention à aligner la direction excentrique de sorte que le côté à plus grande épaisseur de paroi soit situé sur le côté extérieur du virage. Ensuite, la plaque de poignée 4 est utilisée pour plier le blank. Après la courbure, la section courbée de l’ébauche présentera un léger aplatissement. La matrice correctrice illustrée à la Figure 7 peut être utilisée pour forger et corriger sur un marteau de forge de 560 kg. L’ensemble du processus de courbure à chaud et de correction est réalisé en une seule chaleur. Un gabarit à 90 degrés est utilisé pour l’inspection afin de s’assurer que l’angle est à moins 90 degrés plus ou moins 8 degrés.
Dépression de correction
Outil de courbure à chaud
1. Calendrier ; 2. Cadre à plaques fixes ; 3. Enclume inférieure de 560 kg ; 4. Plaque de poignée ; 5. Pièce à travailler ; 6. Manchon intérieur
5. Enlèvement du sable, trempe et trempe
Les couvercles et bouchons aux deux extrémités de la lame sont ouverts avec un burin, et le sable est versé ; Le sable peut être réutilisé. Comme la marge d’usinage de l’ébauche n’est pas grande, celle-ci est directement trempée et trempée sans usinage brut. Cela réduit le nombre de fois où le Raccord pivotant doit être serré lors de l’usinage et évite la difficulté d’alignement. Actuellement, les principaux problèmes de ce procédé sont : 1. le blank est plié manuellement lors du pliage à chaud, ce qui entraîne une forte intensité de travail et une faible efficacité ; 2. la direction excentrique doit être alignée lors de la flexion à chaud.
