Planta de Reparo de Máquinas de Perfuração e Produção, Departamento da Administração de Petróleo de Jianghan
O Junta giratória de 2" e o phi 45 Junta giratória em uma Manifold de fraturamento de 700 kg/cm² têm pressão de trabalho de 700 kg/cm² e pressão de teste de 900-1000 kg/cm². Durante a operação de fraturação, fluido de fraturamento de alta pressão transportando areia de quartzo flui pelo interior do Junta giratória em velocidade muito alta, causando desgaste severo na parede externa do furo na curva e até mesmo desgastando-a. Se forem usados blanks de aço fundido para fabricar esse tipo de Junta giratória, a qualidade não pode ser garantida. No passado, quando nossa fábrica fabricava esse tipo de Junta giratória, primeiro forjava um blank sólido em ângulo reto e depois furos eram perfurados das duas extremidades até que se conectassem. Essa estrutura não conseguia atender às condições operacionais de um Manifold de fraturamento de 700 kg/cm². Agora utilizamos um processo de dobra a quente e forjamento para fabricar a Junta giratória blank e garantir que a espessura da parede externa na curvatura seja maior que a espessura da parede interna. Após usinagem e testes de pressão, o blank pode atender aos requisitos técnicos especificados.
A sequência de fabricação para o blank forjado Junta giratória é: torneamento do blank de abertura atravessante, preenchimento do interior com areia, aquecimento, dobramento e forja a quente, remoção de areia, têmpera e têmpera. A descrição a seguir usa um Junta giratória de 2" (Figura 1) como exemplo.
Figura 1. Desenho em branco de um Junta giratória
Apenas as principais dimensões estão marcadas na figura; dimensões entre parênteses são dimensões de produto acabado.
1. Virar o blank de diâmetro passante
Quando a estrutura de abertura do furo é aquecida e dobrada, a parede externa da curva é esticada e fica mais fina, enquanto a parede interna se torna mais espessa. Portanto, a seção central do blank deve ser girada excêntrica (Figura 2), para que o lado externo do Junta giratória formado tenha espessura suficiente e a vida útil do Junta giratória seja estendida.
Figura 2. Blank de diâmetro passante
O comprimento a na Figura 2 pode ser calculado de acordo com o comprimento de arco da linha central do furo interno na curva.
A excentricidade b na Figura 2 pode ser calculada de acordo com o princípio de que o volume permanece inalterado antes e depois da flexão a quente.
A espessura da parede no lado interno da curva geralmente atende aos requisitos após a curvatura e não precisa ser verificada. Esse excêntrico bloco de diâmetro é tornado em torno usando uma luminária de manga excêntrica.
2. Preenchendo o Interior do Furo com Areia
Para reduzir a deformação da curvatura durante a flexão a quente, incluindo achatamento e redução de diâmetro, o interior do tubo deve ser preenchido com areia e compactado o máximo possível. Usamos o dispositivo de carregamento de areia mostrado na Figura 5 para preencher o furo com areia de quartzo relativamente grossa para aço fundido, com diâmetro de partículas de cerca de 1-2 mm, após a areia ter sido pré-seca.
Dispositivo de carregamento de areia
1. Estrutura soldada;
2. macaco de 5 toneladas;
3. Plugue;
4. Peça de trabalho; 5. Areia; 6. Cobertura
Antes de preencher com areia, a tampa 6 é soldada em uma das extremidades da peça 4, e então a areia é carregada no diâmetro interno da peça 4. Depois que a areia é carregada, o plugue 3 é colocado na extremidade superior da peça 4. O Jack 2 é usado para compactar a areia e, por fim, o plugue 3 é soldado com arreios na peça 4.
3. Aquecimento
Para reduzir a resistência à deformação durante a flexão quente, o blank é aquecido a 1000-1100 C. Usamos um forno de aquecimento forjado a óleo bruto. Enquanto o blank é aquecido no forno, ele deve ser girado em intervalos apropriados para que seja aquecido de forma uniforme e completa.
4. Dobragem a quente e forjamento
Como nossa planta não possui equipamentos especiais de dobra a quente, a ferramenta mostrada na Figura 6 é usada para dobra a quente.
O diâmetro do cilindro da manga interna 6 em luminária 1 é determinado de acordo com o tamanho da peça. O blank aquecido do tubo através é primeiro inserido no furo da manga interna 6 no acessório 1. Neste momento, deve-se prestar atenção ao alinhamento da direção excêntrica para que o lado com maior espessura da parede fique localizado no lado externo da curva. Depois, a placa do cabo 4 é usada para dobrar o blank. Após a flexão, a seção de dobra do blank apresenta um leve achatamento. O matriz de correção mostrado na Figura 7 pode ser usado para forjar e corrigir em um martelo de forja de 560 kg. Todo o processo de curvatura a quente e correção é concluído em um único calor. Um molde de 90 graus é usado para inspeção para garantir que o ângulo esteja dentro de 90 graus mais ou menos 8 graus.
Matriz corretiva
Ferramenta de dobra a quente
1. Partidas; 2. Estrutura de placas fixas; 3. Bigorna inferior de 560 kg de martelo de forjamento; 4. Placa do cabo; 5. Peça; 6. Manga interna
5. Remoção de areia, têmpera e têmpera
As tampas e tampões em ambas as extremidades do blank são abertos com um formão, e a areia é despejada; a areia pode ser reutilizada. Como a margem de usinagem da mala não é grande, a maciça é têmpera e temperada diretamente sem usinagem bruta. Isso reduz o número de vezes que o Junta giratória precisa ser apertado durante a usinagem e evita dificuldades de alinhamento. Atualmente, os principais problemas desse processo são: 1. o blank é dobrado manualmente durante a dobra a quente, resultando em alta intensidade de trabalho e baixa eficiência; 2. a direção excêntrica deve estar alinhada durante a flexão a quente.
