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摘 要：结合一种通径机辅机的结构形式介绍了这种全自动石油管生产线专用配套的全长通径机，其主要特点在于可实现PLC程序控制，结构简单、占地面积小、大管径更有优势，安全系数更高；设备大大提高工作节奏，减少冲击、降低噪音；经过十几套的使用、改进，已经完全能适应石油管线的应用。
关键词：气动 油套管 钢管通径 通径机
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（c）-0107-02
在石油开采中，油井需要钻几百米甚至几千米，对地下油层及油井的检测信息都需要从油套管中获取，所有的检测仪器也都要从油套管下到油层，所以石油用油套管的直线度及圆度就显得特别重要；为了石油工业的的低成本、高效率，必须把不符合工艺的钢管提前报废。气动通径是油套管生产对钢管内径检查最重要的手段；根据API-5CT标准要求，需对钢管全长进行通径试验。本通径机辅机就是对油套管进行通径试验的辅助设备。目前国内气动通径机的操作主要还是以人工操作为主，这项工作要靠人工扶通径压头带高压气管，小管径的通径压头比较轻，还可以接受，如果生产大管径的通径压头重约20多kg，根本无法长时间工作；还有就是安全性，如果遇到不合格的钢管，通径棒卡死，气压将对通径压头产生很大反作用力，将人推到在地，很不安全；再有就是自动化程度低，劳动强度极大，气动通径时管的另一端粉尘比较大，污染环境较为严重。本通径机辅机及控制系统成功解决了以往气动通径机的诸多技术难点，以其自动化程度高、环保安全等诸多先进技术为石油管生产配套服务。
1 设备主机结构（如图1）
气动钢管通径机辅机，其结构主要包括：底板、机座、丝杠、蜗杆升降机、机架、导向柱、导向杆、推进气缸、密封压盘等，机座位于底板之上，靠压板及垫板固定，侧向移动靠丝杠进行调节，每次调节完成以后压紧压板，以后基本不需要任何调整。
机架是一个可以上下活动的结构，整体靠蜗杆升降机定位，然后锁死位置，只有生产线钢管规格改变时需要重新调整位置，机架两端的导向套连接在导向柱上，可以沿着导向柱上下移动；机架中心上方有一个同导向柱垂直的导向套，在机架设计加工时必须保证机架两端的导向套中心同机架上方的导向套中心垂直。
气缸通过中心铰轴耳座固定在机架上，另一端杆端头通过销轴同密封压盘中心下方气缸单耳座连接。
密封压盘固定在导向杆的端头，密封橡胶垫靠压环贴在挡盘上，另外气缸单耳座焊接在挡盘中心的下方，同气缸杆头相连接，整个密封压头可以在气缸的作用下，沿着导向套向前推进或后退。
导向柱靠导向柱支座安装在机座上，导向柱为两只，目的是为机架及密封压头导向，保证密封压头始终处于机架中心，两导向柱靠上方的连接板固定位置，并用垫板及圆螺母将连接板压紧。
2 工作原理
气动钢管通径机的原理就是利用通径棒对钢管的内孔形状和尺寸误差以及纵向直度进行检查。其检查方法是将相应直径的检验塞头插入被试钢管内孔中，检验塞头顺利通过者为合格，若塞头通行受阻，则为不合格。通径棒的直径大小与长度尺寸与检验的钢管品种相匹配，并符合API管材标准。
钢管通径机工艺流程包括：送料机构将油套管送至通径工位→夹紧装置夹紧油套管→机械装置放入通径棒→密封压头伸向管端→电磁阀接通高压空气→检验是否合格→夹紧装置松开→送料机构将油套管送出，一个通径流程结束。
3 设备参数
适用钢管直径 φ60～340 mm
通径速度 30 s
气源气压 0.6～0.8 MPa
通径模式 机械步进
工作模式 全长通径
流程标准 API标准
上下料机构 多点电动步进式
4 主要功能及特点
（1）整个系统控制及工作全部以气体为动力源。（2）工业控制计算机+PLC”构成分布测控系统，系统运行不仅安全可靠，而且扩展调整灵活方便。（3）同以往设备相比，大管径更有优势，安全系数更高。（4）与机械通径相比较，经济环保、效率高、占地面积减小一半。（5）设备适应管径范围大，管径改变时，只需做高度調整。（6）设备大大提高工作节奏，减少冲击、降低噪音。
5 现场应用
本装置是我公司长期设计建造油套管生产线及专业设备多年的经验研制的，结合2007年设计的管端通径机、全长人工通径机的结构及现场应用情况，研制了此新型通径机；2008年12月份，生产了两套应用在陕西延长石油材料公司的二期油套管项目，共两套生产线：Φ73 m油管，Φ140 m套管；应用效果非常好，占地面积小，噪音低，维护方便，安全可靠，得到了甲方的充分认可。并对本厂2006年建造的Φ140 m套管生产线人工通径工位进行了改造。随后2009年的三期两条油管生产线也均配套此产品，得到甲方好评。本装置2011年配套于泰丰钢业Φ140～Φ340 m油套管生产线两套，在大管径钢管的全自动通径上更发挥了优越的性能。截至2012年底本产品共应用于国内各种规格油套管生产线13套，设备使用情况得到很高评价。
参考文献
[1] 解庆，马永刚.油套管生产线设计[J].石油矿场机械，2010，39（9）：45-48.
[2] 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司.油套管生产线专用通径机辅机.中国：201220113408.6[P].2012-10-03.
[3] 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司.新型钢绳气动通径机.中国：201220 118266.2[P].2012-10-03.
[4] 卫凌云.钢管通径机探讨[J].制造工程设计，（2006）04-0095-02：95-96.
[5] 北京卓川电子科技有限公司. http：//b2b.c-ps.net/1841942_detail.html.（2012-10-26）[2012-12-26].
[6] 隋健.气动钢管通径机的设计与应用[J].液压与气动，2007（3）：36-38.
关键词：气动 油套管 钢管通径 通径机
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（c）-0107-02
在石油开采中，油井需要钻几百米甚至几千米，对地下油层及油井的检测信息都需要从油套管中获取，所有的检测仪器也都要从油套管下到油层，所以石油用油套管的直线度及圆度就显得特别重要；为了石油工业的的低成本、高效率，必须把不符合工艺的钢管提前报废。气动通径是油套管生产对钢管内径检查最重要的手段；根据API-5CT标准要求，需对钢管全长进行通径试验。本通径机辅机就是对油套管进行通径试验的辅助设备。目前国内气动通径机的操作主要还是以人工操作为主，这项工作要靠人工扶通径压头带高压气管，小管径的通径压头比较轻，还可以接受，如果生产大管径的通径压头重约20多kg，根本无法长时间工作；还有就是安全性，如果遇到不合格的钢管，通径棒卡死，气压将对通径压头产生很大反作用力，将人推到在地，很不安全；再有就是自动化程度低，劳动强度极大，气动通径时管的另一端粉尘比较大，污染环境较为严重。本通径机辅机及控制系统成功解决了以往气动通径机的诸多技术难点，以其自动化程度高、环保安全等诸多先进技术为石油管生产配套服务。
1 设备主机结构（如图1）
气动钢管通径机辅机，其结构主要包括：底板、机座、丝杠、蜗杆升降机、机架、导向柱、导向杆、推进气缸、密封压盘等，机座位于底板之上，靠压板及垫板固定，侧向移动靠丝杠进行调节，每次调节完成以后压紧压板，以后基本不需要任何调整。
机架是一个可以上下活动的结构，整体靠蜗杆升降机定位，然后锁死位置，只有生产线钢管规格改变时需要重新调整位置，机架两端的导向套连接在导向柱上，可以沿着导向柱上下移动；机架中心上方有一个同导向柱垂直的导向套，在机架设计加工时必须保证机架两端的导向套中心同机架上方的导向套中心垂直。
气缸通过中心铰轴耳座固定在机架上，另一端杆端头通过销轴同密封压盘中心下方气缸单耳座连接。
密封压盘固定在导向杆的端头，密封橡胶垫靠压环贴在挡盘上，另外气缸单耳座焊接在挡盘中心的下方，同气缸杆头相连接，整个密封压头可以在气缸的作用下，沿着导向套向前推进或后退。
导向柱靠导向柱支座安装在机座上，导向柱为两只，目的是为机架及密封压头导向，保证密封压头始终处于机架中心，两导向柱靠上方的连接板固定位置，并用垫板及圆螺母将连接板压紧。
2 工作原理
气动钢管通径机的原理就是利用通径棒对钢管的内孔形状和尺寸误差以及纵向直度进行检查。其检查方法是将相应直径的检验塞头插入被试钢管内孔中，检验塞头顺利通过者为合格，若塞头通行受阻，则为不合格。通径棒的直径大小与长度尺寸与检验的钢管品种相匹配，并符合API管材标准。
钢管通径机工艺流程包括：送料机构将油套管送至通径工位→夹紧装置夹紧油套管→机械装置放入通径棒→密封压头伸向管端→电磁阀接通高压空气→检验是否合格→夹紧装置松开→送料机构将油套管送出，一个通径流程结束。
3 设备参数
适用钢管直径 φ60～340 mm
通径速度 30 s
气源气压 0.6～0.8 MPa
通径模式 机械步进
工作模式 全长通径
流程标准 API标准
上下料机构 多点电动步进式
4 主要功能及特点
（1）整个系统控制及工作全部以气体为动力源。（2）工业控制计算机+PLC”构成分布测控系统，系统运行不仅安全可靠，而且扩展调整灵活方便。（3）同以往设备相比，大管径更有优势，安全系数更高。（4）与机械通径相比较，经济环保、效率高、占地面积减小一半。（5）设备适应管径范围大，管径改变时，只需做高度調整。（6）设备大大提高工作节奏，减少冲击、降低噪音。
5 现场应用
本装置是我公司长期设计建造油套管生产线及专业设备多年的经验研制的，结合2007年设计的管端通径机、全长人工通径机的结构及现场应用情况，研制了此新型通径机；2008年12月份，生产了两套应用在陕西延长石油材料公司的二期油套管项目，共两套生产线：Φ73 m油管，Φ140 m套管；应用效果非常好，占地面积小，噪音低，维护方便，安全可靠，得到了甲方的充分认可。并对本厂2006年建造的Φ140 m套管生产线人工通径工位进行了改造。随后2009年的三期两条油管生产线也均配套此产品，得到甲方好评。本装置2011年配套于泰丰钢业Φ140～Φ340 m油套管生产线两套，在大管径钢管的全自动通径上更发挥了优越的性能。截至2012年底本产品共应用于国内各种规格油套管生产线13套，设备使用情况得到很高评价。
参考文献
[1] 解庆，马永刚.油套管生产线设计[J].石油矿场机械，2010，39（9）：45-48.
[2] 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司.油套管生产线专用通径机辅机.中国：201220113408.6[P].2012-10-03.
[3] 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司.新型钢绳气动通径机.中国：201220 118266.2[P].2012-10-03.
[4] 卫凌云.钢管通径机探讨[J].制造工程设计，（2006）04-0095-02：95-96.
[5] 北京卓川电子科技有限公司. http：//b2b.c-ps.net/1841942_detail.html.（2012-10-26）[2012-12-26].
[6] 隋健.气动钢管通径机的设计与应用[J].液压与气动，2007（3）：36-38.