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【摘要】本文主要探讨我国目前石油机械热处理技术发展的现状，并且结合石油机械热处理的现状，分析石油机械热处理技术未来的发展趋势。其中主要包括：以真空技术和保护气氛为主的少无氧化热处理技术；精密热处理和节能热处理技术；注重解决环保和熱处理污染治理问题；保证产品质量；加强热处理生产自动化管理工作等。
【关键词】石油机械 热处理 技术现状 发展趋势
1 石油机械热处理技术现状分析
1.1 专业热处理生产线
1.1.1 石油专用管
近年来，我国本土化的油气输送管道制造企业已增加到了十多家，这些企业当前多通过螺旋焊管、直缝焊管等类工具支撑日常生产操作，其中以中石油宝鸡钢管企业及渤海石油装备青县钢管企业最具规模。早在十一五期间，我国专业焊管企业生产量已经从以前每年的52 万吨增长到了了每年230 万吨，总共生产的焊管也已经有600万吨了，这意味着满足了国内将近一半多的生产需求。企业日常生产工作常有油套管焊接及高强度输送需求，这些环节需要焊缝热处理技术及相关生产技术提供支持，其中的中频热处理完毕后需要以多机联合的方式完成生产，以合理的参数完成热处理工作，一般情况下在900℃左右便可将前一阶段的焊接残余应力、焊缝加工留下的热影响区部分消除掉。
1.1.2 钢丝绳热处理
对于钻井钢丝绳的生产加工，主要需经过钢丝绳的热加工处理、表面加工处理这两大加工环节。在正常生产加工环节，要将钢丝绳产品送至热处理的生产线上接受PLC自动化控制下的生产加工处理，自动热处理环节完毕并检查合格之后，送至天然气专用加热炉对产品进行液铅冷却加工处理，完成热处理环节之后，利用盐酸等材料进行线柸的除锈加工，除锈完毕之后，进行表面的中和加工及磷化加工操作。
1.1.3 钻井工具加工
在进行钻杆工具性加工之时，考虑到钻杆实际使用特点及技术构造，要将钻杆的管体与接头部分规范连接，这个环节主要通过摩擦焊接的加工方式完成。多数钻杆加工对象都是成型无缝钢管，在实施焊接加工之前，要对管体及其他部分进行调整，调整完毕后及逆行相互连接操作。连接之时，要将操作重点放在接头、及钻杆主管之上，依照技术加工标准进行操作。每一道加工工序的操作及考核都要针对后期使用技术标准及质量要求进行，保证钻杆有足够的人性及抗扭曲性能，为实际钻井操作提供工具保障。接头热处理工作以连续式淬火为主，热源选用天然气，添入油淬火加工。
1.1.4 三抽设备
作为采油工作中应用极广、使用频率高的一类工具，这三类设备的加工质量要求相对要高。此类设备在机械化油井生产中应用最为广泛，而我国绝大多数的油井正式机械油井，也多采用上述设备完成采油操作。当前，国内油井采用抽油泵、抽油杆及抽油机设备完成的采油总量约可达总油量的2/3，随着我国油井数量的不断增加与机械采油方式的推广与改革，上述设备的应用面还将不断扩大，采油量也会不断增加。因而上述设备的加工处理要严格依照行业技术标准进行，且需要严格实施质量及技术标准审查统计工作。
1.2 综合热处理生产
1.2.1 钻井装备
当前，我国宝鸡石油机械厂是规模及产量最大的石油钻井机械制造类企业，总资产及占地面积均很大，其生产的陆上钻机、泥浆泵产量均连续几年居全国乃至全球首位，其各类设备生产设施及流程完善，各生产环节处理技术相当纯熟，从20世纪末开始，改机械厂便多次对内部的生产管理技术、处理场地、生产环境、设备质量进行多次整改，已有数十台专门的热处理设备，这主要包括7.5m三台320kW、145kW以及120kW的深井式炉，另外还包括5台500kW、80kW以及320kW的台车炉，120 kW+60 kW 双室爱协林周期炉和真空炉，还有2台分别为500A及100A，200kW 中频、200kW 高频/超音机组的渗氮炉，另外还有十多台箱式炉、渗碳炉以及盐浴炉等进行渗碳、碳氮共渗和保护气氛热处理以及感应热处理、光亮淬火、其它的常规热处理等等，该公司的热处理技术主要是用来对特殊材料、超长和超大件的特殊工艺进行热处理等。
1.2.2 井控设备
江汉第四石油机械厂生产的产品占国内市场的约一半的份额，其中主要为专业生产中的石化车装钻机、修井机以及固井压裂设备和相关的配件等。热处理产品要处理的对象包括对偏心轮、链轮、高压管件的接头和合金钢齿轮及常规碳钢做辉光离子渗氮、高频表面淬火和渗碳以及调质等。江汉第四石油机械厂的主要设备包括：井式渗碳炉以及350kW 的密封多用炉，另外还包括、台车电阻炉以及齿轮专用淬火压床、箱式电阻炉、辉光离子渗氮炉和相关的机床、感应加热设备等等三十余套。这几年，该公司又对热处理生产线进行了大量的物质投入，最终完成了热处理温度微机自动控制，随后对生产车间进行了整体的扩宽改造，生产规模也扩大了。最近几年该公司又新增了离子渗氮普通电源改脉冲电源以及360 kW 的高温台车电阻炉，终于让离子渗氮微机自动控制成为事实，渗碳炉通过炉温自动控制以及碳控仪，最大程度低提高了热处理工艺控制的可靠性。
2 热处理技术的发展趋势
2.1 以真空和保护气氛为主的少无氧化热处理技术日益完善和普及
在20世纪80至90年代，少无氧化热处理技术的普及程度成为了评价热处理水平的重要标志。先进工业国家的无氧化热处理比重已经达到了80%以上。比如：在1980年，欧洲工业国家经真空热处理的零件比重为3%，而2000年增加到23%；而在这个期间，可控气氛热处理的比重也从19%增加到了29%。
2.2 精密热处理和节能热处理技术的迅猛发展
一般工业发达的国家对开发新能源，特别是节约使用能源都是非常重视的。日本积累了许多关于能源的有效利用的经验，例如热处理能源的合理利用，节能工艺的广泛使用，从节能角度重新定义传统工艺的方法，热处理设备的开发推广，多次利用废热及余热，热处理生产进行合理组织，最大程度使设备满负荷连续运转等。欧洲工业国家的热处理平均电耗为400 kW·h/t，日本则为300 kW·h/t。 2.3 清洁环保和热处理污染治理问题已引起了高度关注
热处理生产会產生废气、废水、废渣、废盐、油烟、噪声以及形成电磁波，这其中很多是有毒和剧毒物品，直接排放会造成环境污染环境和生态破坏。近30年内，世界各工业国家一直致力于治理因热处理三废而造成的各种污染，从而最大程度的降低污染。同时，这些国家也都非常重视对热处理辅助工序的粉尘、各种频率的电磁波以及生产和辅助设施的噪声的防护和治理，它们制定了相关的规定和防止治理政策，还有一些企业一直在严格按国际环保标准ISO14000体系的要求来约束自己。
2.4 对热处理产品质量的管理越来越严格
在国外，一些发达的工业国家的知名企业都将热处理技术作为一种产品竞争方式进行保密，并且还对各种专利技术进行申报。同时，为了保证产品质量，在生产中采用多种先进的测试控制技术，例如通过运用计算机对渗碳层浓度和深度精确地完成在线控制。
2.5 生产自动化水平逐渐提升
随着计算机的普及，加上工业控制机的开发和应用，热处理生产自动化变得越来越高科技。热处理设备让加热炉和水、油槽的简陋外貌发生了翻天覆地的改变，在生产过程中，完全可以依照规定的工艺程序实现完全自动化，不但节约了人力资源，并且摆脱了人为因素对产品质量造成的无益影响，为稳定生产创造了条件。
3 结语
石油机械热处理技术在工业生产中发挥着重要的作用，认清其发展的现状，分析其原因，对其提出改善措施是非常必要的。通过提高热处理技术水平，提升产品质量，让石油机械热处理技术朝着一个健康的趋势发展。
参考文献
[1] 张冠军.石油机械热处理技术现状与发展趋势[J].石油机械，2004（3）
[2] 陈立人.石油机械热处理面临的挑战与对策[J].金属热处理，2003（7）
[3] 徐跃明，樊东黎.热处理与可持续发展[J].金属热处理，2001，26（3）：1-4.
[4] 阎承沛.我国热处理能源技术开发概况和结构调整设想[J].工业加热，2001，（1）：1-5.
[5] 谢飞.加快发展步伐，迎接入世挑战—管理、科技、人才[J].金属热处理，2001，26（9）：9-11
【关键词】石油机械 热处理 技术现状 发展趋势
1 石油机械热处理技术现状分析
1.1 专业热处理生产线
1.1.1 石油专用管
近年来，我国本土化的油气输送管道制造企业已增加到了十多家，这些企业当前多通过螺旋焊管、直缝焊管等类工具支撑日常生产操作，其中以中石油宝鸡钢管企业及渤海石油装备青县钢管企业最具规模。早在十一五期间，我国专业焊管企业生产量已经从以前每年的52 万吨增长到了了每年230 万吨，总共生产的焊管也已经有600万吨了，这意味着满足了国内将近一半多的生产需求。企业日常生产工作常有油套管焊接及高强度输送需求，这些环节需要焊缝热处理技术及相关生产技术提供支持，其中的中频热处理完毕后需要以多机联合的方式完成生产，以合理的参数完成热处理工作，一般情况下在900℃左右便可将前一阶段的焊接残余应力、焊缝加工留下的热影响区部分消除掉。
1.1.2 钢丝绳热处理
对于钻井钢丝绳的生产加工，主要需经过钢丝绳的热加工处理、表面加工处理这两大加工环节。在正常生产加工环节，要将钢丝绳产品送至热处理的生产线上接受PLC自动化控制下的生产加工处理，自动热处理环节完毕并检查合格之后，送至天然气专用加热炉对产品进行液铅冷却加工处理，完成热处理环节之后，利用盐酸等材料进行线柸的除锈加工，除锈完毕之后，进行表面的中和加工及磷化加工操作。
1.1.3 钻井工具加工
在进行钻杆工具性加工之时，考虑到钻杆实际使用特点及技术构造，要将钻杆的管体与接头部分规范连接，这个环节主要通过摩擦焊接的加工方式完成。多数钻杆加工对象都是成型无缝钢管，在实施焊接加工之前，要对管体及其他部分进行调整，调整完毕后及逆行相互连接操作。连接之时，要将操作重点放在接头、及钻杆主管之上，依照技术加工标准进行操作。每一道加工工序的操作及考核都要针对后期使用技术标准及质量要求进行，保证钻杆有足够的人性及抗扭曲性能，为实际钻井操作提供工具保障。接头热处理工作以连续式淬火为主，热源选用天然气，添入油淬火加工。
1.1.4 三抽设备
作为采油工作中应用极广、使用频率高的一类工具，这三类设备的加工质量要求相对要高。此类设备在机械化油井生产中应用最为广泛，而我国绝大多数的油井正式机械油井，也多采用上述设备完成采油操作。当前，国内油井采用抽油泵、抽油杆及抽油机设备完成的采油总量约可达总油量的2/3，随着我国油井数量的不断增加与机械采油方式的推广与改革，上述设备的应用面还将不断扩大，采油量也会不断增加。因而上述设备的加工处理要严格依照行业技术标准进行，且需要严格实施质量及技术标准审查统计工作。
1.2 综合热处理生产
1.2.1 钻井装备
当前，我国宝鸡石油机械厂是规模及产量最大的石油钻井机械制造类企业，总资产及占地面积均很大，其生产的陆上钻机、泥浆泵产量均连续几年居全国乃至全球首位，其各类设备生产设施及流程完善，各生产环节处理技术相当纯熟，从20世纪末开始，改机械厂便多次对内部的生产管理技术、处理场地、生产环境、设备质量进行多次整改，已有数十台专门的热处理设备，这主要包括7.5m三台320kW、145kW以及120kW的深井式炉，另外还包括5台500kW、80kW以及320kW的台车炉，120 kW+60 kW 双室爱协林周期炉和真空炉，还有2台分别为500A及100A，200kW 中频、200kW 高频/超音机组的渗氮炉，另外还有十多台箱式炉、渗碳炉以及盐浴炉等进行渗碳、碳氮共渗和保护气氛热处理以及感应热处理、光亮淬火、其它的常规热处理等等，该公司的热处理技术主要是用来对特殊材料、超长和超大件的特殊工艺进行热处理等。
1.2.2 井控设备
江汉第四石油机械厂生产的产品占国内市场的约一半的份额，其中主要为专业生产中的石化车装钻机、修井机以及固井压裂设备和相关的配件等。热处理产品要处理的对象包括对偏心轮、链轮、高压管件的接头和合金钢齿轮及常规碳钢做辉光离子渗氮、高频表面淬火和渗碳以及调质等。江汉第四石油机械厂的主要设备包括：井式渗碳炉以及350kW 的密封多用炉，另外还包括、台车电阻炉以及齿轮专用淬火压床、箱式电阻炉、辉光离子渗氮炉和相关的机床、感应加热设备等等三十余套。这几年，该公司又对热处理生产线进行了大量的物质投入，最终完成了热处理温度微机自动控制，随后对生产车间进行了整体的扩宽改造，生产规模也扩大了。最近几年该公司又新增了离子渗氮普通电源改脉冲电源以及360 kW 的高温台车电阻炉，终于让离子渗氮微机自动控制成为事实，渗碳炉通过炉温自动控制以及碳控仪，最大程度低提高了热处理工艺控制的可靠性。
2 热处理技术的发展趋势
2.1 以真空和保护气氛为主的少无氧化热处理技术日益完善和普及
在20世纪80至90年代，少无氧化热处理技术的普及程度成为了评价热处理水平的重要标志。先进工业国家的无氧化热处理比重已经达到了80%以上。比如：在1980年，欧洲工业国家经真空热处理的零件比重为3%，而2000年增加到23%；而在这个期间，可控气氛热处理的比重也从19%增加到了29%。
2.2 精密热处理和节能热处理技术的迅猛发展
一般工业发达的国家对开发新能源，特别是节约使用能源都是非常重视的。日本积累了许多关于能源的有效利用的经验，例如热处理能源的合理利用，节能工艺的广泛使用，从节能角度重新定义传统工艺的方法，热处理设备的开发推广，多次利用废热及余热，热处理生产进行合理组织，最大程度使设备满负荷连续运转等。欧洲工业国家的热处理平均电耗为400 kW·h/t，日本则为300 kW·h/t。 2.3 清洁环保和热处理污染治理问题已引起了高度关注
热处理生产会產生废气、废水、废渣、废盐、油烟、噪声以及形成电磁波，这其中很多是有毒和剧毒物品，直接排放会造成环境污染环境和生态破坏。近30年内，世界各工业国家一直致力于治理因热处理三废而造成的各种污染，从而最大程度的降低污染。同时，这些国家也都非常重视对热处理辅助工序的粉尘、各种频率的电磁波以及生产和辅助设施的噪声的防护和治理，它们制定了相关的规定和防止治理政策，还有一些企业一直在严格按国际环保标准ISO14000体系的要求来约束自己。
2.4 对热处理产品质量的管理越来越严格
在国外，一些发达的工业国家的知名企业都将热处理技术作为一种产品竞争方式进行保密，并且还对各种专利技术进行申报。同时，为了保证产品质量，在生产中采用多种先进的测试控制技术，例如通过运用计算机对渗碳层浓度和深度精确地完成在线控制。
2.5 生产自动化水平逐渐提升
随着计算机的普及，加上工业控制机的开发和应用，热处理生产自动化变得越来越高科技。热处理设备让加热炉和水、油槽的简陋外貌发生了翻天覆地的改变，在生产过程中，完全可以依照规定的工艺程序实现完全自动化，不但节约了人力资源，并且摆脱了人为因素对产品质量造成的无益影响，为稳定生产创造了条件。
3 结语
石油机械热处理技术在工业生产中发挥着重要的作用，认清其发展的现状，分析其原因，对其提出改善措施是非常必要的。通过提高热处理技术水平，提升产品质量，让石油机械热处理技术朝着一个健康的趋势发展。
参考文献
[1] 张冠军.石油机械热处理技术现状与发展趋势[J].石油机械，2004（3）
[2] 陈立人.石油机械热处理面临的挑战与对策[J].金属热处理，2003（7）
[3] 徐跃明，樊东黎.热处理与可持续发展[J].金属热处理，2001，26（3）：1-4.
[4] 阎承沛.我国热处理能源技术开发概况和结构调整设想[J].工业加热，2001，（1）：1-5.
[5] 谢飞.加快发展步伐，迎接入世挑战—管理、科技、人才[J].金属热处理，2001，26（9）：9-11