СПОСОБ ФОСФАТИРОВАНИЯ РЕЗЬБЫ И УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ КОНИЧЕСКИХ РАСТОЧЕК МУФТ И МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ ТРУБ НЕФТЯНОГО СОРТАМЕНТА Российский патент 2013 года по МПК C23C22/05 

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано для фосфатирования резьбы и уплотнительных конических расточек муфт и металлических предохранительных деталей труб нефтяного сортамента, в частности насосно-компрессорных и обсадных труб.

Известен способ фосфатирования стальных деталей, включающий операции обезжиривания, травления, активации, фосфатирования, нейтрализации и пропитки, при выполнении которого операции обезжиривания, активации и нейтрализации проводят в растворе моющего средства Фоскон-203 при его содержании 10-30 г/л и температуре 60-80°С (патент РФ №2285745, МПК С23С 22/05, опубл. 20.10.2008).

Недостатками способа являются использование его только для подготовки стальных изделий к операциям холодной деформации и наличие в технологическом процессе большого количества химикатов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению и достигаемым результатам является способ фосфатирования муфт для насосно-компрессорных и обсадных труб и металлических предохранительных деталей, включающий обезжиривание, промывку в горячей воде, промывку в холодной воде, фосфатирование, промывку в горячей воде, промывку в холодной воде и пропитку, при этом обезжиривание проводят в растворе моющего средства, содержащего NaOH, Na₃PO₄ и Na₅P₃О₁₀ в количестве 20-40 г/л, 20-60 г/л и 15-20 г/л соответственно и температуре не ниже 70°С (Технологическая инструкция 161-Т4-1805-2010 «Фосфатирование муфт для обсадных и насосно-компрессорных труб и металлических преддеталей», ОАО «СинТЗ», предмет 6.1, л.1-2).

Недостатком способа по прототипу является наличие в моющем растворе едкого натра (щелочи), остатки которого после промывки способствуют образованию пористого, неоднородного, крупнокристаллического фосфатного покрытия, приводящего к искажению геометрических размеров резьбы и к возникновению возможности заедания при свинчивании-развинчивании муфтового соединения.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в получении плотного, однородного, мелкокристаллического слоя фосфатного покрытия, исключающего искажение геометрических размеров резьбы и обеспечивающего увеличение количества операций свинчивания-развинчивания муфтового соединения без нарушения целостности слоя покрытия.

Решение технической задачи заключается в том, что в способе фосфатирования резьбы и уплотнительных конических расточек муфт и металлических предохранительных деталей труб нефтяного сортамента, включающем операции обезжиривания, промывки в горячей и холодной воде, фосфатирования, промывки в горячей и холодной воде и пропитки, операцию обезжиривания проводят в растворе моющего средства, не содержащего едкого натра (щелочи), например БОК-6 при его содержании 20-40 г/л и температуре 40-50°С.

Способ фосфатирования резьбы и уплотнительной конической расточки муфт и металлических предохранительных деталей труб нефтяного сортамента осуществляется следующим образом.

Муфты или металлические предохранительные детали загружают рядами в специальные корзины вертикально на торец со смещением друг относительно друга в каждом ряду для обеспечения доступа раствора к обрабатываемым поверхностям.

Процесс фосфатирования резьбы и уплотнительных конических расточек муфт и металлических предохранительных деталей труб нефтяного сортамента выполняют на линии фосфатирования АЛХ-153, которая включает ванны для обезжиривания, для фосфатирования, для промывки в горячей и холодной воде и для сушки. Транспортировку корзин от ванны к ванне осуществляют с помощью автооператора.

Обезжиривающий раствор готовят непосредственно в ванне обезжиривания. В подготовленную ванну заливают воду, нагретую до температуры 40-50°С (2/3 объема ванны) и засыпают не менее 40 кг порошка моющего раствора БОК-6. Раствор тщательно перемешивают до полного растворения порошка, доводят его водой до объема 1 м³ и получают раствор с концентрацией 20-40 г/л при температуре 40-50°С. Загруженную корзину опускают в подготовленную ванну, выдерживают 15-20 мин и отправляют после этого на промывку.

Моющее средство БОК-6 представляет собой смесь полиэлектролитов, электролитов, поверхностно-активных веществ. В состав входят сода кальцинированная, поверхностно-активное вещество, стекло натриевое жидкое, натриевая соль полиакриловой кислоты. Входящие в состав БОК-6 поверхностно-активные вещества способствуют высокой моющей способности раствора при его концентрации 20-40 г/л, при пониженной температуре 40-50°С и при кратковременном воздействии (15-20 мин), а также повышению стабильности состава раствора за счет его высокой деэмульгирующей способности (не растворяет в себе масла, тем самым не загрязняется).

Используемый в предлагаемом способе, в качестве примера, раствор моющего средства БОК-6 не содержит едкий натр (щелочь), что исключает его отрицательное влияние на качество фосфатного покрытия, приводя к получению плотного, однородного, мелкокристаллического покрытия и к сохранению геометрических размеров резьбы, способствуя увеличению количества операций свинчивания-развинчивания муфтового соединения у потребителя не менее чем в 3 раза.

Предлагаемый способ прошел промышленные испытания в заводских условиях.

При проведении испытаний обрабатывались муфты насосно-компрессорных и обсадных труб с резьбой НКМ, ОТТМ, ТМК FMT в количестве 415,86 т. Контроль защитных свойств фосфатного покрытия осуществлялся капельным методом по ГОСТ 9.302. Размеры резьбы были в пределах допуска. Заеданий при свинчивании муфт с трубами отмечено не было, а достигнутое количество свинчиваний-развинчиваний муфтовых соединений было не менее 10 при 3-5 по действующему способу.

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано для фосфатирования резьбы и уплотнительных конических расточек муфт и металлических предохранительных деталей труб нефтяного сортамента, в частности насосно-компрессорных и обсадных труб. Способ включает операцию обезжиривания, промывки в горячей и холодной воде, фосфатирования и пропитки. При этом операцию обезжиривания проводят в растворе моющего средства БОК-6 при его содержании 20-40 г/л и температуре 40-50°С. Обеспечивается получение плотного, однородного, мелкокристаллического слоя фосфатного покрытия, исключающего искажение геометрических размеров резьбы и обеспечивающего увеличение количества операций свинчивания-развинчивания муфтового соединения без нарушения целостности слоя покрытия.

Способ фосфатирования резьбы и уплотнительных конических расточек муфт и металлических предохранительных деталей труб нефтяного сортамента, включающий операции обезжиривания, промывки в горячей и холодной воде, фосфатирования, промывки в горячей и холодной воде и пропитки, отличающийся тем, что операцию обезжиривания проводят в растворе моющего средства БОК-6 при его содержании 20-40 г/л и температуре 40-50°С.