專利名稱：一種鋼管水淬熱處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋼管水淬熱處理裝置。
背景技術：
石油鉆采用油井管包括鉆桿、油管和套管，主要用于鉆井、固井和采油。油井管的長度一般在10M左右，直徑范圍一般從Φ60mm到Φ508mm不等。由于地層環(huán)境的復雜多變，為保證油井管有足夠的強度、韌性和使用性能，大多高鋼級油井管都需要進行整體淬火和回火熱處理。
目前通常采用的熱處理方式是，將要淬火冷卻的紅熱鋼管放置在一個淬火臺架上，在鋼管旋轉的同時，對鋼管全長進行外表面層流冷卻，并從鋼管一端對鋼管內表面進行軸流噴水冷卻。
現(xiàn)在的問題是，為滿足最大直徑鋼管內噴水冷卻的需要，應該在系統(tǒng)上設置一個其通徑大于最大直徑鋼管的快噴閥。由于內噴水用的快噴閥口徑已經(jīng)固定，當進行小口徑鋼管淬火時，由于大口徑快噴閥開關速度較慢，會給小口徑鋼管的淬火冷卻帶來困難。
一般而言，不同直徑鋼管的內噴水量隨管徑的增加而增加，且其增加量與管徑的平方成正比?，F(xiàn)在假設有Φ100mm和Φ400mm兩種規(guī)格鋼管要淬火，若要保持鋼管內噴水的流速均為10M/S，則Φ100mm鋼管需要的內噴水流量為280M3/h，而Φ400mm鋼管需要的內噴水流量為4500M3/h，即管徑增加4倍，內噴水量要增加16倍。這樣，為了保證最大口徑鋼管淬火需要，則要在內噴水系統(tǒng)上設置大口徑的主管道和快噴閥。但是，當進行小口徑鋼管淬火時，內噴泵的水量較小，主管道中流過的冷卻水則不能充滿管道。在這種情況下，內噴嘴很難建立較高的噴水壓力，在主噴和旁通切換過程中也會產(chǎn)生較大的水錘現(xiàn)象，造成管道連接處斷裂。
另外，在鋼管內噴水冷卻時為保證冷卻效果，要求內噴閥能快速開啟和關閉，從而可以使得鋼管能夠迅速冷卻。假設一根鋼管在設計要求的水量下，需要冷卻10秒鐘，但是內噴閥完全開啟的時間就需要5秒，則在冷卻的前5秒內冷卻能力是不夠的，這將大大影響淬火質量。這樣大口徑內噴閥就難以滿足小口徑鋼管要求閥門迅速開啟的需要了。
除內噴外，鋼管在冷卻時為保證鋼管內外冷卻的均勻性，還需要對鋼管進行外噴水冷卻。外噴水方式一般采用在要冷卻的鋼管上方設置一排緊密排列的水管，對鋼管進行層流冷卻。為保證大口徑鋼管外冷水量的需要，這些密排水管的出水口徑也較大。但是在進行小口徑鋼管冷卻時，如果要降低外噴水量，則這些密排水管會由于水量不足，導致出水不均勻，嚴重影響淬火質量。
為解決這一問題，在傳統(tǒng)的設計中，必須要對淬火熱處理鋼管的規(guī)格范圍進行限制。當需要淬火的鋼管規(guī)格范圍變化較大時，需要建設適應不同規(guī)格范圍的水淬裝置。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于設計一種水淬熱處理裝置，可以進行各種規(guī)格范圍的油井管淬火熱處理。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案是，一種鋼管水淬熱處理裝置，設置于鋼管出爐輥道的一側；其包括，淬火臺架，設置于鋼管出爐輥道的一側；兩支撐輪，設置于淬火臺架下方；還包括，內噴水機構，其包括至少兩套噴嘴以及相應的管道、控制閥門和水泵；所述的兩套噴嘴分別設置于淬火臺架兩端；該兩噴嘴以及相應的管道的口徑不同；外噴水機構，設置于淬火臺架上方，其包括至少兩噴水管以及相應的控制閥門、水泵。
當一套淬火機組上要處理的鋼管直徑變化較大，以至于內噴水量的變化達到5倍以上時，可在要淬火鋼管的兩端各設置一套內噴水系統(tǒng)，使得每一套內噴水系統(tǒng)的水量變化均在5倍以下。從而保證足夠的內噴水壓力并減少由于管道內水量的變化給內噴水管道造成的震蕩。其中一套內噴水系統(tǒng)適合于小口徑鋼管淬火，而另一套內噴水系統(tǒng)適合于大口徑鋼管淬火。
對于外噴而言，可以在紅熱鋼管上方設置兩排密排外噴管，處理小口徑鋼管時只用其中一排外噴管，需要較大外噴水量時，兩排外噴管可以同時使用。
本實用新型的優(yōu)點在于現(xiàn)有鋼管淬火冷卻裝置，均從鋼管一端進行內噴水冷卻，使得要處理的鋼管規(guī)格范圍受到限制，采用本實用新型可以大大擴大在一套淬火裝置上處理鋼管的規(guī)格范圍，降低工程投資，特別是在生產(chǎn)場地條件受到限制的環(huán)境下，不需要建設2套水淬裝置就可以生產(chǎn)各種規(guī)格的鋼管。


圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖。
圖2為本實用新型外噴水機構的示意圖。
具體實現(xiàn)方式參見圖1、圖2，本實用新型的鋼管水淬熱處理裝置，設置于鋼管出爐輥道7的一側；其包括，淬火臺架1，設置于鋼管出爐輥道7的一側；兩支撐輪2，設置于淬火臺架1上方；還包括，內噴水機構3，其包括兩套噴嘴31、32以及相應的管道33、34、控制閥門35、36和水泵37、38；所述的兩套噴嘴31、32分別設置于淬火臺架1兩端；該兩噴嘴31、32以及相應的管道的口徑不同；外噴水機構4，設置于淬火臺架1上方，其包括至少兩噴水管41、42以及相應的控制閥門、水泵(圖中未示)。
當進行小口徑鋼管淬火時，1#升降擋板8落下，2#升降擋板10升起。經(jīng)淬火加熱爐6加熱后的鋼管5通過鋼管出爐輥道7輸送到淬火裝置前，在2#升降擋板10處停止。由鋼管撥料裝置9將鋼管5送到內噴嘴32前。內噴水管道34中的冷卻水經(jīng)內噴嘴32噴到鋼管內部，對鋼管內表面進行冷卻。
當進行大口徑鋼管淬火時，1#升降擋板8落下，2#升降擋板10升起。經(jīng)淬火加熱爐1加熱后的鋼管9通過鋼管出爐輥道7輸送到淬火裝置前，在升降擋板10處停止。1#升降擋板8升起，鋼管出爐輥道7反轉，將鋼管5送到1#升降擋板8前。由鋼管撥料裝置9將鋼管5送到內噴嘴31前。內噴水管道33中的冷卻水經(jīng)內噴嘴31噴到鋼管5內部，對鋼管5內表面進行冷卻。
由內噴水泵37、38送出的冷卻水，經(jīng)過閥門組35、36的調節(jié)，或經(jīng)由內噴水管道34進行小口徑鋼管冷卻，或經(jīng)由內噴水管道33進行大口徑鋼管冷卻。
外噴水管41、42中的冷卻水噴到紅熱的鋼管5上。在淬火時，鋼管5由旋轉的支撐輪2帶動旋轉。鋼管5口徑較小時，可以只使用一排噴水管。當需要較大外噴水時，可以同時使用兩排外噴管。
權利要求1.一種鋼管水淬熱處理裝置，設置于鋼管出爐輥道的一側；其包括，淬火臺架，設置于鋼管出爐輥道的一側；兩支撐輪，設置于淬火臺架上方；其特征是，還包括，內噴水機構，其包括至少兩套噴嘴以及相應的管道、控制閥門和水泵；所述的兩套噴嘴分別設置于淬火臺架兩端；該兩噴嘴以及相應的管道的口徑不同；外噴水機構，設置于淬火臺架上方，其包括至少兩噴水管以及相應的控制閥門、水泵。
專利摘要一種鋼管水淬熱處理裝置，設置于鋼管出爐輥道的一側；其包括，淬火臺架，設置于鋼管出爐輥道的一側；兩支撐輪，設置于淬火臺架上方；還包括，內噴水機構，其包括至少兩套噴嘴以及相應的管道、控制閥門和水泵；所述的兩套噴嘴分別設置于淬火臺架兩端；該兩噴嘴以及相應的管道的口徑不同；外噴水機構，設置于淬火臺架上方，其包括至少兩噴水管以及相應的控制閥門、水泵。本實用新型的優(yōu)點在于，在一套淬火裝置上處理多種規(guī)格的鋼管，降低工程投資，特別是在生產(chǎn)場地條件受到限制的環(huán)境下，不需要建設2套水淬裝置就可以生產(chǎn)各種規(guī)格的鋼管。
文檔編號C21D1/667GK2866519SQ20052004703
公開日2007年2月7日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權日2005年11月29日
發(fā)明者殷光虹 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司