專利名稱：具有二硫化鉬鍍層的螺紋管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種螺紋管，尤其是具有二硫化鉬鍍層的螺紋管。
背景技術：
目前，公知的油井管行業(yè)中，大多采用螺紋的連接方式。在實際應用時，為避免螺 紋粘扣，必須在相應的螺紋管上涂抹螺紋脂；而一旦遇到某些環(huán)保要求較高的環(huán)境，不能涂 抹螺紋脂，就沒法保證螺紋的正常擰接，從而影響油井管的正常使用。
發(fā)明內容本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種具有二硫化鉬鍍層的 螺紋管，其結構簡單，操作方便，潤滑效果好，不粘扣，安全可靠。按照本實用新型提供的技術方案，所述具有二硫化鉬鍍層的螺紋管，包括螺紋管； 所述螺紋管對應于設置螺紋的表面上依次鍍有磷化膜層與二硫化鉬層。所述磷化膜層的厚度為10 20 μ m。所述二硫化鉬層的厚度為5 20 μ m。本實用新型的優(yōu)點在螺紋管對應于設置螺紋的表面進行錳鹽磷化，在螺紋管上 得到磷化膜層；然后在螺紋管的磷化膜層上鍍二硫化鉬層，利用二硫化鉬層受壓變形自帶 的潤滑性、密封性和本身的防銹性等特點，達到了涂抹螺紋脂的同樣效果，擴大了適應范 圍，且使螺紋管間不粘扣的目的，操作方便，適用范圍廣，安全可靠。

圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。本實用新型包括螺紋管1、磷化膜層2及二硫化鉬層3。如圖1所示為了保證螺紋管1間的正常擰接及較高要求的使用條件，螺紋管1的 外周面上不能采用常規(guī)涂抹螺紋脂的方式進行潤滑，來避免螺紋間的粘扣。所述螺紋管1 對應于設置螺紋的表面上依次鍍有磷化膜層2及二硫化鉬層3，所述磷化膜層2的厚度為 10 20 μ m,所述二硫化鉬層的厚度為5 20 μ m。具體實施時，在螺紋管1上需要進行錳鹽磷化，所述錳鹽磷化采用手動浸式錳鹽 磷化工藝(其他方案也可以，一般只要是錳鹽磷化都是可行的)。所述錳鹽磷化的工藝步 驟包括a、預脫脂將螺紋管1浸沒在脫脂劑(CL-4398)溶液中，所述脫脂劑溶液的溫度 70-90°C，脫脂5-lOmin，控制游離堿度60 90Pt (酸度)；b、脫脂將螺紋管1浸沒在脫脂 劑溶液中，溫度70-90°C，脫脂5-lOmin，控制游離堿度60 90Pt ；c、水洗對脫脂后的螺 紋管1進行水洗，再常溫下洗滌Imin ；d、二次水洗對步驟c得到的螺紋管1進行蒸餾水 洗滌，蒸餾水常溫洗滌Imin ；e、酸洗對二次水洗后的螺紋管1進行酸洗，采用7%鹽酸，在常溫洗滌Imin ；f、水洗對酸洗后的螺紋管1再次進行蒸餾水洗滌，蒸餾水常溫洗滌Imin ； g、中和水洗蒸餾水常溫洗滌Imin ；h、表調用膠體磷酸氧鈦四鈉調整工件基本的表面狀 態(tài)，調節(jié)PH值7. 5 8 ； i、磷化將步驟h處理所得螺紋管1浸沒在錳鹽磷化劑(材料包括 CL-3601C、CL3601F,并加入1 2Kg的鐵粉)中，采用熱導油控制溫度95-99°C，總酸度保 持在55 80Pt，高鋼級接箍反應20 50min，低鋼級接箍反應10 15min ； j、水洗對步 驟i得到的螺紋管1進行水洗，自來水常溫洗滌Imin ；k、再次水洗蒸餾水常溫洗滌Imin ； 1、防銹用水性防銹油對螺紋管進行防銹處理。螺紋管1進行錳鹽磷化后得到磷化膜層2，然后對具有磷化膜層2的螺紋管1上 鍍二硫化鉬層3。二硫化鉬層3的材料采用道康寧二硫化鉬粉末(LUBT0PPM高純度二硫化 鉬，顆粒直徑0. 75 μ m)。二硫化鉬是最常見鉬的自然形態(tài)，從礦石中提取凈化后直接用作潤 滑劑。由于二硫化鉬為層狀結構，因而是一種很有效的潤滑劑。所述二硫化鉬的分層能夠 在彼此間相互滑動，允許在鋼面和其他金屬面上流動自如，即使在重壓下也是如此。因為二 硫化鉬是地熱作用形成的，它具有承受熱壓的化學穩(wěn)定性。少量的硫與鐵反應并形成一個 硫化物層，該硫化物層與硫化鉬是相容的，保持潤滑膜。二硫化鉬對許多化學品具有惰性， 并在真空下會完成其潤滑作用。二硫化鉬與其它固體潤滑劑相比有許多獨特的性能，包括 1、二硫化鉬的摩擦系數低(0. 03 0. 06)，不是吸附膜或氣體所致，潤滑性是它本身所固有 的；2、與金屬的親和力強；3、具有膜成型結構；4、屈服強度高達3450MPa(500千磅/平方 英寸)；5、在大多數溶劑中具有穩(wěn)定性；6、在空氣中，低溫350°C下有極好的潤滑性能(在 1200°C惰性或真空條件下)。根據二硫化鉬材料的特性，螺紋管1上鍍有二硫化鉬層3后， 能夠保證螺紋管1間的連接不會粘扣。下面以“177. 8X10. 36 N80 WSP-2T”套管的上卸扣、氣密性、拉伸試驗為例，進一
步說明本實用新型的螺紋連接方式。樣品制造商無錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司；規(guī)格型號177.8X10.36 N80 WSP-2T套管；螺紋表面處理方式管頭和接箍螺紋表面全部進行“錳鹽磷化+鍍二硫化 鉬”處理；擰接方式直接擰接，不涂螺紋脂；試驗地點國家石油管材質量監(jiān)督檢驗中心。 試驗內容包括，1、上、卸扣試驗試驗標準采用API RP 5C5，試驗設備為扭矩試驗系統(tǒng)，樣品 上扣控制扭矩為13500Nm，上扣速度為5 lOrpm，試驗過程中均未發(fā)生粘扣現象；2、氣密封 試驗試驗條件為室溫，焊接堵頭，加壓截止為干燥氮氣，試驗標準為API RP 5C5，試驗設備 為熱氣循環(huán)試驗系統(tǒng)，試驗結構為螺紋管樣品在56. 26MPa試驗壓力條件下保持30分鐘未 發(fā)生泄漏；3、拉伸至失效試驗試驗條件為室溫、焊接堵頭；試驗標準為API RP 5C5 ；試驗 設備為復合加載試驗系統(tǒng)；試驗結果為拉伸載荷4035KN，現場端螺紋連接處滑脫失效。從上述試驗結果可以看出，在螺紋管1上鍍有磷化膜層2及二硫化鉬層3后，螺紋 管1間的連接不會粘扣，氣密性好；可以完全替代螺紋脂的使用，操作方便，能夠適用較高 環(huán)境的使用要求。如圖1所示使用時，將螺紋管1間通過內螺紋及外螺紋相緊固連接，或螺紋接頭 與套管接箍相連；螺紋管1或套管接箍上鍍磷化膜層2及二硫化鉬層3，利用二硫化鉬層3 受壓變形自帶的潤滑性、密封性和本身的防銹性等特點，能夠保證螺紋管1間或螺紋管1與 套管接箍間上、卸扣時不粘扣。本實用新型在螺紋管1對應于設置螺紋的表面進行錳鹽磷化，在螺紋管1上得到磷化膜層2 ；然后在螺紋管1的磷化膜層2上鍍二硫化鉬層3，利用二硫化鉬層3受壓變形 自帶的潤滑性、密封性和本身的防銹性等特點，達到了涂抹螺紋脂的同樣效果，擴大了適應 范圍，且使螺紋管1間不粘扣的目的，操作方便，適用范圍廣，安全可靠。
權利要求1.一種具有二硫化鉬鍍層的螺紋管，包括螺紋管(1)；其特征是所述螺紋管(1)對應 于設置螺紋的表面上依次鍍有磷化膜層(2)與二硫化鉬層(3)。
2.根據權利要求1所述的具有二硫化鉬鍍層的螺紋管，其特征是所述磷化膜層(2) 的厚度為10 20μπι。
3.根據權利要求1所述的具有二硫化鉬鍍層的螺紋管，其特征是所述二硫化鉬層(3) 的厚度為5 20 μ m。
專利摘要本實用新型涉及一種螺紋管，尤其是具有二硫化鉬鍍層的螺紋管。按照本實用新型提供的技術方案，所述具有二硫化鉬鍍層的螺紋管，包括螺紋管；所述螺紋管對應于設置螺紋的表面上依次鍍有磷化膜層與二硫化鉬層。本實用新型在螺紋管對應于設置螺紋的表面進行錳鹽磷化，在螺紋管上得到磷化膜層；然后在螺紋管的磷化膜層上鍍二硫化鉬層，利用二硫化鉬層受壓變形自帶的潤滑性、密封性和本身的防銹性等特點，達到了涂抹螺紋脂的同樣效果，達到了不涂螺紋脂，且使螺紋管不粘扣的目的，操作方便，適用范圍廣，安全可靠。
文檔編號F16L15/04GK201778673SQ20102051113
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權日2010年8月26日
發(fā)明者葉仁平, 朱富林, 高連新 申請人:無錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司