一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于涂料涂覆技术领域，具体涉及一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备及方法。
【背景技术】
[0002]新型纳米减摩涂料具有极佳的减摩性，涂覆在石油套管接箍内壁可极大地减少摩擦力矩。由于该产品是最新研究的涂料，目前市场上没有其对应的涂覆设备，为了实现纳米减摩涂料的工业化应用、提高油套管的使用寿命，研究与此种新型纳米减摩涂料相对应的涂覆设备具有重要意义。
[0003]现有的油套管为了防止上卸扣时的粘扣问题，一般来说，对接箍一般进行磷化处理，对无法磷化的不锈钢和镍基合金等或虽有磷化层但仍难以避免粘扣的接箍则进行镀铜处理。磷化和镀铜处理不但极大地提高了生产成本，而且产生大量废液排放，特别是镀铜，由于原材料中含有氰化物，则对自然环境的破坏更加巨大。
[0004]由于采油地层的日益严酷，在各种油套管所使用的材料中，采用高规格抗硫化氢腐蚀的PllOS钢级的油套管的使用越来越多。由于磷化处理的PllOS接箍会产生严重的粘扣，所以国内外目前对Pl1s接箍普遍采用镀铜处理技术。但是采用镀铜需要严格、规范和完善的处理工艺和生产线，极大地提高了生产成本，并且由于镀液中含有氰化物，产生大量废液排放，对自然环境的破坏更加巨大，属于国家限制和禁止新设立的产业。因而，降低成本、绿色生产以代替镀铜工艺就成本涂覆剂的主要目的。使用纳米减摩涂料替代镀铜工艺，已成为切实有效的方法。同时相应涂覆设备的设计也为实现纳米减摩涂料的工业化应用提供了有效推广。
[0005]因此，亟需开展有关在石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的技术研发工作。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备。该设备结构简单，设计新颖合理，实现方便，实用性强，使用效果好，便于推广，可快速涂覆油套管工件，最终达到提高石油套管接箍抗粘扣性能的目的。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:包括安装在工作台上的送料机构和工件旋转机构，所述送料机构与储料机构连接，所述储料机构包括用于盛装纳米减摩涂料的搅拌釜和安装在搅拌釜上的第一驱动电机，所述送料机构包括基座和安装在基座上的第二驱动电机，所述第二驱动电机的动力输出端与丝杠连接，所述丝杠通过丝杠螺母与移动块连接，所述移动块上安装有滴料管和设置于滴料管下方的涂料刷，所述滴料管的进料端与搅拌釜连接，所述滴料管的出料端与涂料刷的刷涂端均位于石油套管接箍工件内，所述工件旋转机构包括主动辊、从动辊和第三驱动电机，第三驱动电机的动力输出端与主动辊连接，所述主动辊和从动辊的结构相同且二者并排布设于石油套管接箍工件的底部。
[0008]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述搅拌釜包括釜体、釜盖和搅拌桨，所述釜体底部设置有支脚，所述釜盖设置于釜体顶部，所述搅拌桨的下端位于釜体内，所述搅拌桨的上端穿过釜盖与第一驱动电机连接，所述釜盖上开设有进料口和排气口，所述釜体下部开设有出料口，所述出料口通过管路与滴料管的进料端连接。
[0009]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述釜盖上设置有液位计，所述液位计的液位检测端穿过釜盖伸入釜体内。
[0010]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述釜体由内胆和设置于内胆外的外胆组成，所述内胆和外胆之间形成一用于水浴加热的腔室，所述外胆的侧壁上部开设有进水口，所述外胆的侧壁下部开设有出水口。
[0011]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述进料口、出料口、进水口和出水口处均设置有球阀。
[0012]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述釜体的底部设置有与出料口连通的过滤器。
[0013]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述搅拌桨包括竖直设置的主浆以及对称设置于主浆两侧的第一副浆和第二副浆，所述主浆下部的形状为螺旋形，所述第一副浆和第二副浆的形状均为倒“L”形。
[0014]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述工作台上且位于涂料刷的下方设置有集料槽。
[0015]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述滴料管和涂料刷均为水平设置。
[0016]另外，本发明还提供了一种利用上述设备在石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:
[0017]步骤一、将石油套管接箍工件放置在主动辊和从动辊的顶部，然后利用第三驱动电机驱动主动辊和从动辊旋转，从而带动石油套管接箍工件以15r/min?18r/min的旋转速率围绕自身轴心进行旋转；
[0018]步骤二、开启第一驱动电机，将纳米减摩涂料加入搅拌釜中搅拌均匀；
[0019]步骤三、将步骤二中搅拌均匀的纳米减摩涂料送进滴料管中并滴落至涂料刷上，然后利用涂料刷对步骤一中旋转的石油套管接箍工件的内壁进行刷涂，刷涂的同时利用第二驱动电机驱动丝杠作回转运动，使滴料管连同涂料刷一起沿丝杠长度方向以0.5m/min?0.8m/min的运动速率作往复运动，从而在石油套管接箍工件的内壁均匀涂覆纳米减摩涂料，所述涂覆的厚度为20μπι?30μπι;
[0020]步骤四、对步骤三中涂覆有纳米减摩涂料的石油套管接箍工件进行干燥处理，最终在石油套管接箍工件的内壁得到纳米减摩涂层。
[0021 ]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0022]1、本发明结构简单，设计新颖合理，实现方便，实用性强，使用效果好，便于推广。
[0023]2、本发明可快速涂覆接箍工件，达到提高石油套管螺纹抗粘扣性能的目的。
[0024]3、本发明涂覆过程中的工艺参数优化合理，可使得涂覆层厚度得到保证，有效防止粘扣问题。
[0025]4、本发明涂覆后的接箍能降低石油套管连接时，套管与接箍之间的摩擦力，减少油管上卸扣时可能发生的粘扣现象，提尚有关使用可靠性。
[0026]5、本发明成功代替镀铜设备，涂覆后得到的接箍与镀铜得到接箍防止粘扣效果相当，同时达到降低生产成本、减轻工人严重的体力操作以及提高工业化生产水平的目的。
[0027]6、本发明替代镀铜设备，意味着镀铜工艺生产中的氰化物废液排放得到了遏制，减少环境污染，实现了绿色化生产，实现经济的可持续发展。
[0028]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0029]图1为本发明石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备的整体结构示意图。
[0030]图2为本发明储料机构的结构示意图。
[0031 ]图3为本发明搅拌釜与第一驱动电机的连接关系示意图。
[0032]附图标记说明:
[0033]I—工作台；2—第一驱动电机；3—釜体；
[0034]3-1—出料口；3-2 —内胆；3-3—外胆；
[0035]3-4—进水口；3-5—出水口；4 一釜盖；
[0036]4-1 一进料口；4-2—排气口；5—搅拌桨；
[0037]5-1—主浆；5-2—第一副浆；5-3—第二副浆；
[0038]6—支脚；7—基座；8—丝杠；
[0039]9 一移动块；10—第二驱动电机；11 一滴料管；
[0040]12—管路；13—集料槽；14 一主动辊；
[0041 ]15 一从动辊；16 一第三驱动电机；17—球阀；
[0042]18—过滤器；19 一涂料刷；20—丝杠螺母。
[0043]21—石油套管接箍工件。
【具体实施方式】
[0044]本发明石油