阅读说明：本技术 一种镍基钨合金耐磨防腐镀层油管的制备方法 (Preparation method of nickel-based tungsten alloy wear-resistant anticorrosive coating oil pipe ) 是由 傅旭光 王振福 张江林 王洪亮 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明属于防腐镀层油管制备技术领域,具体涉及一种镍基钨合金耐磨防腐镀层油管的制备方法。本发明公开了一种镍基钨合金耐磨防腐镀层油管的制备方法,包括以下步骤：S1：自动穿阳极；S2：安装夹具；S3：酸活化；S4：水洗；S5：纯水洗；S6：预镀；S7：主镀；S8：下架；S9：自动抽阳极。本发明制备的镀层油管,其镀层硬度达到450～550HV,镀层结合力可达8Kg/mm<Sup>2</Sup>,在高温、高压下镀层不易脱落,优异的结合力,使用环境不受井深及温度的影响,使用温度上限为300℃,镀层厚度在30～40微米之间,对油套管内径影响不大,不改变原有工艺设计；具有优异的耐磨、耐腐蚀双重性能。(The invention belongs to the technical field of preparation of anti-corrosion coating oil pipes, and particularly relates to a preparation method of a nickel-based tungsten alloy wear-resistant anti-corrosion coating oil pipe. The invention discloses a preparation method of a nickel-based tungsten alloy wear-resistant anticorrosive coating oil pipe, which comprises the following steps: s1: automatically penetrating an anode; s2: installing a clamp; s3: activating with acid; s4: washing with water; s5: pure water washing; s6: pre-plating; s7: performing main plating; s8: putting down a rack; s9: and (4) automatically extracting the anode. The hardness of the coating of the oil pipe with the coating prepared by the invention reaches 450-550 HV, and the binding force of the coating can reach 8Kg/mm 2 The coating is not easy to fall off under high temperature and high pressure, has excellent binding force, is not influenced by well depth and temperature in the use environment, has the upper limit of the use temperature of 300 ℃, and is thickThe temperature is 30-40 microns, the influence on the inner diameter of the oil sleeve is small, and the original process design is not changed; has excellent wear resistance and corrosion resistance.)

一种镍基钨合金耐磨防腐镀层油管的制备方法

技术领域

本发明属于防腐镀层油管制备技术领域，具体涉及一种镍基钨合金耐磨防腐镀层油管的制备方法。

背景技术

国内油井的采油井深度越来越深，井下温度超过150℃，特别是随着采油技术的发展，高温蒸汽注入采油技术的应用，油井温度可达300℃。随着温度升高，油井管的化学腐蚀及磨损成几何倍数增加，现有的油管防护技术已经满足不了生产的需求，特别是富含CO₂、Cl^-的油井及含酸注水井，油管的腐蚀及磨损更加严重。目前应用较多的油管防腐防磨技术为内衬聚乙烯油管及碳氮共渗油管，其中内衬聚乙烯可以很好的提高油管的防腐性能及防偏磨性能，但其使用温度不能超过95℃，温度过高后，内衬聚乙烯管容易鼓包，涨紧力变差，限制了该类产品在高温井及深井区域的应用；碳氮共渗防腐油管虽然不存在涨紧力问题，但是其防腐性能和防偏磨性能都较差。

发明内容

针对上述背景技术所提出的问题，发明的目的是：旨在提供一种镍基钨合金耐磨防腐镀层油管的制备方法。为实现上述技术目的，发明采用的技术方案如下：

一种镍基钨合金耐磨防腐镀层油管的制备方法，包括以下步骤：

S1：自动穿阳极；将阳极从料架上抬到自动穿阳极线上，阳极端头放到固定位置，然后将阳极穿到油管上，打开气缸将穿好阳极的油管转移到料架平台上，每两根油管作为一组；

S2：安装夹具；将油管按每组两支的形式对齐端口放在上料车架上，将相匹配的限位套、密封套、装在工件的标示位置，紧固装置紧固密封套；

S3：酸活化；将行车开到上料车架处，操作行车将油管从车架转移到酸活化工位，然后将气动夹、循环泵开关打开，设备开始自动运行酸洗，酸洗时间为7～10分钟；酸活化完毕后，用行车提升酸洗完毕的油管，待油管提升到酸循环酸槽高度2/3时，用行车将油管一端提升，加快管中的液体流出，待油管溶液回流呈滴状，然后将油管提升到车架上；

S4：水洗；操作行车将油管从车架转移到水洗工位，然后将气动夹、循环水泵开关打开，设备开始自动运行水洗，水洗时间2～4分钟；水洗完毕后，用行车提升水洗完毕的油管，待油管提升到水循环槽高度2/3时，用行车将油管一端提升，加快管中的液体流出，待油管溶液回流呈滴状，然后将油管提升到车架上；

S5：纯水洗；操作行车将油管从车架转移到纯水洗工位，然后将气动夹、纯水循环泵开关打开，设备开始自动运行纯水洗，水洗时间3～5分钟；水洗完毕后，用行车提升水洗完毕的油管，待油管提升到纯水循环槽高度2/3时，用行车将油管一端提升，加快管中的液体流出，待油管溶液回流呈滴状，然后将油管提升到车架上；

S6：预镀；操作行车将油管从车架转移到电镀工位，然后将气动夹、镀液循环泵开关打开，并进行油管电镀通电，单根油管电镀电流为650A，镀液温度为58℃，预电镀时间32分钟；电镀完毕后，关闭电镀系统，提出油管转移至水洗工位；同S4步骤再次进行水洗；

S7：主镀；将预镀水洗后的油管通过行车从车架转移到电镀工位，然后将气动夹、镀液循环泵开关打开，并进行油管电镀通电，单根油管电镀电流为780A，镀液温度为780A，预电镀时间60分钟；电镀完毕后，关闭电镀系统，提出油管转移至水洗工位；同S4步骤再次进行水洗，然后再将管转移至纯水洗工位，同S5步骤进行纯水洗；

S8：下架；行车移动到位置后将油管放到下料区台车上，将电镀完毕的油管转移到卸夹平台上，将限位套、密封套、紧固装置卸掉，然后将油管转移到自动抽阳极设备上；

S9：自动抽阳极；先将阳极一端固定，然后开启自动抽阳极设备，待阳极完全从油管中抽出后，将阳极转移到阳极架上，继续将其它油管的阳极抽出，得到镀层油管。

作为本发明的一种优选方案，所述镀液包括亚磷酸12～15%、柠檬酸10～13%、钨酸钠1～3%、硫酸镍20～25%、络合剂6～8%、碳酸镍9～11%、硼酸8%、除铁剂3%、铁离子2.5%和去离子水。

作为本发明的一种优选方案，所述镀液包括亚磷酸13%、柠檬酸12%、钨酸钠2%、硫酸镍23%、络合剂7%、碳酸镍10%、硼酸8%、除铁剂3%、铁离子2.5%和去离子水。

作为本发明的一种优选方案，所述镀层主要组成成分包括Ni：85-90%；P：8-12%；W：1-3 %。

作为本发明的一种优选方案，所述镀层厚度为30～40微米。

本发明的有益效果：

1、本发明制备的镀层油管，其镀层硬度达到450～550HV，镀层结合力可达8Kg/mm²，在高温、高压下镀层不易脱落，优异的结合力，使用环境不受井深及温度的影响，使用温度上限为300℃，镀层厚度在30～40微米之间，对油套管内径影响不大，不改变原有工艺设计；

2、本发明的制造方法工艺简单、溶液稳定、操作方便、制造成本低，有效解决油管使用过程中的耐磨性、耐腐蚀性问题，其优于电镀铬2～3倍、并且耐H₂S、CO₂、NaCl、HCl等腐蚀，具有优异的耐磨、耐腐蚀双重性能；

3、镍基钨合金耐磨防腐镀层油管，不仅可以用于注水井，也可用于高温井，温度高于160℃的防腐防偏磨；

4、本发明工艺环保，对操作人员无伤害，生产效率高。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解发明，下面通过实施例对发明技术方案进一步说明。

实施例一

一种镍基钨合金耐磨防腐镀层油管的制备方法，包括以下步骤：

S1：自动穿阳极；将阳极从料架上抬到自动穿阳极线上，阳极端头放到固定位置，然后将阳极穿到油管上，打开气缸将穿好阳极的油管转移到料架平台上，每两根油管作为一组；

S2：安装夹具；将油管按每组两支的形式对齐端口放在上料车架上，将相匹配的限位套、密封套、装在工件的标示位置，紧固装置紧固密封套；

S3：酸活化；将行车开到上料车架处，操作行车将油管从车架转移到酸活化工位，然后将气动夹、循环泵开关打开，设备开始自动运行酸洗，酸洗时间为7～10分钟；酸活化完毕后，用行车提升酸洗完毕的油管，待油管提升到酸循环酸槽高度2/3时，用行车将油管一端提升，加快管中的液体流出，待油管溶液回流呈滴状，然后将油管提升到车架上；

S4：水洗；操作行车将油管从车架转移到水洗工位，然后将气动夹、循环水泵开关打开，设备开始自动运行水洗，水洗时间2～4分钟；水洗完毕后，用行车提升水洗完毕的油管，待油管提升到水循环槽高度2/3时，用行车将油管一端提升，加快管中的液体流出，待油管溶液回流呈滴状，然后将油管提升到车架上；

S5：纯水洗；操作行车将油管从车架转移到纯水洗工位，然后将气动夹、纯水循环泵开关打开，设备开始自动运行纯水洗，水洗时间3～5分钟；水洗完毕后，用行车提升水洗完毕的油管，待油管提升到纯水循环槽高度2/3时，用行车将油管一端提升，加快管中的液体流出，待油管溶液回流呈滴状，然后将油管提升到车架上；

S6：预镀；操作行车将油管从车架转移到电镀工位，然后将气动夹、镀液循环泵开关打开，并进行油管电镀通电，单根油管电镀电流为650A，镀液温度为58℃，预电镀时间32分钟；电镀完毕后，关闭电镀系统，提出油管转移至水洗工位；同S4步骤再次进行水洗；

S7：主镀；将预镀水洗后的油管通过行车从车架转移到电镀工位，然后将气动夹、镀液循环泵开关打开，并进行油管电镀通电，单根油管电镀电流为780A，镀液温度为780A，预电镀时间60分钟；电镀完毕后，关闭电镀系统，提出油管转移至水洗工位；同S4步骤再次进行水洗，然后再将管转移至纯水洗工位，同S5步骤进行纯水洗；

S8：下架；行车移动到位置后将油管放到下料区台车上，将电镀完毕的油管转移到卸夹平台上，将限位套、密封套、紧固装置卸掉，然后将油管转移到自动抽阳极设备上；

S9：自动抽阳极；先将阳极一端固定，然后开启自动抽阳极设备，待阳极完全从油管中抽出后，将阳极转移到阳极架上，继续将其它油管的阳极抽出，得到镀层油管。

其中，镀液包括亚磷酸13%、柠檬酸12%、钨酸钠2%、硫酸镍23%、络合剂7%、碳酸镍10%、硼酸8%、除铁剂3%、铁离子2.5%和去离子水。

其中，镀层厚度为35微米。

实施例二

一种镍基钨合金耐磨防腐镀层油管的制备方法，包括以下步骤：

S1：自动穿阳极；将阳极从料架上抬到自动穿阳极线上，阳极端头放到固定位置，然后将阳极穿到油管上，打开气缸将穿好阳极的油管转移到料架平台上，每两根油管作为一组；

S2：安装夹具；将油管按每组两支的形式对齐端口放在上料车架上，将相匹配的限位套、密封套、装在工件的标示位置，紧固装置紧固密封套；

S3：酸活化；将行车开到上料车架处，操作行车将油管从车架转移到酸活化工位，然后将气动夹、循环泵开关打开，设备开始自动运行酸洗，酸洗时间为7～10分钟；酸活化完毕后，用行车提升酸洗完毕的油管，待油管提升到酸循环酸槽高度2/3时，用行车将油管一端提升，加快管中的液体流出，待油管溶液回流呈滴状，然后将油管提升到车架上；

S4：水洗；操作行车将油管从车架转移到水洗工位，然后将气动夹、循环水泵开关打开，设备开始自动运行水洗，水洗时间2～4分钟；水洗完毕后，用行车提升水洗完毕的油管，待油管提升到水循环槽高度2/3时，用行车将油管一端提升，加快管中的液体流出，待油管溶液回流呈滴状，然后将油管提升到车架上；

S5：纯水洗；操作行车将油管从车架转移到纯水洗工位，然后将气动夹、纯水循环泵开关打开，设备开始自动运行纯水洗，水洗时间3～5分钟；水洗完毕后，用行车提升水洗完毕的油管，待油管提升到纯水循环槽高度2/3时，用行车将油管一端提升，加快管中的液体流出，待油管溶液回流呈滴状，然后将油管提升到车架上；

S6：预镀；操作行车将油管从车架转移到电镀工位，然后将气动夹、镀液循环泵开关打开，并进行油管电镀通电，单根油管电镀电流为650A，镀液温度为58℃，预电镀时间32分钟；电镀完毕后，关闭电镀系统，提出油管转移至水洗工位；同S4步骤再次进行水洗；

S7：主镀；将预镀水洗后的油管通过行车从车架转移到电镀工位，然后将气动夹、镀液循环泵开关打开，并进行油管电镀通电，单根油管电镀电流为780A，镀液温度为780A，预电镀时间60分钟；电镀完毕后，关闭电镀系统，提出油管转移至水洗工位；同S4步骤再次进行水洗，然后再将管转移至纯水洗工位，同S5步骤进行纯水洗；

S8：下架；行车移动到位置后将油管放到下料区台车上，将电镀完毕的油管转移到卸夹平台上，将限位套、密封套、紧固装置卸掉，然后将油管转移到自动抽阳极设备上；

S9：自动抽阳极；先将阳极一端固定，然后开启自动抽阳极设备，待阳极完全从油管中抽出后，将阳极转移到阳极架上，继续将其它油管的阳极抽出，得到镀层油管。

其中，镀液包括亚磷酸10%、柠檬酸10%、钨酸钠1%、硫酸镍20%、络合剂6%、碳酸镍9%、硼酸8%、除铁剂3%、铁离子2.5%和去离子水。

其中，镀层厚度为30微米。

一种镍基钨合金耐磨防腐镀层油管的制备方法，包括以下步骤：

S1：自动穿阳极；将阳极从料架上抬到自动穿阳极线上，阳极端头放到固定位置，然后将阳极穿到油管上，打开气缸将穿好阳极的油管转移到料架平台上，每两根油管作为一组；

S2：安装夹具；将油管按每组两支的形式对齐端口放在上料车架上，将相匹配的限位套、密封套、装在工件的标示位置，紧固装置紧固密封套；

S3：酸活化；将行车开到上料车架处，操作行车将油管从车架转移到酸活化工位，然后将气动夹、循环泵开关打开，设备开始自动运行酸洗，酸洗时间为7～10分钟；酸活化完毕后，用行车提升酸洗完毕的油管，待油管提升到酸循环酸槽高度2/3时，用行车将油管一端提升，加快管中的液体流出，待油管溶液回流呈滴状，然后将油管提升到车架上；

S4：水洗；操作行车将油管从车架转移到水洗工位，然后将气动夹、循环水泵开关打开，设备开始自动运行水洗，水洗时间2～4分钟；水洗完毕后，用行车提升水洗完毕的油管，待油管提升到水循环槽高度2/3时，用行车将油管一端提升，加快管中的液体流出，待油管溶液回流呈滴状，然后将油管提升到车架上；

S5：纯水洗；操作行车将油管从车架转移到纯水洗工位，然后将气动夹、纯水循环泵开关打开，设备开始自动运行纯水洗，水洗时间3～5分钟；水洗完毕后，用行车提升水洗完毕的油管，待油管提升到纯水循环槽高度2/3时，用行车将油管一端提升，加快管中的液体流出，待油管溶液回流呈滴状，然后将油管提升到车架上；

S6：预镀；操作行车将油管从车架转移到电镀工位，然后将气动夹、镀液循环泵开关打开，并进行油管电镀通电，单根油管电镀电流为650A，镀液温度为58℃，预电镀时间32分钟；电镀完毕后，关闭电镀系统，提出油管转移至水洗工位；同S4步骤再次进行水洗；

S7：主镀；将预镀水洗后的油管通过行车从车架转移到电镀工位，然后将气动夹、镀液循环泵开关打开，并进行油管电镀通电，单根油管电镀电流为780A，镀液温度为780A，预电镀时间60分钟；电镀完毕后，关闭电镀系统，提出油管转移至水洗工位；同S4步骤再次进行水洗，然后再将管转移至纯水洗工位，同S5步骤进行纯水洗；

S8：下架；行车移动到位置后将油管放到下料区台车上，将电镀完毕的油管转移到卸夹平台上，将限位套、密封套、紧固装置卸掉，然后将油管转移到自动抽阳极设备上；

S9：自动抽阳极；先将阳极一端固定，然后开启自动抽阳极设备，待阳极完全从油管中抽出后，将阳极转移到阳极架上，继续将其它油管的阳极抽出，得到镀层油管。

其中，镀液包括亚磷酸15%、柠檬酸13%、钨酸钠3%、硫酸镍25%、络合剂8%、碳酸镍11%、硼酸8%、除铁剂3%、铁离子2.5%和去离子水。

其中，镀层厚度为40微米。

通过检测实施例一、实施例二和实施例三得到的镀层油管，其镀层硬度达到450HV以上，镀层与油管之间的结合力达8Kg/mm²，在高温、高压下镀层不易脱落，优异的结合力，使用环境不受井深及温度的影响，使用温度上限为300℃，镀层厚度在30～40微米之间，对油套管内径影响不大，不改变原有工艺设计；油管使用过程中的耐磨性、耐腐蚀性问题得到解决，其优于电镀铬2～3倍、并且耐H₂S、CO₂、NaCl、HCl等腐蚀，具有优异的耐磨、耐腐蚀双重性能；本发明的镀层油管，不仅可以用于注水井，也可用于高温井，温度高于160℃的防腐防偏磨。

需要支出的是，本发明镀层油管的镀层，不仅仅使用在油管上，也可以按照本方法制备镀层油管的方法运用在其它耐磨防腐的工件上。

上述实施例仅示例性说明发明的原理及其功效，而非用于限制发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由发明的权利要求所涵盖。