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15514513777现场改短岩心管的事不少见:孔深和管长对不上、管口一段变形或锈蚀要切掉、管体有一段弯曲要切除。改短看着简单,切一刀、车个丝就完了,实际做不好比原管更容易出问题——切口不平、螺纹不同轴、壁厚不够,任何一项都会在上扣或者钻进时暴露。
长度不匹配。孔深和现有管长凑不上,短了接、长了切。这种改短对精度要求不高,切掉多少按累计长度算。
端部损伤切除。管口变形严重、丝扣段压溃、端部锈蚀,修不回来的部分切掉,重新车丝。这种情况要注意切完以后的剩余长度还够不够用。
管体局部缺陷切除。管体有深凹坑、裂纹、局部弯曲,把缺陷段切掉,两段接起来或者各自改短使用。这种要格外谨慎,切完的每一段都要单独检验。
| 方式 | 切口质量 | 适用 |
|---|---|---|
| 车床切断 | 较优,端面平整、垂直度高 | 有加工条件时的首选 |
| 砂轮切割机 | 较好,需去毛刺 | 现场常用,注意切割片磨损 |
| 锯床锯切 | 好,效率高 | 批量改短 |
| 气割 | 差,热影响区大、氧化严重 | 不建议用于钻具管材 |
气割的问题在于热影响区。高温会让切口附近的组织发生变化,硬度上升、塑性下降,这一圈材料在受力时容易开裂。而且气割的端面粗糙、氧化渣难清,车丝时刀具磨损快、螺纹质量差。钻具管材不用气割,这是常识。
砂轮切割是现场最常用的,两个要点:切割片要及时更换(磨钝的片子会让管口过热、产生毛刺),切完必须去毛刺、倒角。切割时的进给要稳,硬压会让切口偏斜。
端面平整。切完的端面要平,不能有斜面或者台阶。端面不平,车丝时找正困难,车出来的螺纹和管体不同轴。
垂直度。切口端面要垂直于管体轴线,偏了以后整根管子是”斜口”,上扣时接箍偏斜,密封面贴合不均。
无毛刺、无热损伤。内外的毛刺都要去,内壁毛刺会成为挂料点,外壁毛刺影响车丝装夹。切口附近如果发蓝、变色,说明过热,这一圈要车掉。
车丝的螺纹长度按接箍的规格来,不能凭经验。螺纹太短,上扣后啮合牙数不够,强度不足;太长,接箍拧到底以后还有多余螺纹露在外面,密封面反而贴不实。规格对应关系见接箍规格与上扣扭矩。
壁厚是另一个约束。车丝会切掉一层材料,螺纹根部是整个管子壁厚最薄的地方。已经因为磨损、锈蚀减薄的管子,再车一刀可能就超了。标准尺寸与壁厚是判断依据,车完要量螺纹根部的壁厚。
还有一个容易被忽略的点:原管的螺纹是加工时一次成型的,可能有滚压强化或者热处理。现场车出来的螺纹是切削加工,表面质量和残余应力都不一样。所以现场车丝的管子,上扣时要更注意涂脂和扭矩控制,不要按原管的标准硬拧。
第一步,量长度。改短以后的实测长度要重新记,更新丈量台账。台账没更新,下管时累计长度就算错。
第二步,查同心度。螺纹和管体必须同轴。用百分表打管体外圆,看车出来的螺纹段跳动;现场没有百分表,可以用一个新接箍试拧,手能顺畅带到位的,同心度基本合格。
第三步,过螺纹规。用螺纹规检查牙型、螺距、锥度,能顺畅旋合到底。螺纹规过不去,接箍也拧不进去。
第四步,通径。车丝时可能在内壁留下毛刺或者铁屑,用车过的这一端做通径,确认内孔通畅。这一步最容易被跳过,而内壁毛刺恰恰是取心时的挂料点。
四种情况直接报废,不要改:
壁厚已经低于允许值,车丝后螺纹根部更薄;管体有裂纹,尤其是横向裂纹,切掉一段也可能还有延伸;管体整体弯曲且校直过,材质已经产生残余应力;管口附近有大面积点蚀,切掉以后剩余长度不够。
这四种情况里有两种(壁厚、裂纹)与螺纹磨损的报废判断用的是同一套尺度,判断时可以互相参照。管口变形的评估见管口变形与椭圆度。
改短看着是机加工的活,现场的作业条件往往不理想,有几点要注意。
管子要垫平、夹稳。切割和车丝时管子如果悬空,切削力会让管子振动,切口偏斜、螺纹振纹。垫木或者专用支架都行,关键是让管子在整个加工过程中不位移。
切屑要清干净。车丝的切屑很容易留在管内,尤其是长卷屑。加工完必须把管内吹一遍、擦一遍,再通径。切屑留在管内,下井就是取心时的挂料点。
量具要校准。现场用的卡尺、螺纹规,长期在粉尘环境里,读数会漂。改短前用一个标准件对一下,差得明显就换量具。
加工完的端口要临时封堵。改短以后到使用之间可能隔几天,端口敞着进灰进水,前面的功夫白费。
新车的螺纹要涂脂、戴护丝。现场改短的管子往往直接进场地,丝扣裸露着碰来碰去,等用的时候已经磕伤。这一步花不了一分钟,省下的是整根管子。
现场没有车床,能不能只切不车丝?不行。切口没有螺纹,接不上接箍,除非改成焊接结构——而钻具管材一般不采用现场焊接。
切掉一段后剩下的两段能对接吗?要看接口形式。两段都要各自车丝,中间用一个双头接箍连接。这样接起来的管柱多了一个接头,强度和密封都要重新评估。
改短会不会影响整根管的性能?长度本身不影响性能,影响性能的是切口质量、车丝质量和壁厚余量。这三项控制住了,改短的管子和原管没有本质差别。