一种基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备及使用方法与流程

    专利查询2025-12-07  1


    本发明涉及激光脱脂;尤其涉及一种基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备及使用方法。


    背景技术:

    1、石油是是国家最重要的战备物资之一。我国的石油开采大面积开展,钻井队有几千个。每个钻井队所钻的每口井都是用一节节钻杆连起来的钻头打出来的,所以钻杆在钻井里举足轻重。为了保证钻杆连接的质量,生产单位出厂时会给每根钻杆的两端螺纹涂上防腐油脂,外面再套上塑料保护套。然而,保护套在钻井时需要拆除,并除掉防腐油脂。

    2、现有技术普遍采用(一)溶液清洗法和(二)机械擦拭法;(一)溶液清洗法即通过化学溶液清洗钻杆螺纹上的防腐油脂。(二)机械擦拭法,即利用机械装置配合去油纸或棉布对钻杆螺纹进行擦拭,达到去除油脂的目的。该方法通过旋转机械设备带动擦拭材料,逐个清洁螺纹。上述两种方法存在以下不足:(1)效率低:工人需要逐个进行清洗,费时费工,难以满足大批量钻杆快速清洗的需求。(2)操作环境差:工人在清洗过程中,尤其在冰冷的冬季和酷热的夏季,操作环境极其恶劣。(3)对人体有害:工人双手易碰到化学清洗液,导致皮肤受损,长期操作对健康有害。(4)二次污染严重:清洗过程中产生大量废液,处理不当会造成环境污染。(5)均匀性差:清洗效果依赖于工人的操作水平,难以保证每个螺纹头的清洁度一致。(6)操作复杂:机械擦拭法需要精密的机械装置,操作复杂,对设备的维护要求高。(7)效率仍然不高:尽管比手动清洗效率高,但仍无法满足大规模快速清洗的需求。(8)均匀性差:擦拭效果依赖于机械装置的精度和操作工人的熟练程度,清洁效果不够均匀。(9)磨损问题:机械擦拭会对螺纹表面造成一定的磨损,影响螺纹的使用寿命。

    3、针对现有技术存在技术问题,亟需一种基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备解决上述技术存在的问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供了一种基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备及使用方法。本发明利用激光加热技术,将螺纹上的油脂燃烧汽化,达到高效、安全、环保的清洗效果。

    2、本发明是通过以下技术方案实现的:

    3、本发明涉及一种基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备,包括:激光器1、自动定距器2、钻杆旋转器3、除尘器4和收集器5;

    4、钻杆旋转器3用于固定及旋转待脱脂物;

    5、激光器1用于对待脱脂物的螺纹表面进行加热,进而油脂燃烧汽化,达到脱脂清洗的目的;本发明较传统溶液清洗法,采用激光器1清洗大大缩短了清洗时间,效率显著提高;另外,激光器1清洗设备操作简便,无需在恶劣环境下长时间工作,工人在清洗过程中无需接触化学溶液,减少了劳动强度,提高了工作环境的舒适度及安全性;

    6、自动定距器2用于调整激光器1与待脱脂物的螺纹表面的距离,保证激光聚焦最佳距离;

    7、除尘器4用于净化燃烧产生的烟气,防止二次污染。

    8、优选地,所述激光器1为波长532nm~1064nm的光纤激光器,功率为50w~100w。

    9、优选地,所述钻杆旋转器3由直流电机驱动,将待脱脂物固定在钻杆旋转器3上,清洗时,钻杆旋转器3启动时带动待脱脂物旋转,保证待脱脂物上的螺纹受热均匀;每个螺纹头的清洁度一致,清洗效果稳定,不受操作人员技能水平的影响。

    10、优选地,所述除尘器4为hepa过滤系统。

    11、本发明还涉及前述的基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备的使用方法,包括以下步骤:

    12、步骤1,将一根待清洗的带螺纹钻杆6固定在钻杆旋转器3上;

    13、步骤2,启动自动定距器2,调整激光器1与螺纹表面的距离;

    14、步骤3,启动激光器1,对螺纹表面进行激光加热;

    15、步骤4,启动钻杆旋转器3,确保均匀受热;

    16、步骤5,启动除尘器4,净化激光加热过程中产生的烟气;

    17、步骤6,清洗完成后,关闭所有设备,取出钻杆。

    18、优选地,步骤6中,所述清洗的时间为10~12秒。

    19、本发明原理:采用激光器1对钻杆的螺纹位置进行照射加热,用激光的能量将油脂燃烧汽化,最终达到清洗净化转杆丝头表面的作用。

    20、本发明具有以下优点:

    21、(1)提高效率:本发明采用激光加热技术,快速将螺纹上的油脂燃烧汽化,单个螺纹头的清理时间大大缩短,提高了清洗效率。

    22、(2)改善操作环境:激光清洗设备操作简便,工人无需在恶劣环境下长时间操作,减少了劳动强度。

    23、(3)减少对人体的伤害:激光清洗过程中,工人不直接接触有害化学清洗液,避免了对皮肤的伤害。

    24、(4)降低二次污染:本发明采用除尘设备净化燃烧产生的烟气,避免了大量废液的产生,减少了环境污染。

    25、(5)保证清洗均匀性:自动定距器保证激光器与螺纹表面的最佳距离,钻杆旋转装置确保受热均匀,每个螺纹头的清洁度一致,效果稳定。

    26、(6)设备便携:激光清洗设备体积小,便于现场操作和移动,适用于不同钻井场景。



    技术特征:

    1.一种基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备,其特征在于,包括:激光器(1)、自动定距器(2)、钻杆旋转器(3)、除尘器(4)和收集器(5);

    2.如权利要求1所述的基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备,其特征在于,所述激光器(1)为波长532nm~1064nm的光纤激光器,功率为50w~100w。

    3.如权利要求1所述的基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备,其特征在于,所述钻杆旋转器(3)由直流电机驱动。

    4.如权利要求1所述的基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备,其特征在于,所述除尘器(4)为hepa过滤系统。

    5.一种如权利要求1所述的基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:

    6.如权利要求5所述的基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备的使用方法,其特征在于,步骤6中,所述清洗的时间为10~12秒。


    技术总结
    本发明提供了一种基于激光对钻杆丝头表面进行脱脂的设备及使用方法;包括:激光器(1)、自动定距器(2)、钻杆旋转器(3)、除尘器(4)和收集器(5);本发明采用激光器(1)对钻杆的螺纹位置进行照射加热,用激光的能量将油脂燃烧汽化,最终达到清洗净化转杆丝头表面的作用。本发明采用激光加热技术,快速将螺纹上的油脂燃烧汽化,单个螺纹头的清理时间大大缩短,提高了清洗效率;采用除尘器(4)净化燃烧产生的烟气,避免了大量废液的产生,减少了环境污染;采用自动定距器(2)调整激光器(1)与螺纹表面的最佳距离,确保受热均匀,每个螺纹头的清洁度一致,效果稳定。

    技术研发人员:任兆国,姚蕾,李德江,如则尼亚孜·伊敏江,王亚新,郝蒸,王金平,周启圣
    受保护的技术使用者:新疆塔林投资(集团)有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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