接箍磷化生产线电气控制系统设计

马海风

(青海油田地面集输工程公司，甘肃 敦煌 736202)

作者简介：马海风（1984—），男，工程师，主要研究方向为机械加工制造与设备管理及维修，174586929@qq.com.

摘要：石油套管接箍的磷化对石油套管的防粘扣性能起着至关重要的作用。为更好地控制磷化质量及降低生产成本，依据石油套管接箍高温锰系磷化生产工艺流程设计了接箍磷化生产线电气控制系统，并对各分电气控制系统的设计方案和控制原理进行了简要的介绍。实际应用结果显示，该磷化生产线电气控制系统设计合理，控制精度高，可有效提高石油套管接箍的磷化质量并降低成本。

关键词：接箍；磷化；电气控制；设计

中图分类号：TE938   文献标识码：B   文章编号：2095-509X(2021)04-0047-05

石油套管接箍的磷化对石油套管的防粘扣性能起着至关重要的作用。目前国内大部分厂家采用的是高温锰系磷化工艺，其主要工艺流程为脱脂→水洗→表调→磷化→水洗→烘干^［1-2］。电气控制系统主要对磷化生产线进行温度控制及行车自动控制^［3］，一方面由于温度主控及测量电极等的精度不高，导致温度控制精度较低；另一方面需要由人工测量磷化液中的总酸度及游离酸度等相关参数后补加磷化液，致使总酸度及游离酸度变化幅度较大，从而导致接箍磷化膜厚度在10～60 μm之间变化。此外，磷化膜结晶粗糙，接箍磷化表面易挂灰，经长时间使用，脱脂槽液面易出现絮状漂浮物^［4］。为解决上述问题，本文设计了石油套管接箍磷化电气控制系统。

1 接箍磷化工艺流程

新型石油套管接箍磷化具体的工艺流程为：预脱脂→主脱脂→热水洗→水洗→酸洗→水洗→水洗→表调→高温锰系磷化→水洗→热水洗→皂化→烘干，各工序的工作方式见表1。

为实现石油套管接箍全自动控制及提高磷化质量，根据新型石油套管接箍磷化生产工艺流程，设计了整套磷化生产线电气控制系统。该系统主要包括温度控制、自动补水控制、气搅拌控制、磷化液自动加注控制、沉淀控制、脱脂液除油控制^［3］、行车自动控制等7个子系统。

2 温度控制

石油套管接箍的磷化工艺采用高温锰系磷化方式，根据磷化工艺要求，需在1,2,3,8,9,12,13号槽内加热并将各槽内液体温度控制在合理范围内，以满足磷化工艺对磷化液、脱脂剂等的温度要求。

2.1 温度控制系统设计

温度控制系统以0.05级高精度智能温度控制器AIJ-5.0作为控制核心，在其18、19号端口接

入精度0.05级、分辨率为0.01 ℃的T型热电偶，在输出端12号端口接入JR36-160型热过载继电器和NC2-115型交流接触器，三相主电源线分别连接交流接触器及热过载继电器，最后连接U型不锈钢sus316电加热管（共6根，每根8 kW），其温度控制系统电气原理简图如图1所示。