专利名称：一种钢管水淬热处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢管水淬热处理装置。
背景技术：
石油钻采用油井管包括钻杆、油管和套管，主要用于钻井、固井和采油。油井管的长度一般在10M左右，直径范围一般从Φ60mm到Φ508mm不等。由于地层环境的复杂多变，为保证油井管有足够的强度、韧性和使用性能，大多高钢级油井管都需要进行整体淬火和回火热处理。
目前通常采用的热处理方式是，将要淬火冷却的红热钢管放置在一个淬火台架上，在钢管旋转的同时，对钢管全长进行外表面层流冷却，并从钢管一端对钢管内表面进行轴流喷水冷却。
现在的问题是，为满足最大直径钢管内喷水冷却的需要，应该在系统上设置一个其通径大于最大直径钢管的快喷阀。由于内喷水用的快喷阀口径已经固定，当进行小口径钢管淬火时，由于大口径快喷阀开关速度较慢，会给小口径钢管的淬火冷却带来困难。
一般而言，不同直径钢管的内喷水量随管径的增加而增加，且其增加量与管径的平方成正比。现在假设有Φ100mm和Φ400mm两种规格钢管要淬火，若要保持钢管内喷水的流速均为10M/S，则Φ100mm钢管需要的内喷水流量为280M3/h，而Φ400mm钢管需要的内喷水流量为4500M3/h，即管径增加4倍，内喷水量要增加16倍。这样，为了保证最大口径钢管淬火需要，则要在内喷水系统上设置大口径的主管道和快喷阀。但是，当进行小口径钢管淬火时，内喷泵的水量较小，主管道中流过的冷却水则不能充满管道。在这种情况下，内喷嘴很难建立较高的喷水压力，在主喷和旁通切换过程中也会产生较大的水锤现象，造成管道连接处断裂。
另外，在钢管内喷水冷却时为保证冷却效果，要求内喷阀能快速开启和关闭，从而可以使得钢管能够迅速冷却。假设一根钢管在设计要求的水量下，需要冷却10秒钟，但是内喷阀完全开启的时间就需要5秒，则在冷却的前5秒内冷却能力是不够的，这将大大影响淬火质量。这样大口径内喷阀就难以满足小口径钢管要求阀门迅速开启的需要了。
除内喷外，钢管在冷却时为保证钢管内外冷却的均匀性，还需要对钢管进行外喷水冷却。外喷水方式一般采用在要冷却的钢管上方设置一排紧密排列的水管，对钢管进行层流冷却。为保证大口径钢管外冷水量的需要，这些密排水管的出水口径也较大。但是在进行小口径钢管冷却时，如果要降低外喷水量，则这些密排水管会由于水量不足，导致出水不均匀，严重影响淬火质量。
为解决这一问题，在传统的设计中，必须要对淬火热处理钢管的规格范围进行限制。当需要淬火的钢管规格范围变化较大时，需要建设适应不同规格范围的水淬装置。
发明内容
本实用新型的目的在于设计一种水淬热处理装置，可以进行各种规格范围的油井管淬火热处理。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，一种钢管水淬热处理装置，设置于钢管出炉辊道的一侧；其包括，淬火台架，设置于钢管出炉辊道的一侧；两支撑轮，设置于淬火台架下方；还包括，内喷水机构，其包括至少两套喷嘴以及相应的管道、控制阀门和水泵；所述的两套喷嘴分别设置于淬火台架两端；该两喷嘴以及相应的管道的口径不同；外喷水机构，设置于淬火台架上方，其包括至少两喷水管以及相应的控制阀门、水泵。
当一套淬火机组上要处理的钢管直径变化较大，以至于内喷水量的变化达到5倍以上时，可在要淬火钢管的两端各设置一套内喷水系统，使得每一套内喷水系统的水量变化均在5倍以下。从而保证足够的内喷水压力并减少由于管道内水量的变化给内喷水管道造成的震荡。其中一套内喷水系统适合于小口径钢管淬火，而另一套内喷水系统适合于大口径钢管淬火。
对于外喷而言，可以在红热钢管上方设置两排密排外喷管，处理小口径钢管时只用其中一排外喷管，需要较大外喷水量时，两排外喷管可以同时使用。
本实用新型的优点在于现有钢管淬火冷却装置，均从钢管一端进行内喷水冷却，使得要处理的钢管规格范围受到限制，采用本实用新型可以大大扩大在一套淬火装置上处理钢管的规格范围，降低工程投资，特别是在生产场地条件受到限制的环境下，不需要建设2套水淬装置就可以生产各种规格的钢管。
图1为本实用新型一实施例的结构示意图。
图2为本实用新型外喷水机构的示意图。
具体实现方式参见图1、图2，本实用新型的钢管水淬热处理装置，设置于钢管出炉辊道7的一侧；其包括，淬火台架1，设置于钢管出炉辊道7的一侧；两支撑轮2，设置于淬火台架1上方；还包括，内喷水机构3，其包括两套喷嘴31、32以及相应的管道33、34、控制阀门35、36和水泵37、38；所述的两套喷嘴31、32分别设置于淬火台架1两端；该两喷嘴31、32以及相应的管道的口径不同；外喷水机构4，设置于淬火台架1上方，其包括至少两喷水管41、42以及相应的控制阀门、水泵(图中未示)。
当进行小口径钢管淬火时，1#升降挡板8落下，2#升降挡板10升起。经淬火加热炉6加热后的钢管5通过钢管出炉辊道7输送到淬火装置前，在2#升降挡板10处停止。由钢管拨料装置9将钢管5送到内喷嘴32前。内喷水管道34中的冷却水经内喷嘴32喷到钢管内部，对钢管内表面进行冷却。
当进行大口径钢管淬火时，1#升降挡板8落下，2#升降挡板10升起。经淬火加热炉1加热后的钢管9通过钢管出炉辊道7输送到淬火装置前，在升降挡板10处停止。1#升降挡板8升起，钢管出炉辊道7反转，将钢管5送到1#升降挡板8前。由钢管拨料装置9将钢管5送到内喷嘴31前。内喷水管道33中的冷却水经内喷嘴31喷到钢管5内部，对钢管5内表面进行冷却。
由内喷水泵37、38送出的冷却水，经过阀门组35、36的调节，或经由内喷水管道34进行小口径钢管冷却，或经由内喷水管道33进行大口径钢管冷却。
外喷水管41、42中的冷却水喷到红热的钢管5上。在淬火时，钢管5由旋转的支撑轮2带动旋转。钢管5口径较小时，可以只使用一排喷水管。当需要较大外喷水时，可以同时使用两排外喷管。
权利要求1.一种钢管水淬热处理装置，设置于钢管出炉辊道的一侧；其包括，淬火台架，设置于钢管出炉辊道的一侧；两支撑轮，设置于淬火台架上方；其特征是，还包括，内喷水机构，其包括至少两套喷嘴以及相应的管道、控制阀门和水泵；所述的两套喷嘴分别设置于淬火台架两端；该两喷嘴以及相应的管道的口径不同；外喷水机构，设置于淬火台架上方，其包括至少两喷水管以及相应的控制阀门、水泵。
专利摘要一种钢管水淬热处理装置，设置于钢管出炉辊道的一侧；其包括，淬火台架，设置于钢管出炉辊道的一侧；两支撑轮，设置于淬火台架上方；还包括，内喷水机构，其包括至少两套喷嘴以及相应的管道、控制阀门和水泵；所述的两套喷嘴分别设置于淬火台架两端；该两喷嘴以及相应的管道的口径不同；外喷水机构，设置于淬火台架上方，其包括至少两喷水管以及相应的控制阀门、水泵。本实用新型的优点在于，在一套淬火装置上处理多种规格的钢管，降低工程投资，特别是在生产场地条件受到限制的环境下，不需要建设2套水淬装置就可以生产各种规格的钢管。
文档编号C21D1/667GK2866519SQ20052004703
公开日2007年2月7日 申请日期2005年11月29日 优先权日2005年11月29日
发明者殷光虹 申请人:宝山钢铁股份有限公司