本发明属于石油机械技术领域，尤其涉及一种具有消声功能的油气钻井用柴油机排气管及制作方法。
背景技术：
我国大多数油气钻井平台采用柴油机作为钻井过程中动力系统，柴油机一般都被放置在油气钻井平台的中心位置，产生的噪声声级明显高于钻井平台的其他设备，对在其周围工作的石油工人身心健康造成了严重影响。
在钻井作业现场，石油工人普遍采取佩戴耳塞、耳罩的方式来避免噪声的干扰，部分油田公司还会在佩戴耳塞、耳罩的基础上采用给柴油机组建立独立工作室的方式减弱噪声的传播范围和力度。
但是，上述方法并未提出针对柴油机的排气噪声降低噪声值的措施，还未设计出具备消声功能的排气管。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种具有消声功能的油气钻井用柴油机排气管及制作方法，解决了现有技术中柴油机排气过程中产生的噪声污染大的问题。本发明可以对柴油机排气噪声进行有效控制，降低了柴油机排气过程中产生的噪声污染。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种具有消声功能的油气钻井用柴油机排气管，包括外壳和三层微穿孔板，三层微穿孔板呈圆筒状同轴设置在外壳内，相邻的微穿孔板之间留有空腔，三层微穿孔板之间通过棍棒状的合金棒连接，三层微穿孔板通过合金棒固定在外壳内。
更进一步地，本发明的特点还在于：
微穿孔板的板厚为0.75mm，穿孔率为3.2％，孔径为1mm，空腔的腔深为75mm。
微穿孔板的表面设有tio2涂层。
微穿孔板采用铝板。
合金棒采用铝镁合金棒。
外壳呈圆筒状，外壳采用铁壳。
三层微穿孔板均采用焊接的方式与合金棒连接。
合金棒采用焊接的方式连接在外壳的内壁上。
外壳的一端与柴油机排气口连接，外壳的另一端安装有防火罩。
本发明还提供了一种基于上述具有消声功能的油气钻井用柴油机排气管的制作方法，包括以下步骤：
步骤(a)：采用电火花打孔技术对板材进行打孔，制成微穿孔板；
步骤(b)：将三个独立的微穿孔板与棍棒状的合金棒连接，制成三层微穿孔板，其中三层微穿孔板呈圆筒状同轴设置；
步骤(c)：在三层微穿孔板的外侧附加外壳组装成排气管。
更进一步地，本发明的特点还在于：
在步骤(a)中，采用金属铝作为微穿孔板的板材；
在步骤(b)中，采用tig焊接技术将三个独立的微穿孔板与棍棒状的铝镁合金棒焊接一体，制成三层微穿孔板；
在步骤(c)之前还包括：采用超声波喷涂技术对三层微穿孔板表面喷涂tio2；
在步骤(c)之后还包括：在排气管的末端安装防火罩，然后将排气管的前端与柴油机的排气口紧固连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种具有消声功能的油气钻井用柴油机排气管及制备方法，采用三层串联微穿孔板作为主体消声结构，柴油机工作时排气产生的噪声伴随高压脉动性气流在消声排气管内沿着孔隙深入空腔内部，噪声声波与孔隙不断发生摩擦，将声能转化为热能，进而多次控流逐级降低声频，提高并扩大吸声系数和吸声频带，能够有效降低柴油机的排气噪声。本发明较隔声罩、独立机房等油气钻井平台的传统消声装备，在不影响柴油机正常工作的同时，能够有效降低柴油机噪声污染且操作简单，可广泛应用于国内油气钻井平台。
进一步地，本发明采用tio2作为微穿孔板表面抗油污物质，有效避免油污、烟气等微小颗粒物吸附于微穿孔板表面，提高了微穿孔板的抗油污能力，能够有效保证排气管的消声效果。
附图说明
图1为本发明提供的微穿孔板的结构示意图；
图2为本发明提供的一种具有消声功能的油气钻井用柴油机排气管的纵剖面示意图；
图3为本发明提供的一种具有消声功能的油气钻井用柴油机排气管的横剖面示意图.
图中，1为微穿孔板；2为合金棒；3为外壳。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1—3，本发明提供了一种具有消声功能的油气钻井用柴油机排气管，包括外壳3和三层微穿孔板1，三层微穿孔板1呈圆筒状同轴设置在外壳3内，相邻的微穿孔板1之间留有空腔，三层微穿孔板1之间通过棍棒状的合金棒2连接，三层微穿孔板1通过合金棒2固定在外壳3内。
需要说明的，在图1中，p为气流声压；b为孔距；d为孔径；t为板厚；d为空腔。在本发明中，微穿孔板1的板厚t为0.75mm，穿孔率为3.2％，孔径d为1mm，空腔的腔深为75mm，孔距为12mm。
本发明采用三层串联的微穿孔板1作为主体消声结构，柴油机工作时排气产生的噪声伴随高压脉动性气流在消声排气管内沿着孔隙深入空腔内部，噪声声波与孔隙不断发生摩擦，将声能转化为热能，进而多次控流逐级降低声频，提高并扩大吸声系数和吸声频带，能够有效降低柴油机的排气噪声。本发明较隔声罩、独立机房等油气钻井平台的传统消声装备，在不影响柴油机正常工作的同时，能够有效降低柴油机噪声污染且操作简单，可广泛应用于国内油气钻井平台。本发明尤其适用于pz12v190型柴油机。
具体地，本发明的微穿孔板1的表面设有tio2涂层，采用tio2作为微穿孔板1表面抗油污物质，有效避免油污、烟气等微小颗粒物吸附于微穿孔板1表面，提高了微穿孔板1的抗油污能力，能够有效保证排气管的消声效果。
本发明还提供了一种基于上述具有消声功能的油气钻井用柴油机排气管的制作方法，包括以下步骤：
步骤(a)：采用金属铝作为微穿孔板1的板材，采用电火花打孔技术对铝板进行打孔，制成微穿孔板1。需要说明的是，打孔前需要对铝板进行预处理，铝板的预处理主要是指去除铝板表面的杂质，其采用机加工或是经碱洗后除去铝制品表面的过厚氧化层，避免机加工部位公差尺寸在加工后发生改变。
步骤(b)：采用tig焊接技术将三个独立的微穿孔板1与棍棒状的铝镁合金棒焊接一体实现整体串联，制成三层串联的微穿孔板1；
步骤(c)：采用超声波喷涂技术对三层串联的微穿孔板1表面喷涂tio2；
步骤(d)：在喷涂有tio2的三层串联的微穿孔板1的外侧附加铁质的外壳3组装成排气管；
步骤(e)：在排气管的末端安装防火罩，然后将排气管的前端与柴油机的排气口紧固连接。
需要说明的是，在加工微小孔方面，本发明采用电火花打孔技术，利用电极与金属间放电产生高温腐蚀金属达到穿孔的目的，其电极多为空心铜棒，介质从铜棒孔中间的细孔穿过，起冷却和排屑作用，最小可加工0.015mm的小孔，相较于使用麻花钻钻削形式的机械钻孔等传统钻孔方式，具有更高的工艺精度和良好的排屑能力。
需要说明的是，本发明采用tig焊接技术将三个独立的微穿孔板1与棍棒状的铝镁合金棒焊接一体实现整体串联。tig焊接技术是利用外加惰性气体作为保护介质的一种电弧焊方法，焊接过程中电弧稳定，即使在很小的焊接电流下仍可稳定燃烧，特别适用于薄板、超薄板材料焊接。
需要说明的是，本发明采用超声波喷涂技术对三层串联的微穿孔板1表面喷涂tio2。超声波喷涂是将配制好的喷涂溶液加入到溶液瓶内，接通超声波喷涂设备电源，雾化喷涂溶液，雾滴经过喷嘴后沉积在喷涂面的表层，形成均匀的涂层，涂层自然干燥即可制成。超声雾化喷涂技术与浸涂法、包覆法、气相沉积法等普通喷涂技术相比,具备涂层制备高效、涂层质量可控、喷涂方式灵活等优势。