10月16日,衡鋼石油管全尺寸實驗室傳來好消息,技術質量部送檢的P110鋼級Φ244.48×11.99 HSM-2特殊扣樣管首次通過了ISO13679《石油天然氣工業套管及油管螺紋連接試驗程序》的四級試驗評價。
這是衡鋼歷史上第一次獨立完成四級試驗,其中凝聚了太多人的心血和汗水。從石油管全尺寸實驗室創建之初到四級試驗首戰告捷,近兩年的時間相關技術人員反復試驗、不斷改進,用心培育出了豐碩的“果實”。
起步:適應市場,自主創造四級試驗條件
近年來,隨著油氣勘探難度的逐漸增大,油田客戶對油套管生產企業的要求越來越苛刻,國內外很多油田要求特殊螺紋接頭必須通過ISO13679二級試驗,有些高端客戶甚至要求通過ISO13679四級試驗。
衡鋼也不可避免地遭遇了這些情況。HSM-2特殊扣是我司的主打力推扣型,為企業創造了較大的效益,經過幾年的發展與實踐,該品種在技術上已經非常成熟,產品性能良好。但是,對許多國際石油公司而言,產品的好壞要靠客觀事實說話,尤其是Φ244.48×11.99規格套管在特殊扣的采購中占有極大比例,衡鋼相應規格的HSM-2特殊扣要想進入其市場,必須通過四級試驗。否則,不管衡鋼技術人員做多少努力,客戶依然對說“NO”。
要提升產品市場競爭力,就必須要滿足市場要求。而當時,國內只有中石油管材所、天鋼、寶鋼三家單位可以獨立完成四級試驗,衡鋼只能在管材所做四級試驗,每次試驗費用將近300萬元,所需時間長達三個月左右。
為了取得一份四級試驗報告,要受到諸多限制,這種被動局面促使我司相關人員萌發了創建屬于衡鋼自己的石油管全尺寸實驗室的想法。
很快,這個想法得到了認可。在資金問題得到解決后,創建石油管全尺寸實驗室的工作正式提上日程。為了判斷設備能否達到實際工作的要求,2015年6月份,技術質量部派出四名技術人員趕赴美國應力工程公司,進行了一個月的實地考察,從專業角度上對設備的性能進行了全方位評估,并與對方的專家們進行多次技術交流與溝通。
各方面條件準備充分后,相關人員展開了緊鑼密鼓的創建工作。2015年9月份,石油管全尺寸實驗室所有試驗設備完成安裝調試,10月份所有實驗開始進入試驗階段。
圖1 石油管全尺寸實驗室全景
挫折:正視失敗,“對癥下藥”采取改進措施
由于是新建的石油管全尺寸實驗室,在沒有做好充分準備的情況下,我司一開始并沒有立即著手進行四級試驗,而是依然委托中石油管材所,借此機會吸取更多的經驗。
四級試驗對樣管的性能、加工螺紋接頭公差等質量要求極其苛刻,因此,加工四級實驗樣管一直是一大難點。為了保證樣管的順利加工,我司技術人員付出了極大的努力,從管坯的選擇、熱處理過程,到最后的車絲,每一個細節和程序都由技術人員在現場認真完成,直到所有的樣管參數達到合格要求。
然而,現實卻是極其殘酷的,所有人辛勤的汗水沒有換來理想的回報,2016年1月底,我司Φ244.48×11.99 HSM-2特殊扣在管材所進行四級試驗時,因樣管外壓試驗沒有通過,導致四級試驗不合格。
這個消息對技術人員的打擊很大,但是,事實告訴大家,我們的工作還有待改進的地方,為了進入全球高端特殊扣市場,給衡鋼創造巨大的經濟效益,我們必須正視失敗,盡快想辦法解決這個“攔路虎”,而這也是衡鋼自主進行四級試驗的基礎。
于是,大家打起精神重新投入“戰斗”,從四級試驗過程上針對具體問題分析原因,并采取相應的措施。首先是對螺紋參數進行改進,技術人員通過有限元模擬軟件對外壓試驗進行模擬,再對螺紋參數進行調整,最終確定Φ244.48×11.99 HSM-2需要改進的螺紋參數,即螺紋過盈量變小、密封面過盈量變大、扭矩臺肩厚度變厚。
解決了螺紋參數的問題之后,技術人員還面臨樣管車絲沒有對應標塊的難題。重新購買標塊是一個不錯的選擇,但耗時較長。為了節省時間,大家只能想其它辦法。在技術質量部螺紋專家的建議下,技術人員巧用原始標塊,對螺紋量具的儀表盤進行重新校零,最終解決了標塊問題,并且保證了所有樣管的螺紋參數都達到了標準要求。
由于接箍料管取樣頻次高,要求每根頭中尾取樣,力學性能控制非常困難,因此對樣管的溫度均勻性要求嚴格。為此,技術人員摸索工業爐實際溫度分布情況,查閱相關資料,分析大量實驗數據,經過數次討論研究,最終制定出了合理的熱處理工藝。
勝利:重新出擊,首次獨立完成四級試驗
經過了幾個月的再度摸索和一系列改進之后,衡鋼在設備、工藝和人員素質上是否已經具備了進行四級試驗的能力?正當大家猶疑不決的時候,一個重大任務來了。
9月26日,銷售總公司下發其海外某區域的投標要求,我司需在10月份規定的日期內完成Φ244.48×11.99 HSM-2扣四級評價試驗。
這對于衡鋼來說,是一個檢驗新建的石油管全尺寸實驗室能力的好機會。只是,該規格和鋼級的特殊扣四級評價試驗僅僅完成了上卸扣及試樣螺紋脂烘烤,根據常規經驗,至少還需一個月才能完成整個四級試驗。
面對嚴峻的時間挑戰,技術人員選擇迎難而上。衡鋼總經理助理李陽華迅速召集技術質量部、檢驗檢測中心、鴻宇公司等相關部門人員開會,對衡鋼首個特殊扣四級試驗計劃和進度進行了周密部署。隨后,技術人員開始了與時間的“賽跑”。
為保證四級試驗及時完成,技術質量部抽調四名技術人員常駐石油管全尺寸實驗室,與實驗室工作人員進入“八進八出”工作制的緊張狀態,即使是國慶長假,大家也全都不分白晝黑夜地堅守在實驗室;為了保證密封性實驗的4個A系實驗、4個 B系實驗、4個C系實驗以及8個極限實驗的順利有序進行,技術人員制定了每個試樣各類別實驗的先后順序。在緊密連貫的總體思路下,大家按照進行一個試樣實驗的同時,準備下一個實驗的試樣,全力加快實驗進度。
圖2 技術人員正在做實驗
在所有實驗人員的共同努力下,10月16日,衡鋼終于成功完成了Φ244.48×11.99 HSM-2扣的四級評價試驗。消息一傳出,所有人都為之振奮,這標志著我司石油管全尺寸實驗室的能力已經達到了國內一流的標準;同時,證明了衡鋼生產的特殊扣經得起井下地質復雜苛刻環境的檢驗。而首次獨立完成四級試驗,也將為衡鋼在行業“寒冬”搶占市場技術制高點、早日擺脫困境打下良好的基礎。