冀東油田成功研發(fā)內(nèi)涂層油管

—冀東油田成功研發(fā)內(nèi)涂層油管紀(jì)實(shí) 

日前，冀東油田機(jī)械公司研發(fā)的內(nèi)涂層油管新產(chǎn)品，通過了第三方檢測機(jī)構(gòu)的檢測評定。專家給出的評定結(jié)果是：該產(chǎn)品可滿足油田深層注水工況要求，具有良好的性價(jià)比。這標(biāo)志著機(jī)械公司研發(fā)的內(nèi)涂層油管新產(chǎn)品獲得成功。

迎接挑戰(zhàn) 初生牛犢不怕虎 

2018年，冀東油田機(jī)械公司決定開發(fā)內(nèi)涂層油管新產(chǎn)品，以滿足深4000米、壓力70兆帕、溫度130℃、酸堿鹽腐蝕嚴(yán)重的注水井地下井況需要。以前這種產(chǎn)品都使用進(jìn)口涂層材料，國內(nèi)一些大型石油管材制造商都沒有制造這種涂層管的能力。展望這種產(chǎn)品廣闊的市場前景，機(jī)械公司決定要挑戰(zhàn)這個(gè)領(lǐng)域。

同年10月，時(shí)任機(jī)械公司油管檢修分公司副經(jīng)理的童敏被抽調(diào)到項(xiàng)目組，參與生產(chǎn)線建設(shè)和新產(chǎn)品開發(fā)，這對于一直從事機(jī)械制造，缺乏涂層防腐專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)的他來說，可謂是一塊“燙手”山芋，不僅缺少可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，就連項(xiàng)目組都是臨時(shí)拼湊的，要研發(fā)成功一個(gè)跨領(lǐng)域的新產(chǎn)品可謂困難重重。

初生牛犢不怕虎，憑著一股闖勁，童敏和同事們?nèi)硇牡赝度氲郊夹g(shù)攻關(guān)中。生產(chǎn)線建成后，他們先后開展了無機(jī)涂層、超高分子量聚乙烯涂層和環(huán)氧粉末涂層的上百次試驗(yàn)，并對生產(chǎn)線進(jìn)行了持續(xù)改進(jìn)完善。他們嘗試了多種生產(chǎn)工藝，但涂層性能始終沒有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。普遍出現(xiàn)的涂層起泡脫落現(xiàn)象讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)深刻認(rèn)識到做好內(nèi)涂層油管絕不是一件容易的事。面對一次次失敗，研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷調(diào)整思路，促進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)逐漸向好的方向發(fā)展。然而產(chǎn)品還是出現(xiàn)了起泡脫落問題，使產(chǎn)品研發(fā)又一次陷入被動(dòng)。

攻克難點(diǎn)  為“管”消得人憔悴

涂層脫落的主要原因是涂層與管壁附著力差、涂料耐溫性不夠以及耐滲透性不足，篩選出耐高溫、附著力強(qiáng)的粉末是首要問題。如果優(yōu)化粉末性能是第一步，那么除銹預(yù)處理就是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。錨紋淺了涂層附著力差，錨紋深了，粗糙度不夠，涂層附著力和耐久性也差，要達(dá)到理想錨紋質(zhì)量，需要做大量試驗(yàn)。童敏和他的團(tuán)隊(duì)先后嘗試了4種除銹方式，做了大量對比試驗(yàn)，獲得了18件合格試樣，但清潔度和粗糙度還存在差距。

“開發(fā)產(chǎn)品，每個(gè)環(huán)節(jié)做到99%的努力是不夠的，必須堅(jiān)持100%的完美?！闭沁@樣的信條，支持著童敏研發(fā)團(tuán)隊(duì)在工作中一絲不茍，朝著更高、更具挑戰(zhàn)性的目標(biāo)努力。

在對鋼砂、鋼丸粒徑和混合比例的反復(fù)實(shí)驗(yàn)中，他們詳細(xì)記錄每個(gè)數(shù)據(jù)，認(rèn)真分析遇到的問題。“這次效果還差點(diǎn)，但我們距離成功又進(jìn)了一步”，這樣充滿正能量的心態(tài)激勵(lì)著研發(fā)團(tuán)隊(duì)的每一名成員。

每次調(diào)整鋼砂配比，大家都要一鍬鍬連續(xù)裝2個(gè)多小時(shí)將七、八噸鋼砂裝入砂罐，雖然精疲力盡，可每次除銹結(jié)束后，大家都會圍攏過來，親手感覺一下噴砂效果，期待著預(yù)想錨紋質(zhì)量的出現(xiàn)。面對每一次失敗，大家沒有怨言，有的只是堅(jiān)持和重頭再來。

鋼砂鋼丸配比值從6比4、7比3、9比1到最后只使用鋼砂，噴砂效果依舊達(dá)不到要求，這給了團(tuán)隊(duì)不小的打擊。只能使用硬度更高的淬火鋼砂再進(jìn)行試驗(yàn)，為了噴砂質(zhì)量盡快達(dá)標(biāo)，大家自愿留下來通宵試驗(yàn)，噴砂效果一點(diǎn)點(diǎn)逼近目標(biāo)值，最終完全滿足了防腐涂層對管壁清潔度和粗糙度的苛刻要求。60多天的煎熬和艱辛付出終于有了回報(bào)，每個(gè)人別提多高興了。

精益求精  吹盡黃沙始到金 

2019年大年初一，童敏老早就來到車間，拿著手電仔細(xì)查看130℃高溫試驗(yàn)裝置里的38號試樣。這個(gè)試驗(yàn)已經(jīng)挺過24天了，外觀不錯(cuò)，沒起泡，是不是成功了？但他認(rèn)為得出這樣的結(jié)論還為時(shí)過早，還要檢測涂層的附著力和硬度，還需通過更苛刻的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，產(chǎn)品才能放心交給客戶使用。

為了讓產(chǎn)品適應(yīng)井下惡劣工況，研發(fā)團(tuán)隊(duì)采取不同的工藝和參數(shù)制作試樣，開展150℃、130℃和98℃工況下的長時(shí)間對比試驗(yàn)，同時(shí)委托廠家開展涂層熱特性、附著力、硬度、斷面和粘結(jié)面孔隙率試驗(yàn)，全面驗(yàn)證油管涂層性能。

試驗(yàn)過程總是跌宕起伏，眼看就要成功了，可一個(gè)小小的氣泡還是將一切歸零。研發(fā)團(tuán)隊(duì)頂住壓力，放棄休息日，把全部精力傾注在產(chǎn)品研發(fā)上，隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)展，1件、5件、20件、50件，一件件試樣被淘汰，控制起泡脫落時(shí)間也從7天、25天、60天、78天，一點(diǎn)點(diǎn)延長?？恐@份執(zhí)著和堅(jiān)持，試驗(yàn)工作逐步有了起色，架子上整齊擺滿了150℃、130℃的112個(gè)試樣，形成了74份試驗(yàn)報(bào)告，120多天枯燥而充滿挑戰(zhàn)的重復(fù)實(shí)驗(yàn)，和現(xiàn)在還在實(shí)時(shí)更新的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓這支平均年齡不到24歲的8人研發(fā)團(tuán)隊(duì)深刻體會到實(shí)踐出真知的道理，體會到在科技創(chuàng)新的征途上沒有平坦大道，只有不畏艱險(xiǎn)，勇于登攀，才能收獲成功。

千淘萬漉雖辛苦，吹盡黃沙始到金。帶著一份責(zé)任與擔(dān)當(dāng)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)一路爬坡邁坎，最終掌握了內(nèi)涂層油管關(guān)鍵技術(shù)。今年3月，產(chǎn)品通過了第三方檢測機(jī)構(gòu)的檢測評定，標(biāo)志著新產(chǎn)品研發(fā)獲得了成功。

“過程是十分煎熬的，因?yàn)榭菰锊殡S著壓力；結(jié)果是令人欣喜的，因?yàn)楫a(chǎn)品達(dá)標(biāo)并能服務(wù)油田；未來是充滿希望的?！被叵肫D難的研發(fā)過程，童敏無限感慨。

成績屬于過去，如今童敏和他的研發(fā)團(tuán)隊(duì)又瞄準(zhǔn)了新的目標(biāo)，對生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化提升生產(chǎn)效率，籌建涂層試驗(yàn)室，完善涂層管評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，論證耐二氧化碳、硫化氫腐蝕的高端涂層油管產(chǎn)品方案……“創(chuàng)新到永遠(yuǎn)”的優(yōu)秀文化基因已經(jīng)在這個(gè)年輕團(tuán)隊(duì)中生根發(fā)芽。

“工程技術(shù)前進(jìn)一小步，會使開發(fā)技術(shù)進(jìn)步一大步。內(nèi)涂層油管技術(shù)是機(jī)械公司為發(fā)展布局的一枚棋子，依托多年來在油管、套管加工領(lǐng)域的積淀，抓住國家大力推進(jìn)油氣勘探開發(fā)為石油裝備企業(yè)帶來的新機(jī)遇，瞄準(zhǔn)用戶對高端油套管產(chǎn)品的需求，將會創(chuàng)造衍生出更多新產(chǎn)品，能夠?yàn)橛吞?、為祖國石油工業(yè)做出更大貢獻(xiàn)?！睓C(jī)械公司經(jīng)理侯金龍對發(fā)展前景充滿信心。