ICS

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CSEA

中國表面工程協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSEAXXXX—XXXX

抽油泵泵筒鎳碳復(fù)合電鍍技術(shù)規(guī)范

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（征求意見稿）

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XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國表面工程協(xié)會(huì)發(fā)布

T/CSEAXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由中國表面工程協(xié)會(huì)電鍍分會(huì)提出。

本文件由中國表面工程協(xié)會(huì)歸口。

本文件起草單位：合鴻新材科技有限公司、山東科技大學(xué)、勝利油田高原石油裝備有限責(zé)任公司。

本文件主要起草人：

II

T/CSEAXXXX—XXXX

抽油泵泵筒鎳碳復(fù)合電鍍技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件給出了抽油泵泵筒電鍍鎳碳復(fù)合鍍層的要求，包括類型、工藝、檢驗(yàn)規(guī)則、檢驗(yàn)方法和儀器。

本文件適用于油田往復(fù)式抽油泵泵筒的電鍍鎳碳復(fù)合材料。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T18607石油天然氣工業(yè)鉆井和采油設(shè)備往復(fù)式整筒抽油泵

GB/T3138金屬及其他無機(jī)覆蓋層表面處理術(shù)語

GB/T9790金屬覆蓋層及其他有關(guān)覆蓋層維氏和努氏顯微硬度試驗(yàn)

GB/T10125人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)

GB/T12609電沉積金屬覆蓋層和相關(guān)精飾計(jì)數(shù)檢驗(yàn)抽樣程序

QB/T3820輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的耐磨試驗(yàn)方法

ASTMD4060StandardTestMethodforAbrasionResistanceofOrganicCoatingsbythe

TaberAbraser

API-11AXSpecificationforSubsurfaceSukerRodPumpAssemblies,Components,and

Fittings.

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

抽油泵

一種應(yīng)用于原油提升的井底工具，可以將地底原油及其附屬液體提升到地面。

泵筒

一種規(guī)則的圓形管材，抽油泵的主要組成部分，是抽油泵的最外面部分，和內(nèi)部配件組合成抽油泵。

鎳碳復(fù)合電鍍

應(yīng)用于抽油泵泵筒內(nèi)表面的一種表面處理技術(shù)，可以大幅度提高泵筒內(nèi)表面的硬度、耐磨性，同時(shí)

提高耐腐蝕性能。

內(nèi)徑

泵筒內(nèi)孔的直徑。

內(nèi)表面

泵筒內(nèi)孔除兩端螺紋、止口加工區(qū)外的全部區(qū)域。

外徑

泵筒外圓的直徑。

1

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外表面

泵筒外圓除兩端螺紋、退刀槽加工區(qū)外的全部區(qū)域。

基體

指泵筒中與鍍層結(jié)合，為鍍層提供附著基礎(chǔ)的產(chǎn)品部分。

崩邊

一種加工缺陷，指本已覆蓋鍍層的邊緣、倒角、過渡位置，在加工后出現(xiàn)鍍層剝落的缺陷。

劃傷

一種后續(xù)加工缺陷，指影響鍍層完整性的一種缺陷，分為輕微劃痕（不可觸，對(duì)鍍層完整沒有破壞）、

劃傷（可觸，但不影響鍍層的防護(hù)性能）、嚴(yán)重劃傷（可觸，且破壞了鍍層的防護(hù)性能）。

產(chǎn)品關(guān)鍵位置（止口、螺紋、端面）

圖1產(chǎn)品關(guān)鍵位置

4技術(shù)要求

抽油泵泵筒的鍍后加工應(yīng)首先保證產(chǎn)品的內(nèi)外徑尺寸符合技術(shù)要求，通常的外徑要求為標(biāo)稱直徑

OD±0.25mm，內(nèi)徑要求為標(biāo)稱直徑ID+0.05mm?；虬凑湛蛻粢髨?zhí)行。

內(nèi)表面鍍層

4.1.1鍍層含碳量

復(fù)合鍍層含碳量≥5%（重量比）。

4.1.2鍍層類型

不同基體材料鍍層應(yīng)滿足表1要求。

表1不同基體材料鍍層要求

類型代號(hào)鍍層厚度泵筒基體材質(zhì)基體屈服強(qiáng)度

C1≥0.033mm中低碳鋼（1020、1026、1045等）≥414MPa

C2≥0.033mm低合金鋼（30CrMo、42CrMo等）≥345MPa

C3≥0.033mm鐵素體鋼（1Cr5Mo）≥483MPa

C4≥0.033mm海軍黃銅（C44300）≥345MPa

2

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表1不同基體材料鍍層要求（續(xù)）

類型代號(hào)鍍層厚度泵筒基體材質(zhì)基體屈服強(qiáng)度

D1≥0.076mm中低碳鋼（1020、1026、1045鋼等）≥414MPa

D2≥0.076mm低合金鋼（30CrMo、42CrMo等）≥345MPa

D3≥0.076mm鐵素體鋼（1Cr5Mo）≥483MPa

D4≥0.076mm海軍黃銅（C44300）≥345MPa

4.1.3鍍層硬度

不同類型鍍層硬度應(yīng)滿足表2要求。

表2不同類型鍍層硬度

鍍層類別C1C2C3C4D1D2D3D4

硬度（HV200）≥900≥900≥900≥550≥900≥900≥900≥550

4.1.4鍍層耐蝕性

通常利用中性鹽霧試驗(yàn)作為判定依據(jù)，要求至少持續(xù)360h無明顯擴(kuò)大銹斑或銹蝕面積不超過鍍層

覆蓋面的1%。

4.1.5鍍層與基體結(jié)合力

4.1.5.1通常利用以下兩種方式的其中一種作為檢測(cè)結(jié)合力是否正常的依據(jù)：

a)在產(chǎn)品中隨機(jī)取環(huán)形試樣，試樣長度50~60mm，然后延中軸線對(duì)半切開，得到兩個(gè)半圓形樣

塊；然后利用液壓裝置緩慢地將半圓形樣塊向內(nèi)表面壓平，觀察樣塊內(nèi)表面伸展最大的位置。

b)在產(chǎn)品中隨機(jī)取環(huán)形試樣，試樣長度90~100mm，然后在此環(huán)形試樣上延中軸線取縱向“長條

狀”樣片，樣片寬度通常為20mm，然后將該樣片向外表面方向折彎90°，觀察內(nèi)表面折彎處

的鍍層狀態(tài)。

4.1.5.2每一組檢測(cè)應(yīng)取至少3個(gè)試樣。

4.1.5.3全部試樣中，鍍層無片狀脫落、鼓泡、或與基體明顯的間隙，為合格；任何一個(gè)試樣出現(xiàn)上

述缺陷即代表本批次產(chǎn)品結(jié)合力不良。

4.1.5.4因基體變形導(dǎo)致的鍍層開裂、鍍層粉末化碎裂不代表鍍層結(jié)合力不良。

4.1.6鍍層耐磨性

耐磨性通常不作為產(chǎn)品驗(yàn)收的依據(jù)，但可適用以下方式作為判斷耐磨性的依據(jù)：

1)泰伯磨耗試驗(yàn)：ASTMD4060

2)磨耗試驗(yàn)機(jī)：QB/T3820

以上兩種檢測(cè)都以標(biāo)的試樣和對(duì)比試樣的磨耗重量損失為依據(jù)。

如果使用泰伯磨耗試驗(yàn)機(jī)作為檢測(cè)儀器，在單個(gè)配重塊為1000g，預(yù)磨10000圈開始計(jì)重，復(fù)合鍍

樣塊的失重量應(yīng)≤0.6mg/1000圈。

4.1.7粗糙度

泵筒內(nèi)表面的鍍層粗糙度≤Ra0.8。

4.1.8鍍層外觀

3

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4.1.8.1鍍層不應(yīng)有起皮、鼓泡、麻點(diǎn)、針眼、露鍍、崩邊、劃傷等缺陷。

4.1.8.2鍍層外觀上呈現(xiàn)灰白色，經(jīng)過合理的磨拋后可呈現(xiàn)出亮白色。

其他位置鍍層（含外表面、內(nèi)外螺紋、止口、端面）

通常情況下，這些位置無需電鍍，保持光滑無可觸缺陷即可；但在客戶提出要求并在文件中注明時(shí)，

可對(duì)產(chǎn)品以上位置進(jìn)行復(fù)合鍍處理，鍍層應(yīng)滿足以下要求：

4.2.1外觀

鍍層均勻覆蓋，不應(yīng)有起皮、鼓泡、麻點(diǎn)、針眼、露鍍、崩邊、劃傷等缺陷，同時(shí)沒有對(duì)螺紋、

止口、端面等位置的腐蝕。

4.2.2鍍層厚度

鍍層厚度應(yīng)≥10um。

5試驗(yàn)方法

厚度

5.1.1內(nèi)表面鍍層厚度

5.1.1.1生產(chǎn)中可通過氣動(dòng)量儀分別檢測(cè)內(nèi)徑鍍前和鍍后的尺寸，確定鍍層的厚度。

5.1.1.2生產(chǎn)中應(yīng)通過工藝方法分別對(duì)鍍前尺寸和鍍后尺寸做精確要求，以保障鍍層厚度。

5.1.1.3生產(chǎn)和檢驗(yàn)所用的檢測(cè)量具應(yīng)按照工廠規(guī)范確保量具精度得到有效控制。

5.1.1.4每批次應(yīng)至少取樣一次做金相檢測(cè)。

5.1.2外表面鍍層厚度

生產(chǎn)中可通過外徑千分尺分別檢測(cè)外徑鍍前和鍍后的尺寸，確定鍍層的厚度。

硬度

每批次應(yīng)至少取樣一次做顯微維氏硬度測(cè)試。

結(jié)合力

每批次的首件應(yīng)按照4.1.5的要求取樣檢測(cè)。

耐腐蝕性和耐磨性

不作為生產(chǎn)過程中的質(zhì)量判斷依據(jù)，但應(yīng)納入每年至少一次的特殊過程評(píng)定指標(biāo)中。如出現(xiàn)鍍液整

體更換、處理溶液、設(shè)備結(jié)構(gòu)性改造、工藝路線發(fā)生變化等，應(yīng)參照4.1.4和4.1.6對(duì)耐腐蝕性和耐磨性

做評(píng)價(jià)。

粗糙度

通常無法對(duì)產(chǎn)品內(nèi)表面全長做粗糙度檢測(cè)，應(yīng)使用探頭加長的表面粗糙度測(cè)量儀，檢測(cè)內(nèi)表面兩端

的粗糙度，檢測(cè)位置應(yīng)避開螺紋，止口等受機(jī)加工影響的位置。

外觀

外觀檢查應(yīng)以目視法進(jìn)行。內(nèi)孔外觀應(yīng)在一端設(shè)置單向反射光線，光線強(qiáng)度以另一端觀察內(nèi)孔時(shí)，

表面光亮但不刺眼為宜。內(nèi)孔擦凈后，檢驗(yàn)員在另一端目視檢查。螺紋和外表面應(yīng)在天然散射光或無反

射光的白色透射光下進(jìn)行。零件端面與眼睛的距離為150-350mm。必要時(shí)可用3~5倍放大鏡檢查。

通規(guī)檢測(cè)

.

5.7.1泵筒應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑.mm，長度不低于1219mm，彎曲度≤0.01mm的通徑規(guī)全長通規(guī)

?00254

?????????0038

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檢測(cè)。

5.7.2通徑規(guī)的有效部分應(yīng)熱噴涂鎳基硬質(zhì)合金或電鍍硬鉻，表面粗糙度Ra≤0.4。

5.7.3泵筒內(nèi)表面應(yīng)首先確保粗糙度≤Ra0.8，然后用潤滑油（推薦用輕質(zhì)導(dǎo)軌油）充分潤滑內(nèi)孔。

應(yīng)避免在未充分潤滑的條件下做通規(guī)檢測(cè)。

螺紋部分

螺紋加工部分，包括內(nèi)外螺紋、止口、退刀槽等應(yīng)逐支檢測(cè)，確保符合質(zhì)量要求。

6檢驗(yàn)規(guī)則

檢驗(yàn)分類與檢驗(yàn)項(xiàng)目

6.1.1出廠檢驗(yàn)

出廠批次檢驗(yàn)項(xiàng)目包括：厚度、硬度、結(jié)合力、粗糙度、外觀。

6.1.2型式檢驗(yàn)

型式檢驗(yàn)為本標(biāo)準(zhǔn)中的全部技術(shù)指標(biāo)，正常情況下每年進(jìn)行一次，有下列情況之一者，也需進(jìn)行型

式檢驗(yàn)：

1)生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整（包括電流密度、PH值、溫度、以及其他可能會(huì)影響鍍層質(zhì)量的參數(shù)）；

2)前處理?xiàng)l件發(fā)生變化；

3)生產(chǎn)溶液通過補(bǔ)加或其他方式做過較大調(diào)整；

4)產(chǎn)品材質(zhì)發(fā)生變化；

5)生產(chǎn)設(shè)備、工裝、運(yùn)行方式發(fā)生較大變化；

6)超大或超小規(guī)格產(chǎn)品的首次生產(chǎn)。

組批與抽樣

6.2.1批次

生產(chǎn)過程的全部生產(chǎn)條件相同的情況下，從首支產(chǎn)品上線到連續(xù)生產(chǎn)至最后一只產(chǎn)品下線為同一

批次。

6.2.2抽樣

取樣按GB/T12609進(jìn)行，產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)頻率應(yīng)符合表3規(guī)定，出廠檢驗(yàn)取樣量應(yīng)滿足表4規(guī)定。

表3產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)頻率

序號(hào)項(xiàng)目檢驗(yàn)頻率

1內(nèi)表面鍍層厚度（或鍍前和鍍后尺寸）100%

2外表面鍍層厚度（或鍍前和鍍后尺寸）按抽樣程序

3內(nèi)表面鍍層硬度每批次一次

4內(nèi)表面鍍層結(jié)合力每批次一次

5耐腐蝕性和耐磨性特殊過程評(píng)定

6內(nèi)表面粗糙度按抽樣程序

7外觀質(zhì)量100%

8通規(guī)檢測(cè)100%

5

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序號(hào)項(xiàng)目檢驗(yàn)頻率

9螺紋加工質(zhì)量100%

表4產(chǎn)品檢驗(yàn)抽樣方案

（1）批量（2）樣本量（3）批合格判定件數(shù)（4）批不合格判定件數(shù)

2-8201

9-15201

16-25301

26-50501

51-90501

91-150812

151-2801312

281-5002023

501-1,2003234

1,201-3,2005056

3,201-10,0008078

7包裝、貯運(yùn)和標(biāo)志

包裝

7.1.1海軍黃銅產(chǎn)品內(nèi)外用酒精擦凈后，逐支套裝塑料袋，然后用護(hù)絲帽保護(hù)兩端。

7.1.2其余材質(zhì)內(nèi)外擦凈后均勻涂抹防銹油，然后逐支套裝塑料袋、護(hù)絲帽。

貯運(yùn)

7.2.1產(chǎn)品應(yīng)使用木箱儲(chǔ)存和運(yùn)輸。

7.2.2產(chǎn)品應(yīng)逐層疊放，相近兩層之間用對(duì)產(chǎn)品無傷害的材料隔開。

7.2.3產(chǎn)品應(yīng)使用螺栓固定或其他合理的方式固定。

標(biāo)志

7.3.1每支產(chǎn)品應(yīng)激光刻印標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)內(nèi)容應(yīng)符合客戶要求。

7.3.2木箱外部應(yīng)有箱內(nèi)產(chǎn)品的詳細(xì)清單。

7.3.3木箱外部應(yīng)有防撞、防傾倒、防雨標(biāo)識(shí)。

6

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目次

前言...........................................................................II

1范圍................................................................................1

2規(guī)范性引用文件......................................................................1

3術(shù)語和定義..........................................................................1

4技術(shù)要求............................................................................2

5試驗(yàn)方法............................................................................4

6檢驗(yàn)規(guī)則............................................................................5

7包裝、貯運(yùn)和標(biāo)志....................................................................6

I

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抽油泵泵筒鎳碳復(fù)合電鍍技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件給出了抽油泵泵筒電鍍鎳碳復(fù)合鍍層的要求，包括類型、工藝、檢驗(yàn)規(guī)則、檢驗(yàn)方法和儀器。

本文件適用于油田往復(fù)式抽油泵泵筒的電鍍鎳碳復(fù)合材料。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T18607石油天然氣工業(yè)鉆井和采油設(shè)備往復(fù)式整筒抽油泵

GB/T3138金屬及其他無機(jī)覆蓋層表面處理術(shù)語

GB/T9790金屬覆蓋層及其他有關(guān)覆蓋層維氏和努氏顯微硬度試驗(yàn)

GB/T10125人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)

GB/T12609電沉積金屬覆蓋層和相關(guān)精飾計(jì)數(shù)檢驗(yàn)抽樣程序

QB/T3820輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理層的耐磨試驗(yàn)方法

ASTMD4060StandardTestMethodforAbrasionResistanceofOrganicCoatingsbythe

TaberAbraser

API-11AXSpecificationforSubsurfaceSukerRodPumpAssemblies,Components,and

Fittings.

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

抽油泵

一種應(yīng)用于原油提升的井底工具，可以將地底原油及其附屬液體提升到地面。

泵筒

一種規(guī)則的圓形管材，抽油泵的主要組成部分，是抽油泵的最外面部分，和內(nèi)部配件組合成抽油泵。

鎳碳復(fù)合電鍍

應(yīng)用于抽油泵泵筒內(nèi)表面的一種表面處理技術(shù)，可以大幅度提高泵筒內(nèi)表面的硬度、耐磨性，同時(shí)

提高耐腐蝕性能。

內(nèi)徑

泵筒內(nèi)孔的直徑。

內(nèi)表面

泵筒內(nèi)孔除兩端螺紋、止口加工區(qū)外的全部區(qū)域。

外徑

泵筒外圓的直徑。