《抽油泵泵筒鎳碳復(fù)合電鍍技術(shù)規(guī)范》

編制說(shuō)明

2021年3月

一、工作簡(jiǎn)況

1任務(wù)來(lái)源

為響應(yīng)“中國(guó)表面工程協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制訂工作、完善表面工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系”號(hào)召，參

加中國(guó)表面工程協(xié)會(huì)開(kāi)展的2021年第一批團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)申報(bào)工作。經(jīng)中國(guó)表面工程協(xié)會(huì)、中國(guó)

表面工程協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)初審及批準(zhǔn)下，制定《抽油泵泵筒鎳碳復(fù)合電鍍技術(shù)規(guī)范》

的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)由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)任公司負(fù)責(zé)起草，由中國(guó)表面工程協(xié)會(huì)歸口。

2編制目的和意義

鎳碳復(fù)合電鍍層作為一種新型復(fù)合鍍層，具有優(yōu)異的耐磨性能、耐腐蝕性能，各項(xiàng)指標(biāo)

均優(yōu)于傳統(tǒng)的電鍍鉻鍍層，和電鍍鉻技術(shù)相比，無(wú)重金屬離子污水排放，屬于環(huán)保節(jié)能技術(shù)。

當(dāng)前國(guó)際油價(jià)逐步企穩(wěn)攀升，全球范圍內(nèi)的油井開(kāi)采數(shù)量將會(huì)逐步增加，而作為主要的電鍍

鉻裝備生產(chǎn)國(guó)，中國(guó)限制并大量壓縮了現(xiàn)有的電鍍鉻產(chǎn)能，復(fù)合鍍工藝是電鍍鉻工藝的最佳

替代。

目前復(fù)合電鍍?cè)诿绹?guó)應(yīng)用較為廣泛，也形成了一些行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，但國(guó)內(nèi)尚無(wú)該產(chǎn)品相

關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。為了方便鎳碳復(fù)合電鍍泵筒在國(guó)內(nèi)的推廣應(yīng)用，特制定此標(biāo)準(zhǔn)供

相關(guān)團(tuán)體參考。

3主要工作過(guò)程

本標(biāo)準(zhǔn)的編制工作從2021年3月開(kāi)始，由由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)任公司相關(guān)人員負(fù)責(zé)編寫(xiě)。從接到標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)任務(wù)開(kāi)始，參加

編寫(xiě)的人員收集鎳碳復(fù)合電鍍生產(chǎn)工藝參數(shù)，確定該標(biāo)準(zhǔn)的最佳技術(shù)指標(biāo)。最后，在廣泛征

求各方專(zhuān)家和生產(chǎn)企業(yè)的意見(jiàn)和建議后，完成了《抽油泵泵筒鎳碳復(fù)合電鍍技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)

初稿。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制的原則和依據(jù)

標(biāo)準(zhǔn)編制遵循“科學(xué)性、實(shí)用性、統(tǒng)一性、規(guī)范性”的原則，制定過(guò)程中參照的主要標(biāo)

準(zhǔn)如下：

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(wú)機(jī)覆蓋層表面處理術(shù)語(yǔ)

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

ASTMD4060StandardTestMethodforAbrasionResistanceofOrganicCoatings

bytheTaberAbraser

API-11AXSpecificationforSubsurfaceSukerRodPumpAssemblies,Components,

andFittings.

三、檢驗(yàn)規(guī)則說(shuō)明

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目包括：鍍層厚度、鍍層硬度、鍍層耐腐蝕性、鍍層結(jié)合力、鍍層

耐磨性、鍍層粗糙度、鍍層外觀。其中，在原材料和生產(chǎn)工藝發(fā)生可能影響產(chǎn)品質(zhì)量變化時(shí)，

檢驗(yàn)項(xiàng)目為：鍍層耐腐蝕性、鍍層耐磨性。其余項(xiàng)目為每批次必檢。

四、主要技術(shù)指標(biāo)的確定和依據(jù)

1鍍層厚度

目前行業(yè)中常使用的各類(lèi)涂層厚度主要為≥0.033mm和≥0.076mm。本標(biāo)準(zhǔn)延續(xù)使用了

行業(yè)常用規(guī)范中要求的厚度。

2鍍層硬度

鍍層硬度是保障鍍層和摩擦副配合工作壽命的重要保證，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩類(lèi)硬度標(biāo)準(zhǔn)，

其中鋼基泵筒的鍍層硬度要求≥HV550,銅基泵筒的鍍層硬度要求≥HV900。其中HV900參

考了電鍍硬鉻的硬度數(shù)據(jù)。

3鍍層耐腐蝕性

目前在行業(yè)內(nèi)還沒(méi)有對(duì)泵筒鍍層的耐腐蝕性提出數(shù)據(jù)化的指標(biāo)，但多數(shù)使用單位都認(rèn)可

使用中性鹽霧試驗(yàn)對(duì)比的方式來(lái)衡量鍍層的耐腐蝕性。經(jīng)過(guò)在市場(chǎng)上實(shí)際采樣檢測(cè)的結(jié)果，

本標(biāo)準(zhǔn)制定了抽油泵泵筒樣件在中性鹽霧的持續(xù)環(huán)境下，要求至少360H無(wú)明顯擴(kuò)大銹斑或

銹蝕面積不超過(guò)鍍層覆蓋面的1%。

4鍍層結(jié)合力

目前在行業(yè)內(nèi)對(duì)泵筒內(nèi)表面鍍層的結(jié)合力也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)方式和數(shù)據(jù)化指標(biāo)，但本

標(biāo)準(zhǔn)中制定的彎曲折損試驗(yàn)，是抽油泵泵筒的使用廠家均能接受的，其內(nèi)部取樣檢測(cè)也采用

了同樣的方式。所以，本標(biāo)準(zhǔn)制定了折彎試驗(yàn)后，鍍層無(wú)片狀脫落、鼓泡、或與基體明顯的

間隙的要求。

5鍍層耐磨性

部分國(guó)外廠商，如威德福使用模擬井下試驗(yàn)的方式檢測(cè)鍍層耐磨性，但該試驗(yàn)需要極其

精密的設(shè)備以保證試驗(yàn)條件的統(tǒng)一，同時(shí)該類(lèi)試驗(yàn)周期長(zhǎng)，并以目視觀察鍍層是否磨穿的方

式將同時(shí)進(jìn)行的兩支不同樣品進(jìn)行對(duì)比，存在較大的偏差，且耐磨性無(wú)法數(shù)據(jù)化。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

定的兩類(lèi)試驗(yàn)方式，均以樣片失重量作為評(píng)判依據(jù)，而且，設(shè)備均為標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備，誤差較小。

這類(lèi)評(píng)定方式能夠以精確的數(shù)據(jù)化方式快速判斷鍍層的耐磨性。

6鍍層粗糙度

抽油泵泵筒的內(nèi)表面需要和柱塞裝置配合，配合間隙越小，泵效越高；表面粗糙度越好，

相對(duì)摩擦越小，產(chǎn)品使用壽命越高。但過(guò)高的光潔度要求需要較大的工藝成本。本標(biāo)準(zhǔn)制定

的內(nèi)表面鍍層粗糙度≤Ra0.4的要求，暨能兼顧產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)效率，同時(shí)也能滿足抽油泵

使用泵效。

7鍍層外觀

抽油泵的主體結(jié)構(gòu)均在井下，普遍存在較多的腐蝕介質(zhì)，鍍層的完整性是保證抽油泵不

發(fā)生局部點(diǎn)蝕進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)損壞的重要保證。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鍍層不應(yīng)有起皮、鼓泡、麻

點(diǎn)、針眼、露鍍、崩邊、劃傷等缺陷，是保證抽油泵整體耐腐蝕性性能的重要方面。

五、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有沖突。

六、標(biāo)準(zhǔn)在編寫(xiě)過(guò)程中意見(jiàn)分歧情況

本標(biāo)準(zhǔn)在編寫(xiě)過(guò)程中沒(méi)有重大意見(jiàn)分歧。

七、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益

本標(biāo)準(zhǔn)的制定可以完善國(guó)內(nèi)石油裝備行業(yè)內(nèi)的技術(shù)鏈條，更重要的是，產(chǎn)業(yè)化后的復(fù)

合鍍產(chǎn)品一旦在市場(chǎng)形成規(guī)?；褂茫瑢⒋蟠蠹涌祀婂冦t、化學(xué)鍍鎳磷等對(duì)環(huán)境污染較大的

陳舊技術(shù)淘汰速度，帶動(dòng)各行業(yè)對(duì)復(fù)合鍍技術(shù)的認(rèn)可，為國(guó)內(nèi)碳中和目標(biāo)提供重要的技術(shù)參

考。

目錄

一、工作簡(jiǎn)況................................................................1

1、任務(wù)來(lái)源...............................................................1

2、編制目的和意義.........................................................1

2、主要工作過(guò)程...........................................................1

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則及依據(jù)......................................................1

三、檢驗(yàn)規(guī)則說(shuō)明............................................................2

四、主要技術(shù)指標(biāo)和依據(jù)......................................................2

五、與現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系..................................3

六、標(biāo)準(zhǔn)在編寫(xiě)過(guò)程中意見(jiàn)分歧情況............................................3

七、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益.......................................................3

一、工作簡(jiǎn)況

1任務(wù)來(lái)源

為響應(yīng)“中國(guó)表面工程協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制訂工作、完善表面工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系”號(hào)召，參

加中國(guó)表面工程協(xié)會(huì)開(kāi)展的2021年第一批團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)申報(bào)工作。經(jīng)中國(guó)表面工程協(xié)會(huì)、中國(guó)

表面工程協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)初審及批準(zhǔn)下，制定《抽油泵泵筒鎳碳復(fù)合電鍍技術(shù)規(guī)范》

的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)由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)任公司負(fù)責(zé)起草，由中國(guó)表面工程協(xié)會(huì)歸口。

2編制目的和意義

鎳碳復(fù)合電鍍層作為一種新型復(fù)合鍍層，具有優(yōu)異的耐磨性能、耐腐蝕性能，各項(xiàng)指標(biāo)

均優(yōu)于傳統(tǒng)的電鍍鉻鍍層，和電鍍鉻技術(shù)相比，無(wú)重金屬離子污水排放，屬于環(huán)保節(jié)能技術(shù)。

當(dāng)前國(guó)際油價(jià)逐步企穩(wěn)攀升，全球范圍內(nèi)的油井開(kāi)采數(shù)量將會(huì)逐步增加，而作為主要的電鍍

鉻裝備生產(chǎn)國(guó)，中國(guó)限制并大量壓縮了現(xiàn)有的電鍍鉻產(chǎn)能，復(fù)合鍍工藝是電鍍鉻工藝的最佳

替代。

目前復(fù)合電鍍?cè)诿绹?guó)應(yīng)用較為廣泛，也形成了一些行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，但國(guó)內(nèi)尚無(wú)該產(chǎn)品相

關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。為了方便鎳碳復(fù)合電鍍泵筒在國(guó)內(nèi)的推廣應(yīng)用，特制定此標(biāo)準(zhǔn)供

相關(guān)團(tuán)體參考。

3主要工作過(guò)程

本標(biāo)準(zhǔn)的編制工作從2021年3月開(kāi)始，由由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)任公司相關(guān)人員負(fù)責(zé)編寫(xiě)。從接到標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)任務(wù)開(kāi)始，參加

編寫(xiě)的人員收集鎳碳復(fù)合電鍍生產(chǎn)工藝參數(shù)，確定該標(biāo)準(zhǔn)的最佳技術(shù)指標(biāo)。最后，在廣泛征

求各方專(zhuān)家和生產(chǎn)企業(yè)的意見(jiàn)和建議后，完成了《抽油泵泵筒鎳碳復(fù)合電鍍技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)

初稿。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制的原則和依據(jù)

標(biāo)準(zhǔn)編制遵循“科學(xué)性、實(shí)用性、統(tǒng)一性、規(guī)范性”的原則，制定過(guò)程中參照的主要標(biāo)

準(zhǔn)如下：

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(wú)機(jī)覆蓋層表面處理術(shù)語(yǔ)

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

ASTMD4060StandardTestMethodforAbrasionResistanceofOrganicCoatings

bytheTaberAbraser

API-11AXSpecificationforSubsurfaceSukerRodPumpAssemblies,Components,

andFittings.

三、檢驗(yàn)規(guī)則說(shuō)明

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目包括：鍍層厚度、鍍層硬度、鍍層耐腐蝕性、鍍層結(jié)合力、鍍層

耐磨性、鍍層粗糙度、鍍層外觀。其中，在原材料和生產(chǎn)工藝發(fā)生可能影響產(chǎn)品質(zhì)量變化時(shí)，

檢驗(yàn)項(xiàng)目為：鍍層耐腐蝕性、鍍層耐磨性。其余項(xiàng)目為每批次必檢。

四、主要技術(shù)指標(biāo)的確定和依據(jù)

1鍍層厚度

目前行業(yè)中常使用的各類(lèi)涂層厚度主要為≥0.033mm和≥0.076mm。本標(biāo)準(zhǔn)延續(xù)使用了

行業(yè)常用規(guī)范中要求的厚度。

2鍍層硬度

鍍層硬度是保障鍍層和摩擦副配合工作壽命的重要保證，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩類(lèi)硬度標(biāo)準(zhǔn)，

其中鋼基泵筒的鍍層硬度要求≥HV550,銅基泵筒的鍍層硬度要求≥HV900。其中HV900參

考了電鍍硬鉻的硬度數(shù)據(jù)。

3鍍層耐腐蝕性

目前在行業(yè)內(nèi)還沒(méi)有對(duì)泵筒鍍層的耐腐蝕性提出數(shù)據(jù)化的指標(biāo)，但多數(shù)使用單位都認(rèn)可

使用中性鹽霧試驗(yàn)對(duì)比的方式來(lái)衡量鍍層的耐腐蝕性。經(jīng)過(guò)在市場(chǎng)上實(shí)際采樣檢測(cè)的結(jié)果，

本標(biāo)準(zhǔn)制定了抽油泵泵筒樣件在中性鹽霧的持續(xù)環(huán)境下，要求至少360H無(wú)明顯擴(kuò)大銹斑或

銹蝕面積不超過(guò)鍍層覆蓋面的1%。

4鍍層結(jié)合力

目前在行業(yè)內(nèi)對(duì)泵筒內(nèi)表面鍍層的結(jié)合力也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)方式和數(shù)據(jù)化指標(biāo)，但本

標(biāo)準(zhǔn)中制定的彎曲折損試驗(yàn)，是抽油