GBT 22512.1-2012 石油天然气工业 旋转钻井设备 第1部分：旋转钻柱构件.pdf

I C S7 5 ．1 8 0 ．1 0 E9 2 囝闺 中华人民共和国国家标准 G B ／T2 2 5 1 2 ．卜一2 0 1 2 石油天然气工业旋转钻井设备 第1 部分旋转钻柱构件 P e t r o l e u ma n dn a t u r a lg a si n d u s t r i e s m R o t a r yd r i l l i n ge q u i p m e n t - - P a r t1 R o t a r yd r i l ls t e me l e m e n t s 2 01 2 - 0 3 0 9 发布 I S 01 0 4 2 4 1 2 0 0 4 ，M D 2 0 1 2 - 0 7 - 0 1 实施 丰瞀髁紫瓣警糌瞥霎发布中国国家标准化管理委员会仪。 目次 G B ／T2 2 5 1 2 ．1 2 0 1 2 前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯Ⅲ 1 范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 一致性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 ．1 度量单位⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 ．2 表与图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 规范性引用文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 4 术语和定义、符号和缩略语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 4 ．1 术语和定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 4 ．2 符号和缩略语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 5 上部和下部方钻杆旋塞阀⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 5 ．1 总则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 5 ．2 设计准则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 5 ．3 旋转台肩式连接⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 5 ．4 静水压试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 5 ．5 文件和记录的保存⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 5 ．6 标志⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 5 ．7 补充要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 6 四方钻杆和六方钻杆⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 6 ．1 规格、型式和尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 6 ．2 尺寸测量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 6 ．3 旋转台肩式连接⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 6 ．4 四方锻造方钻杆⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 5 6 ．5 力学性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 5 6 ．6 无损检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 6 6 ．7 标志⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 6 7 钻柱转换接头⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 7 ．1 种类和型式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 l 7 ．2A 型和B 型尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 7 ．3C 型 水龙头转换接头 尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 2 7 ．4 D 型 提升短节 尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 2 7 ．5 力学性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 7 ．6 无损检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 7 ．7 旋转台肩式连接的应力分散结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 4 7 ．8 螺纹根部的冷加工⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 4 7 ．9 螺纹和密封台肩的抗磨损处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 4 7 ．1 0 标志⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 4 I G B ／T2 2 5 1 2 ．1 2 0 1 2 8 钻铤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 8 ．1 总则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 8 ．2 标准钢钻铤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 8 ．3 无磁钻铤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 2 9 钻井钻头和取芯钻头⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 8 9 ．1 牙轮钻头和刮刀钻头⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 8 9 ．2 金刚石钻头、金刚石取芯钻头和聚晶金刚石复合片 P D C 钻头⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 8 1 0 加重钻杆 H W D P ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2 1 0 ．1 总则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2 1 0 ．2 力学性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 5 1 0 ．3 组装⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯‘⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 1 0 ．4 追溯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 1 0 ．5 标志⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 1 1 棒材和管材的无损检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 1 1 ．1 总则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 1 1 ．2 无损检测人员的资格和鉴定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 1 1 ．3 表面缺陷⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 8 1 1 ．4 内部缺陷⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 9 附录A 资料性附录以美国惯用单位制表示的表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 5 Ⅱ - _ I J L - - | - -刖瞢G B ／T2 2 5 1 2 ．1 2 0 1 2G B ／T2 2 5 1 2 t 】’p 。s M 8 E n “i ci mr l i d l m 5 p u n l 。no ft h et “eb o d yf o rt h ed c l r i o n o fs u r f a c li m l l e r f e c l i o n s A P [ R P7 G 钻桂设计和操f 1 极限的推荐作法 D r i l lS t e mD e s i g n ㈨d p e r a l i n R1 ．i m i ls A P Is 卅r5 D P 钻扦规范 S p e e i f i e a l i o nf o rD r i l lP ‘J ’e ， A S T MA 2 6 2 奥氏雌不锈钠舳问浸蚀敏感性帕幢侧标准n 让 S t a n d a r dI ’州⋯h r1 e l e c t i l ，g G B ／T2 2 5 1 2 ．1 2 0 1 2 S u s c e p t i b i l i t yt OI n t e r g r a n u l a rA t t a c ki nA u s t e n i t i cS t a i n l e s sS t e e l s A S T MA 4 3 4经热轧或冷精轧，淬火和回火的合金钢棒的标准规范 S t a n d a r dS p e c i f i c a t i o nf o r S t e e lB a r s ，A l l o y ，H o t - - W r o u g h to rC o l d - - F i n i s h e d ，Q u e n c h e da n dT e m p e r e d A S T ME 5 8 7 采用接触法的超声波斜束检验的标准规程 S t a n d a r dP r a c t i c ef o rU l t r a s o n i c A n g l e - - B e a mE x a m i n a t i o nb yt h eC o n t a c tM e t h o d 4 术语和定义、符号和缩略语 4 ．1 术语和定义 下列术语和定义适用于G B ／T2 2 5 1 2 的本部分。 4 ．1 ．1 波幅a m p l i t u d e A 型扫描接收的信号，由基准高度到波峰或波峰间的垂直高度。 4 ．1 ．2 A 型扫描显示A s c a nd i s p l a y 超声波设备的一种显示方法，接收到的信号用相对于水平扫描时间轴的垂直高度或“尖信号”表示， 两个信号闻的水平距离代表两种条件下所产生的超声波信号经历的时间，此时间可换算成在材料中所 传播的距离。 4 ．1 ．3 背反射b a c kr e f l e c t i o n 从被检测面的相对面接收到的信号。 4 ．1 ．4 倒角直径 b e v e ld i a m e t e r 旋转台肩式连接接触面的外径。 4 ．1 ．5 钻头转换接头b i ts u b 通常两端为内螺纹连接、用于连接钻头和钻柱的接头。 4 ．1 ．6 内螺纹连接b o xc o n n e c t i o n 石油专用管材 O C T G 上带有内螺纹 母螺纹 的螺纹连接。 4 ．1 ．7 弯曲强度比b e n d i n gs t r e n g t hr a t i o B S R 当旋转台肩式连接旋紧时，内螺纹与外螺纹抗弯截面模量的比值。对于内螺纹连接，该截面位于旋 紧后外螺纹端面所对应的内螺纹处。对于外螺纹连接，该截面位于旋紧后最后一牙啮合螺纹处。 4 ．1 ．8 校准系统c a l i b r a t i o ns y s t e m 文件化的量规校准和控制系统。 4 ．1 ．9 冷加工c o l dw o r k i n g 在温度低至可引起金属永久变形时，旋转台肩式连接的螺纹根部、圆角半径以及圆柱截面产生的塑 性变形。 4 G B ／T2 2 5 1 2 ．卜一2 0 1 2 4 ．1 ．1 0 脱碳d e c a r b u r i z a t i o n 加热时由于介质中某些元素与碳发生反应，引起钢铁件表面含碳量降低的现象。 4 ．1 ．11 判定缺陷深度d e p t hp r o v e - u p 在材料表面修磨出一窄槽，使其通过表面缺陷指示直到指示底部的部位，然后采用深度仪测量深度 并与验收准则相比较。 4 ．1 ．1 2 通径规d r i f t 用于检查钻柱构件最小内径的量规。 4 ．1 ．1 3 钻铤d r i l lc o l l a r 用以对钻头施加钻压的刚性大的厚壁管。 4 ．1 ．1 4 钻杆d r i l lp i p e 两端带有钻杆接头的钢制管件。 4 ．1 ．1 5 锻造f o r g e 施加压力使金属塑性变形到预期的形状，通常在热态下进行模锻或自由锻。 4 ．1 ．1 6 锻件f o r g i n g 用锻造方法得到的成形金属件。 4 ．1 ．1 7 全牙高螺纹f u l l d e p t ht h r e a d 螺纹牙底位于外螺纹的小径圆锥上或位于内螺纹的大径圆锥上的螺纹。 4 ．1 ．1 8 基准平面 基面、测量点 g a u g ep o i n t A P I 旋转台肩式连接上垂直于螺纹轴线的假想平面。 ．注基准平面位于距产品外螺纹台肩1 5 ．9m m 0 ．6 2 5i n 处。 4 ．1 ．1 9 气密性g a s - t i g h t 在规定时间内，规定的压力下，保持气体不泄漏的能力。 4 ．1 ．2 0 炉h e a t 通过一批次熔化过程的单次循环所产生的金属量。 4 ．1 ．2 1 抗H 2 S 阀内件H 2 St r i m 除外部阀体的所有部件，均满足G B ／T2 0 9 7 2 ．2 和G B ／T2 0 9 7 2 ．3 中硫化氢 H z S 使用条件下的 要求。 注对本条款而言，N A C EM R0 1 7 5 与G B ／T2 0 9 7 2 ．2 和G B ／T2 0 9 7 2 ．3 等效。 4 ．1 ．2 2 方钻杆k e l l y 位于水龙头和钻杆之间，横截面内为圆孔、外为正方形或正六边形的钢制管件。靠转盘驱动管体并 5 将扭矩传递给钻_ ．内孔用r 精送钻井液。 4I2 3 方钻杆保护接头k e l l F ⋯r u b 川H h 铺仟掷连的转换拄 ．用j 1 保护经常上、卸扣的方铺扦螺蛙 412 4 代号I ．1 “ l 崔示旋转白旧式硅摧规格和型五的无觜纲标记， 412 5 内螺纹长度I e n m h 耐I m xt h m d L B T 挂内的压 于内螺纹 棒材或管材在同截而上测量的最大径和最小径之闻的差值，T 包括8 l4 巾述厦的表面恪磨量 4l3 3 外螺纹靖p i ．e n d 嫌垃连接的外螺纹c 公螺纹 部分。 413 4 镕m I Zp ⋯fq u e n c h i o E 越过艴氏体化及随后快建抟却的斤法，使部分或生部奥氏体转化成屿托体的铁合盘碗化I 艺- 413 5 回火工艺p r 眦e Ⅻo f [ t m p e r i n l | 终掉碰册或正火的t 件加热芏低于转壹点纳菜泓废．筒后冷却到宦温的热世坪1 Z 通常a f 降低 碰蠼和消障懈，J 。 413 6 参考尺寸”“一e d i m e n s i o n I h 两个成耐个“I i 其他Rj 诵甜的R1 f - 4l3 7 旋转台肩式莲接m l a r ys h o o l d e r e dc o n n K l i o n Ⅲf 钻桂构什的J } 有粗牙蜊锥螺垃和密封台崩的螺纹连接 4 ’3 0 允许的变动值。 414 0 钻杆接头‘帅lj o i n t 钻杆州端“彳『旋转靠聊式连接的厚壁琏挂件， 4 14 7 上t l ，S 钻杆旋塞阀u p p e rk e l l yv a l v e K e l l yc o c k 直接装f 方钻杆r 部的嘲将 ￡炎闭以封住钻牡内的难力 414 8 工作压力w o r k i n gp r e s s u r e l I 常作业时设备的某部件限量帕I E ， G B ／T2 2 5 1 2 ．1 2 0 1 2 4 ．1 ．4 9 工作温度w o r k i n gt e m p e r a t u r e 正常作业时设备的某部件承受的温度。 4 ．2 符号和缩略语 D 外径 D 卵 隔板槽直径 D c对角宽，锻造方钻杆 D c c对角宽，机加工方钻杆 D ，倒角直径 D ，。方钻杆对边宽 D r n浮阀槽直径 D e吊卡槽直径 D 。提升台肩外径 D 。。方钻杆下加厚端外径 D ，吊卡槽直径 D n缩减部分外径 D s卡瓦槽直径 D u方钻杆上加厚端外径 d 内径 d “内倒角直径 L 总长 L D 方钻杆驱动部分长度 L r v浮阀总成长度 L G方钻杆套筒量规最小长度 L 。方钻杆下加厚端长度 L R浮阀槽深度 L u方钻杆上加厚端长度 Z 。吊卡槽深度 z s卡瓦槽深度 R 半径 R 。锻造方钻杆棱角半径 R c c机加工方钻杆棱角半径 R H六方钻杆套筒量规最大内圆角半径 R s 四方钻杆套筒量规最大内圆角半径 T 隔板槽直径 t 最小壁厚 么口吊卡槽过渡角 么』9卡瓦槽过渡角 A M M T美国小口径油管螺纹 A M T 美国小E l 径油管螺纹可选缩写 B S R 弯曲强度比 d B 分贝 8 F H A P I 贯眼型螺纹 H B W 布氏硬度 L H 左旋 M T 磁粉检测 M T 小口径油管螺纹 N CA P I 数字型螺纹 N D T 无损检测 P T 渗透检测 R E GA P I 正规型螺纹 R H 右旋 U T 超声检测 5 上部和下部方钻杆旋塞阀 5 ．1总则 G B ／T2 2 5 1 2 ．1 2 0 1 2 本部分规定了上部和下部方钻杆旋塞阀的设计、材料、检测和试验的最低要求，同时也适用于顶部 驱动钻井系统的钻柱安全阀。在正常的使用条件下 H 。S 作为一种附加的使用条件要求，见5 ．7 ，本部 分适用于最大工作压力为3 4 ．5M P a1 0 3 ．4M P a 50 0 0p s i ～1 50 0 0p s i 所有规格的阀。阀体的额定 工作温度为- - 2 0 ℃ 一4 下 及其以上，对于密封装置的部件，允许有其他的温度限制。 5 ．2 设计准则 5 ．2 ．1 总则 对于按照本部分生产的各种类型的阀，制造商应制定设计准则和分析性文件。该文件应包括在复 合载荷 包括拉力、内部压力和扭矩 下，阀体满足最低材料性能和最小公差，开始屈服时的载荷状况。 阀体材料屈服时的载荷状况应以表格或图形的形式提供。设计最低屈服安全系数应是表l 中的阀体试 验压力的1 ．0 倍。 由于阀具有有效的疲劳寿命，宜监督载荷状况，确保其处于制造商提供的阀体材料屈服条件之下。 载荷的持续时间 低于该载荷疲劳不累积 取决于使用条件，主要由与阀接触的流体温度及其腐蚀性 决定。 表1 静水压试验压力 最大工作压力 静水压阀体试验压力 仅用于新阀 M P a M P a 3 4 ．56 8 ．9 6 8 ．91 0 3 ．4 1 0 3 ．4 1 5 5 ．1 5 ．2 ．2 材料要求 当材料要求未另外规定，按本部分提供的构件，其材料可依据其应用而改变，但应符合制造商的书 9 面林准．制造婀的拈面标准应确定如F 内容 a 化学成分范咐{ b 臻处邢条件； t I 力学性能限剐； 机批强度； 2 肌脞强匿； 3 仲K 率； I 碰废 力学性能的最小值也符合笫8 章所艇也的钻铤的材料要求 m 的．丹之 r 1 润N 渤㈣嗽 从柄牲J ”j 试件． 得试仲的产c 5232 骚 ⋯，。⋯～、、一一 ll i≥i；iil5；；2ii影许％Ⅲ宽m小 d ”“， 镕Ⅱ{ “ l { 1 0 】⋯5 Ⅲ_ 二。6 67 5 24 压力密封的性能要求 方针盯旋鬻心以及萁他的钻挂安全闫 咒沧何种密封机构 麻设计为仅崩下地师的．或看用r 地面 和 戒 外’r 的川在顶部驱动钻井茉统中的下部打钻杆艇摩蝴和安垒用宜堙汁为川F 井F 的。缉种使 Ⅲ娄圳的u 力街j 『的瑷J j 性能婴求如表3 所示， l ’ 表3 使用类别定义 №Ⅲ* “ 目* w ％ ”* H 自＆母f 目 “R Ⅲ n * f E ； * H n 自m m 受* 自r 井T1 7M h 白口* E 自≮f R ★f ”m 山∞自Ⅲ 目 自％Ⅱ女“ m t ＆ 十目* H m n ∞自∞I tJ J ； * g H J M t { ” Ⅲn ．Ⅲ∞17M I 、ⅫR * ∞商Ⅱ* l3 8M I ’日 * H m 目Ⅸm { 自r T1 7M P a ∞* m 自肆f ＆ T “EJ J 白勺m Ⅸ i ；；蠹l i 。；‘ “”。 8 ‘1 ””“”8 “ 篆篡盖谳 M 女∞≈一声掣 。雾刀 女一㈣西．” 女屯■- r 震 剁* ∞阚* J ％月 ￡月开■I ‘帮j j 、14 Ⅻm * Ⅲ。4o 。4 晚Ⅱ镕镕M l 镕≈白勺ⅢH 一次． 自N 件∞％能目镕Ⅱ一女，L d m ∞目 f * Ⅱ 53 旋转台 后 性能要求 黧濑蒸丝罴 纠J 1 胡戈在 。 删“ 2 G B ／T2 2 5 1 2 ．1 2 0 1 2 5 ．3 ．2 ．2 用于标准钢的旋转台肩式连接 由标准钢加工的旋转台肩式连接应采用湿磁粉的方法检测。磁粉检测应按照制造商制定的书面规 程执行。此书面规程应符合G B ／T1 5 8 2 2 ．1 ，当买方要求时应向其提供。 注对本条款而言，A S T ME7 0 9 与G B ／T1 5 8 2 2 ．1 等效。 5 ．3 ．2 ．3 用于无磁钢的旋转台肩式连接 由无磁钢加工的旋转台肩式连接应采用液体渗透的方法检测，使用溶剂去除型或水洗型的着色渗 透剂或荧光渗透剂。渗透检测应按照制造商制定的书面规程执行。此书面规程应符合G B ／T1 8 8 5 1 ．1 ，当 买方要求时应向其提供。 注对本条款而言，A S T ME1 2 0 9 、A S T ME1 2 1 9 、A S T ME1 2 2 0 和A S T ME1 4 1 8 与G B ／T1 8 8 5 1 ．1 等效。 5 ．4 静水压试验 5 ．4 ．1 总则 静水压试验应按表1 所示的压力进行。试验应在室温下进行，采用无腐蚀性、低黏性、低压缩性的 适宜液体。在保持压力期间，计时应从压力达到稳定时开始。在此期间，不允许发生可见的泄漏，压降 应在制造商零泄漏率的公差之内。 5 ．4 ．2 静水压阀体试验 每个新阀的阀体都应以下列方法进行静水压试验。静水压阀体试验应在阀处于半关闭状态下进 行。如果阀体中有钻柱密封件，应进行1 ．7M P a 2 5 0p s i 的低压试验。低压试验和高压试验都应分三 步进行 a 在规定的静水试验压力下，保持压力3m i n ； b 降低压力至零} c 重新升压至规定的静水试验压力，保持压力的时间不低于1 0m i n 。 5 ．4 ．3 工作压力试验 5 ．4 ．3 ．1 总则 根据表3 所定义的使用条件类别，每个阀均应进行适当的工作压力试验。该试验适用于所有的新 阀，并应按照5 ．4 ．3 ．2 和5 ．4 ．3 ．3 的要求进行。 工作压力试验持续时间应不少于5m i n 。 5 ．4 ．3 ．2 下部压力试验 该试验适用于1 级和2 级阀。 阀处于关闭状态下，压力应作用于阀的功能下端 通常为外螺纹端 。低压和高压试验都应进行。 低压应为1 ．7M P a 2 5 0p s i ，高压应为最大工作压力。进行高压试验后进行打开和关闭阀的操作，以释 放阀内部聚集的压力。 5 ．4 ．3 ．3 上部压力试验 该试验仅适用于球形密封机构的2 级阀。 阀处于关闭状态下，压力应作用于阀的功能上端 通常为内螺纹端 。低压和高压试验都应进行。 】2 G B ／T2 2 5 1 2 ．1 2 0 1 2 低压应为1 ．7M P a 2 5 0p s i ，高压应为最大工作压力。进行高压试验后进行打开和关闭阀的操作，以释 放阀内部聚集的压力，然后重复低压试验。 警告工作压力试验完成后，检查球或阀瓣对准所指示的“打开位置”，确保其对应在制造商允许的 范围内，否则在现场使用中将引起流体冲蚀问题。 5 ．4 ．4 钻柱密封件外部压力的设计验证试验 对于每个2 级阀的设计，应进行如下适当的钻柱密封件外部压力试验。 该试验持续时间应不少于5m i n 。 钻柱密封件外部压力试验仅适用于2 级阀，且仅仅是作为设计验证的目的。在阀处于半开状态下， 试验压力应作用于阀的外部 例如，在钻柱密封区域安装高压套筒 。低压和高压钻柱密封件试验都应 进行。低压应为1 ．7M P a 2 5 0p s i ，高压由制造商确定，最小应为1 3 ．8M P a 20 0 0p s i ，还可更高，直 至最大工作压力。 5 ．4 ．5 密封件温度范围的设计验证试验 该试验仅适用于2 级阀，且仅仅是作为设计验证的目的。 标准非金属密封的典型有效温度范围是一1 0 ℃～9 0 ℃ 1 4o F ～1 9 4 下 。除非买方另有规定，进 行设计验证试验时，阀和试验流体应处于该极限温度下。压力试验应按照5 ．4 ．3 和5 ．4 ．4 的要求在低 温和高温下进行，采用适合于极限温度条件的试验流体。 5 ．5 文件和记录的保存 制造商应保存并按要求提供给买方每个阀的检测 尺寸检验、目视检测和无损检测 文件和静水压 试验的文件。该类型的阀全部售出后，制造商还应保存性能鉴定试验文件不少于7 年。 5 ．6 标志 按照本部分制造的方钻杆旋塞阀及其他钻柱安全阀，应按下述规定使用低应力钢印打印或者使用 低应力铣削的方法 a 在铣槽内打印制造厂商的名称或商标、“G B ／T2 2 5 1 2 ．1 ”、使用条件类别、唯一的序列号、制造 日期 月／年 和最大工作压力； b 在紧靠旋转台肩式连接的外径表面上打印该连接的规格和型式； c 如果适用，在紧靠阀操作机构的外表面上标记旋转方向，指向阀的关闭位置； d 在1 级阀上，用箭头 一 或箭头 一 与“F l o w ”字样标记正常的泥浆流动方向。 5 ．7补充要求 5 ．7 ．1 总则 下列关于方钻杆旋塞阀和其他类型钻柱安全阀的补充要求应按买方和制造商的协议和订购单中的 规定执行。 5 ．7 ．2 气密封的补充要求 方钻杆旋塞阀和其他类型的钻柱安全阀过去并没有按照气密封结构设计。为气密封条件下使用而 设计的阀称作气密阀。买方可要求把非强制的气密性验证试验作为一项补充要求，以验证气密阀的气 密性设计，并对每个所提供的阀进行常规验收试验，见5 ．7 ．3 。 1 3 5 73 气密性验证试验 接雕本部分设仆和制造的方钻f _ 旋摩心和其他娄喇钻柱安令蚓的补充性能验证试验应巾非设计片 的权威机构* 屉或验Ⅱ。H 为气作№低垤缩性的披体n 高压下的越捕试验更具有潜在的危险性．因此 商压气体试验血R 限] 作为性能验证试骑。在室温下宜使用氯气或其他适宜的不易燃。～体。此外低 压和高压试验f 按5 3 的要求进行。在sr a i n 的试验期问币肺观察到气泡。 若一十阀c 设计完成井证明具有气密性．那幺按照与该嘲柏同的规范制造的每个阀，应按j43 中 的适用条款采用室温空气进行06 ZM P a 9 0p s i 的低压气体试验。舟5r a i n 的试验期删水应观察到 6 21 驱动部分 所有方钻杆的驱动部分席使用符合表8 和图4 的套筒量规测量其R 寸精度 6 22 内孔 所有方钻杆的内孔都应使用蛀小长度为30 5m 1 0f 1 的通径规测量。通径规的最小直径鹰等于 泼方锫杆 标准或选川 的规定内径减去32m m 17 8i n } 。对r1 3 34r a m 5l ／4i n 的六方钴杆．可规 定标准内径或选用内径 内孔 n 表7 。 63 旋转台庸式琏接 方钻轩宦其有表5 或表7 规定的规格和型式的内螺纹连接和外螺纹连接，并应符合G B I T2 2 5 i22 1 I 的磬求。 对于1 0 8m m 4I ／4i n 和1 3 3dm m 5l ／4i n 的朋方钻杆下端螺纹连接、13 3 4r a m 51 ／4i n 和 I5 24m m 6i n ；的，、方钻杆F 端螺纹连接．两种螺纹连接规格和型式都是标准的。 上端和下端旋转台肩武连接的螺纹与密封台肩应采用磷酸锌或磷酸锰的抗蘑损处理 磷化址理 。 磷化处理膻在所有洲最完成后进行。处理形式应由制造商选掸。 64 四方锻造方钻杆 制造口方溉造方钻杆，埴在f ．加厚端和下加膊端与驱动部分相连的圃角医域“及圆角切点向外延 伸最小32r l l m 1 ／8i n 舯赋域内，玉除脱碳表层。 夏比V 型缺冲击试验盛柱2 1 ℃3 ℃ 7 0T i 5T 下进行，且应符合G B f l2 2 9 的要求。在较 低温度下进行试验时．若符台6j 34 的要求也可接受。 ＆w “j ．A S T MA 3 7 0 * A S T ME 2 3 自 B ／T2 2 9 等教。 6 5 32 试样 缚炉厦每热址理批应进行 个试样为组的冲击试验。 试样血取自下女Ⅱ曜端 距外表向2 5 4r a m 1i n 或位于壁厚巾心，取两者中的较小者 试样直纵向截取，径H 开槽。 6 5 33 试样尺寸 材料小足“切股全尺寸试样f 1 0m m 1 0m m 时．鹿采用可获得的下一级州的小Rr 标准试样除 1 5 C B ／T2 2 5 1 2 ．1 2 0 1 2 此之外，应采用全尺寸试样。 如果需要采用小尺寸试样，验收准则应乘以表2 所列的适当的修正系数。不允许采用宽度小于 5m m 的小尺寸试样。 6 ．5 ．3 ．4 验收准则 三个试样的冲击功平均值应不小于5 4J 4 0f t l b s ，且单个值不小于4 7J 3 5I t l b s 。 6 ．6 无损检测 用于制造方钻杆的每一根棒材或管材均应按本部分第1 1 章进行表面缺陷和内部缺陷的检测。 6 ．7 标志 按本部分制造的方钻杆，应在其上加厚端的外径上用钢印打印出如下信息 a 制造厂商的名称或商标； b “G B ／T2 2 5 1 2 ．1 ”； c 上端旋转台肩式连接的规格和型式。 下加厚端外径上应用钢印打印下端旋转台肩式连接的规格和型式。 示例一个由A B 公司制造的1 0 8r a m 41 ／4i n 的四方钻杆，上端为65 ／8R E G 左旋内螺纹连接，下端为N C 5 0 右旋 外螺纹连接。应作如下标志 在上加厚端A B 公司 或商标 G B ／T2 2 5 1 2 ．1 65 ／8R E GL H 在下加厚端N C 5 0 表4 四方钻杆驱动部分 12 3456 7 891 01 1 驱动部分长度总长 mm对角宽 半径半径偏心孔 对边宽对角宽 方钻杆 D c c R cR c c 最小壁厚 规格3 标准 选用标准选用 D F L 6 D c 。 O m m m m 一0 ．4 士1 ．6m m t L DL DLL 仅供参考 m m m m m m 0 ．1 5 2 O ．1 5 2 0 ．1 5 2 0 ．1 5 2 0 ．1 2 70 ．1 2 7 0O 6 3 ．51 1 ．2 81 2 ．1 96 3 ．58 3 ．3 8 2 ．5 57 ．94 1 ．31 1 ．4 3 7 6 ．21 1 ．2 81 2 ．1 97 6 ．21 0 0 ．O9 8 ．4 29 ．54 9 ．21 1 ．4 3 8 8 ．91 1 ．2 81 2 ．1 98 8 ．91 1 5 ．11 1 2 ．7 0 1 2 ．75 6 ．41 1 ．4 3 1 0 8 ．01 1 ．2 81 5 ．5 41 2 ．1 91 6 ．4 61 0 8 ．O1 4 1 ．31 3 9 ．7 01 2 ．76 9 ．81 2 ．0 6 1 3 3 ．41 1 ．2 81 5 ．5 41 2 ．1 91 6 ．4 61 3 3 ．41 7 5 ．41 7 1 ．4 51 5 ．9 8 5 ．7 1 5 ．8 8 注四方钻杆驱动部分的结构见图2 。 。四方钻杆规格一列数值与第6 列的对边宽D r 。 对边间的距离 数值相同。 6 D n ．的公差，对规格6 3 ．5 ～8 8 ．9 为4 - 一m m ，对规格1 0 8 ．0 ～1 3 3 ．3 为 一m m ，见6 ．2 套筒量规检测。 。D c 的公差，对规格6 3 ．5 ～8 8 ．9 为 i ～m m ；对规格1 0 8 ．0 ～1 3 3 ．3 为 一m m 。 1 6 G B ／ r2 2 5 1 2 ．1 2 0 1 2 单位为毫米 英寸 x ＆c 4 说明 1 左旋内螺纹； 2 上加厚端； 3 下加厚端； 4 右旋外螺纹。 8 棱角半径R c 或R “应由制造商选择。 图2 四方钻杆 表5 四方钻杆加厚端与旋转台肩式连接单位为毫米 1234567891 01 l 上端内螺纹连接。下端外螺纹连接8 方钻杆 外径 倒角 上加 倒角 下加厚端 规格“ 代号。D u 直径 厚端长度 外径 内径 d 直径 长度 D F L u 代号。D I ，R 土0 ．8 6 3 ．5 士0 ．8 1 ．6 D ” L L 士0 ．4 O 士0 ．4 6 3 ．5 0O 标准65 ／8R E G1 9 6 ．81 8 6 ．14 0 6 ．4 N C 2 6 8 5 ．73 1 ．88 3 ．O5 0 8 ．0 6 3 ．5 选用 41 ／2R E G 1 4 6 ．0 1 3 4 ．54 0 6 ．4N C 2 68 5 ．73 1 ．8 8 3 ．0 5 0 8 ．0 标准 65 ／8R E G1 9 6 ．81 8 6 ．14 0 6 ．4N C 3 11 0 4 ．84 4 ，41 0 0 ，45 0 8 ．0 7 6 ．2 选用 41 ／2R E G 1 4 6 ．0 1 3 4 ．54 0 6 ．4N C 3 l1 0 4 ．84 4 ．4 1 0 0 ．45 0 8 ．0 1 7 团Ⅱ噩、面哑一酉l Ⅱ强 * A 镕 g 自目* ∞镕∞”目 菡篙匦也鬯圆 譬 ～ 兰。 G B ／i “ 2 2 5 1 2I 一2 0 1 2 ”t 。．入 ；专* 瞥雾 眶 一刮毒 1 ． 八一z 上具 U }1f } √徭- l 惑k j ；；；} Z | J r ．姒i i l 量I ≯z 少 I ≮嚣涟二∥。。 23 { 卜 6 1 ．y d 自 A 代9 D ‘ 0 { G B ／T2 2 5 1 2 ．1 2 0 1 2 表7 续单位为毫米 l23456789l O1 1 上端内螺纹连接8下端外螺纹连接8 方钻杆 外径 倒角 上加厚端 倒角 下加厚端 直径 长度 外径 内径 规格6 代号。D u代号。D L R d 直径 长度 D F L u D 。 L L 土o ．8 6 3 ．5 士o ．8 1 ．6 土o ．4 0 6 3 ．5 0 士o ．4 0 标准 65 ／8R E G1 9 6 ．91 8 6 ．14 0 6 ．4N C 3 81 2 0 ．65 7 ．21 1 6 ．35 0 8 ．