GB T 20174-2006 石油天然气工业.钻井和采油设备.钻通设备.pdf
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1、ICS 75. 180. 10 E 92 GB 和国国家标准+1: -、中华人民GB/T 20174-2006 石油天然气工业钻井和采油设备钻通设备Petroleum and natural gas industries一Drilling and production equipment-Drill-through equipment (lSO 13533: 200 1, MOD) 2006-03-29发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员产2006-09-01实施GB/T 20174-2006 前言1 范围2 规范性引用文件.3 术语和定义.4 缩略语.5 设计要求
2、目次6 材料要求.32 7 焊接要求8 质量控制要求.44 9 标记要求.10 贮存与运输.59 附录A(规范性附录)热处理设备的鉴定60附录职规范性附录)修理和修复的要求.62 附录C(资料性附录)操作性能试验程序.65附录职资料性附录)设计温度验证试验程序附录E(资料性附录)采购指南.74 附录F(资料性附录)失效报告附录G(资料性附录)美国惯用单位与国际单位制的换算.76 附录H(规范性附录)气密封试验80参考文献.82 GB/T 20174-2006 前言本标准修改采用ISO13533 :2001(石油天然气工业钻井和采油设备钻通设备)(英文版)。本标准根据ISO13533 :2001
3、重新起草。本标准与ISO13533:2001(石油天然气工业钻井和采油设备钻通设备相比,主要差异如下za) 删除了ISO13533: 2001的前言和引言;b) 对于ISO13533: 2001引用的其他国际标准中有被等同或修改采用为我国标准的,本标准引用我国的这些国家标准,其余未等同或修改采用我国标准的国际标准,在本标准中均被直接引用;c) 对ISO13533: 2001中的疑误进行了更正,并在相应之处用脚注进行了说明;d) 本国际标准一词改为本标准气e) 用小数点飞.f) 增加了表5,、表6队、表l巳5和表16英制单位相应的国际单位制单位;g) 静水压强度试验压力按照APISpec 6A(
4、第19版)的要求进行规定;h) 将压力等级统一保留一位小数;i) 根据我国机械制图的标准对图的标注做了相应的变动;j) 删除了资料性附录H;k) 根据我国石油工业的特殊需要,增加了规范性附录H气密封试验的要求。本标准的附录A、附录B和附录H为规范性附录,附录C、附录D、附录E、附录F、附录G为资料性附录。本标准由中国石油天然气集团公司提出。本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会(SAC/TC96)归口。本标准负责起草单位:石油工业井控装置质量监督检验中心。本标准参加起草单位z华北石油荣盛机械制造有限公司、宝鸡石油机械有限责任公司。本标准主要起草人:张斌、张样来、刘雪梅、曾莲、许宏奇、范
5、亚民、王周琼。I G/T 20174-2006 石油天然气工业钻井和采油设备钻通设备1 范围2 规范性引用文川、试验和检验、焊接、标记、搬运、贮存与运流体等也进行了规定。本标准适用于以下设备:a) 闸板防喷器;b) d) ,、,、,figh川h的修改单(不包括勘、是否可使用这些文件GB/ T 228- 2002 GB/ T 230. 1- 2004 计划(lSO28 59-1: 1999 , IDT) GB/ T 4340. 1-1999金属维氏硬度试P努叩开忌验方法(叩ISO6507七1997)ISO 10423 : 2001 石油天然气工业钻井和采油设备井口装置和采油树ISO 11961:
6、 1996 石油天然气工业用钻杆ISO 13665 承压用无缝钢管和焊接钢管管体表面缺陷的磁粉探伤方法API Bull 6AF 复合负载下的API法兰性能ASME锅炉及压力容器规范第V卷第5章材料和制造用超声检验方法ASME锅炉及压力容器规范第VI卷第1册附录4.用射线照相法测定焊缝中圆形指示的圆形指示图的验收标准ASME锅炉及压力容器规范第四卷第2册压力容器建造另一规则附录4.以应力分析GB/T 20174-2006 方法为基础的设计ASME锅炉及压力容器规范第回卷第2册压力容器建造另一规则附录6:实验应力分析ASME锅炉及压力容器规范第E卷第I、H、田、凹章ASTM A 193:1999
7、高温用合金钢和不锈钢栓接材料规范ASTM A 320:1999 低温用合金钢栓接材料规范ASTM A 370: 1997 钢制品力学性能试验方法与定义ASTM A 453: 1999 膨胀系数与奥氏体钢相近、屈服强度为345MPa827 MPa (50 X 103 lbf/in2 120 X 103 lbf/in勺的高温用栓接材料规范2 ASTM D 395: 1998 橡胶压缩变形性能的标准试验方法ASTM D 412:1998 硫化橡胶和热塑性弹性体拉伸性能的试验方法ASTM D 471 :1 998 液体对橡胶性能影响的标准试验方法ASTM D 1414 :1 994 0型橡胶圈的标准试
8、验方法ASTM D 1415: 1994 橡胶性能国际硬度的标准试验方法ASTM D 1418 :1 999 橡胶及橡胶乳液命名的标准作法ASTM D 2240: 1997 橡胶性能硬度计硬度的标准试验方法ASTM E 94 :1 993 射线照相检验的标准指南ASTM E 140: 1999 金属硬度换算表ASTM E 165: 1995 液体渗透检验的标准试验方法ASTM E 569: 1997 模拟受控环境下对构件的声发射监测的标准作法ASTM E 747: 1997 射线照相用线型像质指示器的设计、制造和材料分类的标准作法ASNT-SNT-TC-1A: 1992 无损检测人员的资格鉴定
9、NACE MR 0175:2003 油田设备用抗硫化物应力腐蚀开裂的金属材料SAE AMS-H-6875 A:1998 钢材原料的热处理3 o ,叫H F喝1一一一密封垫环(见ISO10423: 200 1) ; 2环形防喷器;3 卡箍;4 闸板防喷器;5一一一钻井四通;6一一阀(见ISO10423: 2001); 7一一井口装置;8 套管$9一一端部和出口连接;10-钻通设备(见本标准h11-一井口装置设备(见ISO10423:2001)。固1典型的地面钻通设备GB/T 20174一20063 GB/T 20174-2006 o ,叫1一一隔水管连接器;2一一柔性/球型接头;3一一-环形防喷
10、器;4 液压连接器;5一一转换接头;6一一-1嘀板防喷器;7一一阀(见IS010423:2001); 8一一液压连接器;9一一井口装置;10-隔水管设备;11一一钻通设备(见本标准); 12一一井口装置设备(见IS010423 : 2001)。固2典型的水下钻通设备4 2 3 3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3. 7 3.9 3. 10 3.11 3. 12 下列术语和定义适用于本标准。验收准则acceptance criteria 对材料、产品或服务性能确定的限制条件。转换接头adapter 具有不同公称尺寸和(或)额定压全封-剪闸板防全封白闸板螺栓bolt
11、用来连接端部或国校准calibration 铸造(动词)cast 将熔融金属注入模具内以获得具有预期形状物件的加工方法。铸件(名词)casting 物质通过在模具内固化后获得最终形状或接近最终形状的物件。G/T 20174-2006 井筒中没有管柱时,起5 G/T 20174-2006 3. 13 化学分析chemical analysis 测定材料的化学成分。3.14 卡箍(名词)c1amp 具有内倒角台肩的设备,用于紧固配套的载。3. 15 夹紧载荷c1amping load 通过将螺栓固紧而由卡箍作用在卡箍载上的轴向载荷。3. 16 3. 17 3. 18 3.19 3.20 封闭螺栓c
12、10sure bolting 用于装配承压件而非端部和出口连接的螺纹紧固件。符合conformance 满足规定的要求。耐腐蚀垫环槽corrosionresistant ring groove 衬有耐腐蚀金属的垫环槽。关键部件critical component 在本标准中有特殊要求的部件。数据采集系统data acquisition system 用于存储和(或)提供试验信息的永久性拷贝系统。如:纸带记录仪,圆图记录仪或计算机系统等。3.21 制造日期date of manufacture 成品在工厂通过制造商最后验收的日期。3.22 钻井四通drilling spool 具有端部连接的承压
13、设备,安装在钻通设备的下面或之间。注:如提供出口连接,应按照本标准的规定进行制造。3.23 端部连接end connection 作为设备组成部分且用于连接设备的法兰(螺柱式或通孔式)、章是连接或其他端部连接(见3.47)。3.24 设备equipment 不需要进一步的加工或组装就可以实现预期用途的任何单一的完整装备。3.25 组焊fabrication weld 连接两个或多个零件的焊接。3.26 法兰f1ange 具有螺栓孔和密封机构的凸缘。通过螺栓与另外一个法兰连接在一起,便可连接承压设备。6 G/T 20174-2006 3.27 锻造(动词)fo咆e用开式模具或闭合模具,通过压力使
14、金属产生塑性变形(通常在热态下)而成为预期形状的加工方法。3.28 3.29 3.30 3.31 3.32 3.33 锻件(名词)fOl宫ing用锻造方法获得的成型金属件。全穿透焊接full-penetration weld 延伸至连接件整个壁厚的一种焊接。垫环安装载荷gasket-seating load 使垫环固定,并且使载面压紧所需的那部分夹紧载荷。垫环锁紧载荷g副keretainingload 承受压力时,抵消垫圈作用在载上的分力所需的那部分夹紧载荷。热影响区heat-affected zone HAZ 在焊接或切割时未熔化,但由于受热而使其力学性能或显微结构发生变化的那部分基体金属。
15、炉heat铸造批c础tlot 由最终熔炼获得的材料。注:对于重熔合金而言,是指从同一根重熔镀块获得的原材料。3.34 热处理heat treatment/heat treating 为改变材料的物理或力学性能,对其进行的受控加热和冷却的交替过程。3.35 热处理批heat treatment load 经过同一热处理周期,作为一批取出的材料。3.36 热加工hot-work 在高于重结晶温度下,使金属塑性变形。3.37 颤hub用于连接承压设备的具有外角台肩和密封机构的凸缘。3.38 液压连接器hydraulic connector 可锁紧和密封端部连接的液压驱动钻通设备。3.39 指示ind
16、ication 在液体渗透和磁粉探伤检测中发现的裂纹、凹坑或其他异常直观信号。7 GB/T 20174-2006 3. 40 整体(形窑词)integral 通过锻造、铸造或焊接工艺组成的(零件)。3.41 工作批跟踪能力job-Iot traceability 零件从标志有钢号的工作批中被追溯的能力。3.42 渗漏leakage 从被试压力容器内部向外有可见的被密封的液体出现。3.4.: 急?性指示Iinear indication 3.44 单件在接loose conle 用于连接设备的部分。3.45 3.46 3.47 3. 50 3.51 大修焊接m/ 大于原壁厚非承压焊失效后不其他端
17、部未列入本在焊后热处理post-we 焊后进行的任何热处理,当其预期功能失效时,会导致井内流体释放到外部环境中的那些与井内流体接触的零件。如:本体、盖和连接杆。3.52 3. 53 承压焊缝pressure-containing weld 失效后会降低零件承压完整性的焊缝。控压件pressure-controlling part/pressure-controlling member 控制或调节井内流体的那些零件。如:密封元件、闸板和承压件内可更换的座。8 GB/T 20174-2006 3.54 端部压力载荷pressure end load 由作用于最大密封直径所确定的密封面上的内部压力引
18、起的轴向载荷。3.55 保压件pressure-retaining part/pressure -retaining member 当其预期功能失效时,会导致井内流体释放到外部环境中的那些不与井内流体接触的零件。如:封闭螺栓和卡箍。3.56 3.57 3. 60 3. 63 产品系到product family 有资质的人员记录可检修理repair 注:修理不包括对零部怦件的更换。3. 64 圆形指示rounded indication 等活动。该过程中,可以包括承压件的更换。修理可以包括非承压(液体渗透或磁粉检验中)长度小于其宽度三倍的,近似于圆形或椭圆形的任何指示。3.65 序列化seri
19、alization 将一个惟一性代码赋予设备的各部件和/或零件,以便保持记录。3. 66 特殊工艺special process 能转变或影响材料性能的作业。9 GB/T 20174-2006 3.67 稳压stabilized (压力试验时)初始压降速率减小到制造商规定的额定值范围内时的一种状态。注:压降可能是由于温度变化、橡胶密封件的安装或封闭在被试设备中的空气压缩等因素引起。3.68 稳定温度stabilized (温度试验时)初始温度波动减小到制造商规定的范围内时的一种状态。注:温度波动是由不同温度液体的混合、对流或传导引起的。3.69 标准连接件standard connection
20、 包括尺寸要求在内,按照本标准制造的法兰、毅或螺柱连接。3. 70 消除应力stress relief 将材料有控制地加热至预定温度,以减少各种残余应力。3.71 3. 72 螺柱连接studded connection 通过将螺柱旋入攻有螺纹的孔中而形成的连接。表面粗糙度surface finish Ra 表面平均粗糙度的度量。注1:以微米表示。注2:本标准提供的表面粗糙度都是其最大值。3. 73 环钻(动词)trepan 通过在孔周围凿一条窄带或槽,然后钻除材料中心孔那部分固体,从而形成一个通孔。3. 74 变径闸椒variable -bore ram 闸板防喷器中,能封闭一定尺寸范围内管
21、柱的关闭和密封元件。3. 75 目视检验visual examination 对零件和设备在材料和加工质量上的可见缺陷进行的检查。3. 76 体积无损检测volumetric non-d四tructiveexamination 用射线、声发射或超声波检测方法对材料内部缺陷进行的检测。3. 77 焊接坡口weld groove 在需连接的两金属之间制备的容纳焊条金属的区域。3. 78 焊接(动词)weld 带或不带外加填充材料的熔接材料行为。3. 79 焊接连接weld joint 通过焊接把要装配的零件固定在一起。10 3.80 3.81 锻造组织wrought structure 不含铸造枝
22、状组织的结构。屈服强度yield strength GB/T 20 174-2006 在室温下测得的应力级别,在该应力级别下材料产生塑性变形,且在应力释放后不能恢复到原始尺寸。注1:以牛顿每平方毫米表示(磅每平方英寸)。注2:本标准规定的屈服强度全部按GBjT228-2002所定义的0.2%残余变形屈服强度确定。4 缩畸语ANSI 美国国家标准学会API 美国石油学会AQL 质量验收准则AS扣1E美国机械工程师协会ASNT 美国无损检测协会AST岛f美国材料与试验学会AWS 美国焊接协会BOP 防喷器HAZ 热影响区ID 内径LP 液体渗透如1P磁粉NA巳E美国腐蚀工程师协会NDE 无损检测O
23、D 外径OEC 其他端部连接OEM 原设备制造商OS 操作系统PQR 工艺评定记录QTC 鉴定试棒VBR 变径闸板WPS 焊接工艺规程5 设计要求5. 1 尺寸规定本标准范围内的设备,其垂直通径尺寸应与表1所示尺寸一致。11 GB/T 20174-2006 公称尺寸口1m179 228 279 346 425 476 527 540 680 762 5.2 工作条件5.2. 1 额定工作压力本标准范围内的设5.2.2 温度等级最低温度是指设备可能遭受的设备的金属部件应设计在表3m 丁、i、9 11 l3 % 16 y4 表1设备尺寸口1盯1178.61 227.84 278.64 345.31
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- GB 20174 2006 石油天然气 工业 钻井 采油 设备
