包括1998年4月出版的勘误和2004年9月生效的补充1 美国石油学会标准 套管、油管和管线管螺纹的 加工、测量和检验规范 (美国惯用单位制) API Spec 5B 1996年8月 第14版 生效日期:1996年12月1日 中国石油天然气集团公司管材研究所 译
API Spec 5B 特 别 声 明 API出版物仅针对一般性质问题。涉及特定情况时,应查阅地方、州和联邦法规。 API不为雇主、制造商或供应商承担对他们的雇员的健康、安全风险以及预防措施进行告诫、训练或装备方面的义务。也不承担他们在地方的、州的或联邦的法律下的责任。 关于特殊材料和工况所涉及的安全保健风险以及相应的预防措施的资料,应从其材料的雇主、制造商或供应商,或在其材料的安全数据表处得到。 任何API出版物的内容不能解释为用暗示或其它方式授予任何权利去制造、销售或使用任何专利证书包括的方法、设备或产品。本出版物中的任何内容也不能解释为开脱任何人侵犯专利证书所授权利应承担的责任。 通常,API标准至少每五年进行一次复审,并进行修订、重新确认(检定)或撤销。有时,这个复审周期可延长一次,最多两年。作为现行API标准,本出版物的有效期自出版之日起不超过五年,除非再版时授权延长其有效期。本出版物的状况可从API标准部(电话(202)682-8000)查明。API每年出版一次出版物和资料目录,半年修订一次,并可通过全球工程文件(15 Inverness Way East, M/S C303B, Englewood, CO 80112-5776)获得。 本文件是根据API标准化程序在保证制定过程中适当公告和参与的基础上制定的,并称之为API标准。有关本规范内容的解释和对制定程序的看法与问题,可直接致函美国石油学会标准部总经理(1220 L Street,.,Washington,)。翻印或翻译本出版物全部或其中任何一部分内容,应向标准部总经理提出申请许可。 API出版物可供任何愿意使用的人使用。学会做出很大努力以确保出版物内的数据准确可靠,但是,本学会对本出版物不作任何声明、不担保或不承担责任。因此,断然拒绝承担因使用本出版物而造成的损失或伤害责任,也不承担因使用本出版物而侵犯联邦、州或地方法规的责任。 API标准的出版是为了便于已被验证的、良好的工程技术和操作作法的广泛应用。这些标准无意排除对譬如应在何时何地采用这些标准所需的良好工程判断。API标准的制定和发布,无意以任何方式限制任何人采用其它的作法。 按照某API标准的标记要求对其设备或材料进行标记的任何制造商,应对产品符合该标准的所有相应要求负完全责任。美国石油学会不表示、担保或保证这些产品确实符合相应的API标准。 版权所有。未经允许,不得复制、存储在可恢复的系统,不得通过电子、机械、照相复制、录音等手段进行传播。出版者联系地址:API Publishing Services,1220 L Street,.,Washington,。 版权所有 © 1996 美国石油学会 I
API Spec 5B 前 言 本规范由API管材标准化委员会(API C1/SC5)管辖。本版包括1994年信函投票表决通过的内容。 本规范最初于1939年以Std 5B《管子内外螺纹检验规范》出版。第4版于1962年出版,其内容除螺纹检验外,还增加了API标准5A、5AC、5AX和5L中所涉及的套管、油管和管线管及接箍的螺纹和螺纹量规的尺寸要求、测量操作规定、量规规范和量规确认(检定)的规定。Std 5B第4版更名为《套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范》。 在此,对美国钢铁公司将偏梯形套管专利、Armco钢铁公司Armco分公司将直连型套管专利奉献给公众表示感谢。 API勘探开发类出版物通常在页边带有线条标记,以标明出版物较之前一版本已作修改的部分。本出版物已完全改版,全部章节段落已作修改。建议使用者仔细阅读该新版本。 本规范自印刷在封面上的日期起生效,但也可自发布之日起自愿采用。 欢迎提出修改意见,并请提交美国石油学会标准部(1220 L Street,.,Washington,,standards@)。 II
API Spec 5B 目 次 特别声明 ............................................................................................................................................................... I 前言 ...................................................................................................................................................................... II 1 范围 ................................................................................................................................................................. 1 内容 .............................................................................................................................................................. 1 检验 .............................................................................................................................................................. 1 其它要求 ...................................................................................................................................................... 1 米制换算 ...................................................................................................................................................... 1 2 规范性引用文件 ............................................................................................................................................. 1 通则 .............................................................................................................................................................. 1 要求 .............................................................................................................................................................. 1 等效标准 ...................................................................................................................................................... 1 3 定义 ................................................................................................................................................................. 1 4 螺纹尺寸与公差 ............................................................................................................................................. 2 管线管、圆螺纹套管和油管、偏梯形螺纹套管 ...................................................................................... 2 直连型套管 ................................................................................................................................................ 19 5 螺纹(单项参数)的检验 ........................................................................................................................... 32 管线管、圆螺纹套管和油管、偏梯型螺纹套管 .................................................................................... 32 直连型套管 ................................................................................................................................................ 43 6 螺纹综合检验 ............................................................................................................................................... 44 管线管、圆螺纹套管和油管及偏梯形螺纹套管 .................................................................................... 44 直连型套管 ................................................................................................................................................ 49 7 量规规范 ....................................................................................................................................................... 52 管线管、圆螺纹套管和油管、偏梯形螺纹套管 .................................................................................... 52 直连型套管 ................................................................................................................................................ 55 8 量规确认(检定) ....................................................................................................................................... 76 管线管、圆螺纹套管和油管、偏梯形螺纹套管 .................................................................................... 76 直连型套管 ................................................................................................................................................ 78 9 螺纹标记 ....................................................................................................................................................... 79 附录A 校对量规的装运说明 ......................................................................................................................... 81 附录B API标记特许使用说明 ...................................................................................................................... 82 附录C API量规确认(检定)机构要求 ...................................................................................................... 83 附录D API出版物一览表 ............................................................................................................................. 84 API会标使用权的申请 ..................................................................................................................................... 86 文件A 理事会决议 ......................................................................................................................................... 87 文件B ................................................................................................................................................................. 88 文件C 使用美国石油学会正式会标许可证协议书 ..................................................................................... 89 III
API Spec 5B 套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范 (美国惯用单位制) 1 范围 内容 本规范包括对API螺纹量规的尺寸和标记要求,以及用于检验管线管、圆螺纹套管和油管、偏梯形螺纹套管和直连型套管的连接螺纹和量规的仪器和方法。本规范适用于按API标准生产的产品。螺纹的锥度、螺距、牙型高度、牙型角和牙侧角的测量方法适用于每英寸牙数不多于111/2牙的螺纹。所列不带公差的螺纹尺寸仅作为连接设计的依据,不须进行测量以确定产品接收或拒收。 检验 螺纹检验适用于装运前制造地点的检验,中途任一地点进行的检验,目的地交货后进行的检验以及由代表买方或厂方的检验人员进行的检验。制造厂可任意选用其它的仪器或方法来控制生产作业。但是,产品验收只能根据依本规范要求进行的检验结果来决定。 其它要求 凡本规范未列出的要求,应查阅适用的产品标准。 米制换算 美国惯用单位制的米制换算均在本规范的米制版中提供。 2 规范性引用文件 通则 本规范部分或全部引用了下列标准的最新版本。 API RP 5A3 螺纹脂推荐作法 API RP 5C1 套管和油管的维护与使用推荐作法 API Spec 5CT 套管和油管规范 API Spec 5L 管线管规范 要求 本规范所引用的其它标准的技术要求对产品的安全性和互换性是必要的。 等效标准 国家或国际公认的其它标准在作为等效标准之前,应提交API批准方可列入本规范中。 3 定义 应(shall):用以表示规定是强制性的。 1
API Spec 5B 宜(should):用以表示规定不是强制性的,而是推荐作为好的方法。 可(may):用以表示规定可供选择。 缺欠(imperfection):按适用标准所提供的方法检验出的产品上的不连续处或不规则处。 缺陷(defect):具有足够大尺寸的缺欠,并且按照适用规范的规定成为产品拒收的依据。 4 螺纹尺寸与公差 管线管、圆螺纹套管和油管、偏梯形螺纹套管 螺纹测量 螺纹的长度应平行于螺纹轴线测量;螺纹牙型高度与圆锥直径应大致垂直于螺纹轴线测量;管线管螺纹与圆螺纹的螺距应沿中径圆锥1)平行于螺纹轴线测量;偏梯形内螺纹、外螺纹的螺距应大致沿中径圆锥平行于螺纹轴线测量。管线管螺纹和圆螺纹的锥度应沿中径圆锥在直径上测量;偏梯形外螺纹锥度应沿小径圆锥、偏梯形内螺纹锥度沿大径圆锥在其直径上测量。测量步骤见第5章。 外观检查 在自管端的完整螺纹最小长度(Lc)范围内,以及从镗孔端面到距接箍中心J+1牙的平面或者到距整体接头油管内螺纹小端J+1牙的平面之间的间隔内,螺纹应无明显的撕裂、刀痕、磨痕、台肩或破坏螺纹连续性的任何其它缺欠。对偶然出现的表面刮痕、轻微凹痕和表面不规则,若不影响螺纹表面的连续性,可以不视为有害。由于难以确定表面刮痕、轻微凹痕和表面不规则及其对螺纹性能的影响程度,因此也不能把此类缺欠作为管子判废的依据。作为验收准则,最关键的考虑是要保证螺纹上不存在能使接箍螺纹保护涂层剥落或损伤啮合面的明显凸点。允许手工精修螺纹表面。在Lc长度与螺纹消失点之间允许存在缺欠,只要其深度不延伸到螺纹的牙底圆锥以下;或者不大于规定壁厚的%(从缺欠延伸处的管子表面测量),允许深度取两者中较大的。在此区域内,允许进行磨削修整以消除缺陷,磨削深度的极限与该区域的缺欠深度相同。缺欠还包括其它不连续处,如折叠、凹坑、刀痕、压痕和搬运损伤等;还可能遇到微坑和污渍,但不一定是有害的。由于微坑和污渍及其对螺纹性能的影响程度也难以确定,因此也不能把此类缺欠作为管子判废的依据。作为验收准则,最关键的考虑是要去掉螺纹表面的任何腐蚀产物而不存留泄漏通道。不允许采用磨锉方法来消除凹坑。 对于下列条件,上述极限范围以内的缺欠允许存在: a)如果缺欠是在工厂发现的,那么,有缺欠的管端必须是管子螺纹外露端。管子接箍端不允许存在工厂检查出的缺欠,除非中另有规定。 b)管子螺纹外露端允许存在上述极限范围的缺欠。在工厂装货发运之后,如果在接箍内部还检查出缺欠则是不允许的,除非能证明该缺欠在上述允许极限范围内。如果缺欠在允许极限范围内,则该接箍可重新使用,这根管子可视为合格品;如果缺欠超出允许极限,则应视为缺陷。存在缺陷的管子应拒收,或者切去螺纹,重新加工螺纹并装上接箍。 c)可能延伸到接箍内部的缺欠应在螺纹加工前去除,只要磨削处轮廓与管子外形一致,且磨削工 1) 原文中为“节圆锥”,中译本采用我国习惯的表述方式“中径圆锥”。——译者注 2
API Spec 5B 艺质量高,这样的磨削不应视为缺欠。但是,由于难以确定轮廓吻合程度及加工精度,接收与否应由用户酌情处理。 注:用户酌情处理仅限于磨削轮廓。 螺纹精度 螺纹加工应具有一定的牙型、尺寸精度及粗糙度,以便在采用高级螺纹脂机紧后,能做到紧密连接。套管和油管用螺纹脂应满足或高于API RP 5A3的性能要求。此外,油管的连接应能经受四次机紧和卸开操作而不发生螺纹粘扣损伤。不能期望机紧后螺纹接头检验结果非常理想,因此,与规定的公差间存在微小差异可以接受。油管使用后的再检验,应按API RP 5C1《套管和油管的维护与使用推荐作法》(与螺纹相关的部分)进行。 钢级为H40、J55和K55,规格为16、185/8和20的8牙圆螺纹套管,应在距两管端(L4+1/16)in处各打一个高3/8in的等边三角形冲模标记。但是,接箍与三角形标记底边的相对位置不应作为验收依据。对于偏梯形套管,三角形标记如图5所示,将作为上扣验收的依据。三角形标记可用一条3/8in宽、3in长的周向白色漆带代替,除非订单上另有规定。 注:所谓“紧密连接”,是指连接处涂上高级螺纹脂作适当机紧后,在环境温度及规定的水压试验压力范围内不泄漏。 螺纹设计 螺纹应是右旋的,并应符合本规范的尺寸和公差要求。 注:在设计圆螺纹套管接头时,螺纹总长度L4的值是根据下述公式确定的管端螺纹牙底理论壁厚计算出来的: t0=(+)in或,取其中较大者; t0——管端螺纹牙底理论壁厚,单位in; D——套管标称外径,单位in。 理论壁厚t0只是接头设计依据,不是规定值。对其不进行测量,也不规定公差。 “p”定义为从完整螺纹牙型上的某一点到下一螺纹牙型上对应点之间的距离,测量时平行于轴线。该值等于1in除以每英寸螺纹牙数所得比值。 倒角 管端外倒角(65°)应如图1、3、5和8所示,必须保证在管端360°圆周上完整,倒角直径的选择应使螺纹牙底凹槽在倒角面上而不是在管子端面上消失,并且不能出现刀口状的棱边。 内螺纹 接箍螺纹的根部应起始于内径倒角面并延伸至接箍中心。整体接头油管内螺纹端的螺纹长度,从内螺纹端面算起不得小于(L4+J)。从退刀斜面或镗孔处到距离接箍中心J+1牙范围内的内螺纹,或者到离整体接头油管内螺纹小端J+1牙范围内的螺纹应符合第4章的要求。 螺纹的处理 规格不小于2的管线管钢制接箍螺纹及所有规格的套管和油管接箍螺纹都应进行镀锌、镀锡或磷化处理,以便减少磨损并提高接头的抗泄漏性能。附件和整体接头油管的内、外螺纹端的螺纹,都应进行镀锌、镀锡、磷化或其他可接受的方法处理,以便减少磨损并提高接头的抗泄漏性能。当使用锡或其它塑性涂层,其厚度超过时,螺纹的公差和紧密距要求仅适用于无涂层螺纹。在某些情况下,仍3
API Spec 5B 然会采用厚度超过的涂层,此时,精确的测量是不现实的。镀锡涂层的最大厚度不得超过。机紧上扣可能会影响锥度、紧密距和外径尺寸。机紧后,这些尺寸可能会偏离规定的公差值。 螺纹控制 所有螺纹均应按照第6章测量方法的要求,受合格的API校对量规的控制。 螺纹参数 除了比每英寸111/2牙更细的管线管螺纹外,所有螺纹的参数都应按第5章要求进行检验。 注:比每英寸111/2牙更细的管线管螺纹(管子规格小于1),仅要求检验螺纹长度和紧密距。 轴线不重合度检验 对于套管和油管接箍,在接箍端面上测得的两端螺纹轴线最大不重合度不得超过。对于规格不小于6的管线管接箍和所有规格的套管及油管接箍,其角位移在轴线上的投影的不得超过3/4in/20ft。轴线不重合度检验可以按照第5章的规定或具有同等级精度的其它检验方法进行。 轴线不重合度检验(选择性) 若代表买方的检验人员提出要求,不论采用如第5章定义的接箍螺纹轴线不重合度检验方法的任何一种,都应从每一种规格的以每批不多于100个的接箍中抽取一个进行检验。若有任意一个不合格,可从同一批中再抽取两个进行检验,这两个均须符合规定要求,否则这批接箍应予拒收。制造厂可对该拒收批的接箍逐个进行检验。本条中批的定义为在同一台机器上连续生产的100件产品。 轴线不重合的拒收(由买方选择) 买方有权拒收他认为外螺纹轴线重合度超出某一程度而严重影响使用性能的管子。买方所用的拒收判据应是:轴线不重合度超过或者角位移在轴线上的投影超过3/4in/20ft,或者通过检查是否存在全顶螺纹最小长度(Lc)而确定。 全顶螺纹长度 所要求的全顶螺纹最小长度由表3、6、7、9、12、13、14和15中的Lc确定。 非全顶螺纹在过去和现在都被认为是由于原轧制表面未清除而形成的“黑顶螺纹”。“黑顶螺纹”是一个惯用的说明性术语,但是必须指出,非全顶螺纹也可能不是黑顶的。对于Lc范围内的非全顶螺纹及原始管子外径或加厚表面,不得用机械或手工方式修整而使其看似为全顶螺纹。 手紧连接 手紧连接的定义是:用手上紧而没有施加过大外力的螺纹连接。手紧紧密距“A”是两个具有相同标称值的部件在没有产生机械过盈时的名义上紧位置。 圆鼻端 由制造厂选择或由买方规定,可供应表16规定的“圆头”或“子弹头”外形,以代替油管螺纹管端传统的端部锥形断面。改进的外形应圆整,便于涂敷作业。半径过渡应平滑,内外径倒角表面上无尖角、毛刺或裂纹。表16所列尺寸为推荐值,不作为测量对象决定产品的接收或拒收。 4
API Spec 5B 表1 管线管螺纹牙型高度尺寸 所有尺寸均以in为单位。见图2。 1 2 3 4 5 6 螺纹参数27牙/in 18牙1/in 14牙/in 11/2牙/in 8牙/in p= p= p= p= p= H= hs=hn= frs=frn= fcs=fcn= 注:H、hS和hn是根据对称圆柱螺纹而不是对称圆锥螺纹公式计算的,但其结果差异对螺距为、锥度为3/4in/ft或更小的螺纹来说是可忽略不计。 表2 管线管螺纹尺寸公差c 参 数 公差 锥度d: 每英尺长度上直径偏差()……………………………………………………+ 每英寸长度上直径偏差()…………………………………………………..+ 螺距a,d: 每英寸…………………………………………………………………………………....± 累积………………………………………………………………………………………± 牙型高度d: hs和hn …………………………………………………………………………………...+ 牙型角:………………………………………………………………………………………………………..±11/2° 外螺纹长度Lb4:………………………………………………………………………………………………±1p 倒角d:…………………………………………………………………………………………………………+5° 0° 紧密距A:……………………………………………………………………………………………………..见 a 对管子(外螺纹)而言,每英寸的螺距公差是指(L4-g)长度内任意1in长度的最大允许误差,尺寸g见表21。螺距累计公差是在(L4-g)全长上的最大允许误差。对于内螺纹,螺距的测量范围是从镗孔端面至距离接箍中心J+1牙平面的长度范围。 b 在下述情况下L4是合格的:①若从管端至螺纹消失点平面(位于管子外径最大处)的距离在上述负公差内;②若从管端至螺纹消失点平面(位于管子外径最小处)的距离在上述正公差内。 c 除另有注明外,所列公差均适用于内、外螺纹。 d 不适用于规格小于1的管线管。 5
API Spec 5B 对于基本机紧上扣,接箍及内螺纹端面进至消失点平面。 消失锥角适用于由多刀或单刀工具造成的不完整螺纹的根部。 图1 管线管螺纹手紧上扣基本尺寸 图2 管线管螺纹牙型(尺寸见表1) 6
API Spec 5B 表3 管线管螺纹尺寸 除注明者外,其余尺寸均以in为单位。见图1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 大端 每英寸 管端至 有效螺 管端至 手紧面 机紧后管接箍端面接箍镗 接箍镗 手 紧紧从管端起规格 直径 螺 纹 手紧面 纹长度 消失点 处中径 端至接箍至手紧面孔直径 孔深度 密距牙 全顶螺纹牙 数 长度 总长度 中心 长度 数 最小长度 D4 L1 L2 L4 E1 J M Q q A L*C 27 3 - 18 3 - 18 3 - 14 3 - 14 3 - 1 111/2 3 11/4 111/2 3 11/2 111/2 3 2 111/2 3 21/2 8 2 3 8 2 31/2 8 2 4 8 2 5 8 2 6 8 2 8 8 2 10 8 2 12 8 2 14D 8 2 16D 8 2 18D 8 2 20D 8 2 注:手紧紧密距“A”是接头基本机紧上扣的基本留量,见图1。 *LC=(L4-)in,对于111/2牙螺纹管线管。 LC=(L4-)in,对于8牙螺纹管线管。 7
API Spec 5B 注: 1.对于钢级为H、J、K,规格为16、185/8和20的套管,应在距离每一端面(L4+1/16)in处打上一个高为3/8in的等边三角形冲模标记。 2.对于井下工具上的圆螺纹,消失锥角任选。 3.对于基本机紧上扣,接箍或内螺纹端面进至消失点平面。 4.消失锥角适用于由多刀或单刀工具造成的不完整螺纹的根部。 5.TECL(Thread Element Control Length螺纹参数控制长度)为一实测尺寸(实际螺纹总长-),不是一个基本设计量。 图3 套管圆螺纹手紧上扣基本尺寸 图4 套管圆螺纹牙型(尺寸见表4) 8
API Spec 5B 表4 套管圆螺纹牙型高度尺寸 所有尺寸以in为单位。参见图3。 螺纹参数8牙/in p= H= hs=Hn= Srs=Srn=+ Scs=Scn=+ 注:H、hS和hn是根据对称圆柱螺纹而不是对称圆锥螺纹公式计算的,但其结果的差异对螺距为、锥度为3/4in/ft或更小的螺纹来说是可忽略不计。 表5 套管圆螺纹尺寸公差c 螺纹参数 公差 锥度: 每英寸长度上直径偏差():……………………………………………………+ 每英尺长度上直径偏差():……………………………………………………..+ 螺距a: 每英寸………………………………………………………………………………………± 累积…………………………………………………………………………………………± 牙型高度: hs和hn………………………………………………………………………………………+ 牙型角:………………………………………………………………………………………………………±112° 外螺纹长度Lb4:……………………………………………………………………………………………..±1p 倒角:…………………………………………………………………………………………………………+5° -0° 紧密距A:……………………………………………………………………………………………………见 套管接箍镗孔直径Q和镗孔深度q:………………………………………………………………………+ 接箍镗孔退刀角度d:……………………………………………………………………………………….±5° a 对管子(外螺纹)而言,每英寸的螺距公差是在(L4-g)长度内任一1in长度的最大允许误差,尺寸g见表22,累积螺距公差是在(L4-g)全长上的最大允许误差。对于内螺纹,螺距的测量范围是从镗孔至距离接箍中心J+1牙平面的长度范围。 b 在下述情况下L4是合格的:①若从管端至消失螺纹平面(位于管子外径最大处)的距离是在上述负公差内;②若从管端至螺纹消失螺纹平面(位于管子外径最小处)的距离在上述正公差内。 c 除另有注明外,所列公差均适用于内、外螺纹。 d 接箍镗孔退刀角(25°)拒收准则是能证明退刀角超出了25°±5°的公差要求。 9
API Spec 5B 表6 套管短圆螺纹尺寸 除注明者外,其余尺寸均以in为单位。见图3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 大端 标称重量每英寸管端至 有效螺 管端至 手紧面 机紧后管接箍端面接箍镗 接箍镗 手紧紧从管端起 规格 直径 (带螺纹和螺纹牙手紧面 纹长度 消失点 处中径 端至接箍至手紧面孔直径 孔深度 密距牙全顶螺纹 接箍) 数 长 度 总长度 中心 长度 数 最小长度 D D4 (lb/ft) L1 L2 L4 E1 J M Q q A L* C4 8 4 3 4 0其余重量 8 4 3 5 8 5 3 5 0其余重量 8 5 3 5 0全部重量 8 5 3 0 7 6 全部重量 8 6 3 7 8 7 3 7 0其余重量 8 7 3 7 2全部重量 8 7 3 5 8 8 8 8 3 8 2其余重量 8 8 3 9 2全部重量 8 9 3 9 2全部重量 8 9 4 10 5 9 8 10 3 10 其余重量 8 10 3 10 其余重量 8 10 4 50 99 11 全部重量 8 11 11 全部重量 8 11 4 13 全部重量 8 13 3 13 全部重量 8 13 4 75 99 16 全部重量 8 16 3 18 8 18 3 20 全部重量 8 20 3 20 全部重量 8 20 4 00 所有规格管子的螺纹在直径99上 的锥度均为 注:手紧紧密距“A”是基本机紧上扣的基本留量,如图3所示。 *LC=()in,对于8牙圆螺纹套管。 a 适用于低于P110钢级的接箍。 b 适用于P110钢级及更高钢级的接箍。 c 适用于低于J55和K55钢级的接箍。 d 适用于J55和K55钢级及更高钢级的接箍。 10
API Spec 5B 表7 套管长圆螺纹尺寸 除注明者外,其余尺寸均以in为单位。见图3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 大端 每英寸 管端至 有效螺 管端至消手紧面 机紧后管接箍端面接箍镗 接箍镗 手 紧 从管端起规格 直径 螺 纹 手紧面 纹长度 失点总长处中径 端至接箍至手紧面孔直径 孔深度 紧密距 全顶螺纹牙 数 长 度 度 中心 长度 牙 数 最小长度 D D4 L1 L2 L4 E1 J M Q q A L*C 4 8 3 5 8 3 5 17 8 3 6 8 3 7 8 3 7 8 3 8 58 8 9 8 9 8 `0 4 20 8 20 8 4 所有规格管子的螺纹在9直9 径上的锥度均为 注:手紧紧密距“A”是基本机紧上扣的基本留量,如图3所示。 * LC=()in,对于8牙圆螺纹套管。 a 适用于低于P110钢级的接箍。 b 适用于P110和高于P110钢级的接箍。 c 适用于低于J55和K55钢级的接箍。 d 适用于J55和K55钢级及更高钢级的接箍。 图5 偏梯形套管螺纹手紧上扣基本尺寸(螺纹牙型详图和尺寸见图6和图7)11
API Spec 5B 图6 偏梯形套管螺纹牙型和尺寸(规格41/2~133/8) 图7 偏梯形套管螺纹牙型和尺寸(规格不小于16) 12
API Spec 5B 表8 偏梯形套管螺纹尺寸公差c 螺纹参数 公差 锥度: 接箍: 每英尺长度上直径公差……………………………………………………………………+ 每英寸长度上直径公差 每英寸长度上直径公差 管子(在完整螺纹长度内): 每英尺长度上直径公差:…………………………………………………………………+ 每英寸长度上直径公差 每英寸长度上直径公差 管子(在不完整螺纹长度内)a: 每英尺长度上直径公差……………………………………………………………………+ 每英寸长度上直径公差 每英寸长度上直径公差 螺距b: 每英寸 规格不大于1338…………………………………………………………………………..± 规格不小于16……………………………………………………………………………..± 累积………………………………………………………………………………………………...± in 牙型高度:…………………………………………………………………………………………………(±)in 牙型角:…………………………………………………………………………………………………….±1° 外螺纹全长L4:由于螺纹类型原因,公差无规定 长度A1:……………………………………………………………………………………………………±132in 倒角: 在带螺纹管子外端面和接箍上…………………………………………………………………..+5° 0° 紧密距A:………………………………………………………………………………………………….见 a 螺纹底径圆锥(即小径圆锥)与管子外径交点处锥度不得超过最大公差。 b 每英寸螺距公差是完整螺纹长度内任一1in长度的最大允许误差。累积公差是完整螺纹全长上的最大允许误差。完整螺纹长度(外螺纹和内螺纹)见规定。 c 除另有注明外,所列公差均适用于内、外螺纹。 13
API Spec 5B 表9 偏梯形套管螺纹尺寸 除注明者外,其余尺寸均以in为单位。见图5。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 大端 每英寸 不完整完整螺管端至中径a 机紧后管手紧后管接箍端面管端至三手紧紧接箍镗从管端起规格 直径 螺纹牙螺纹长纹长度 消失点端至接箍端至接箍至E7平面角形标记密距牙孔直径 全顶螺纹数 度 总长度 中心 中心 长度 长度 数 最小长度 D D4 g L7 L4 E7 J Jn A1 A Q L* C4 5 5 5 1161 5 15 5 5 181 0 0 6 5 5161 7 5 121 7 0 5 11161 8 5 5 5 13161 5 5 9 5 13161 13161 11 34 6 5 5 13161 95 13161 381 5 5 16 25 5280 05 规格不大0 于1335 5 /8者在直径上的锥度均为 注: 1. 对于规格不大于133/8的管子,在完整螺纹长度L7端面处的管子螺纹和塞规螺纹的基本大端直径比管子标称直径D大;而对于规格不小于16的管子,两者直径相同。 2. 手紧紧密距“A”是基本机紧上扣的基本留量,如图5。位于管子上距离管子端部A1长度处的高为3/8in的等边三角形标记有助于达到手紧紧密距“A”所规定的机紧状态。 a 偏梯形套管螺纹上的中径的定义是大径和小径之间的中间值。 * 对于偏梯形螺纹套管,Lc=(L7-)in。在Lc长度范围内,允许存在两牙黑顶螺纹,但黑顶螺纹的长度不能超过管子圆周长的25%,在Lc长度的其它螺纹均应是全顶螺纹。 14
API Spec 5B 注: 1.对于井下工具上的圆螺纹,消失锥角任选。 2.消失锥角适用于由多刀或单刀工具造成的不完整螺纹的根部。 3.对于基本机紧上扣,接箍或内螺纹端面前进到消失点端面位置。 图8 油管圆螺纹手紧上扣基本尺寸 图9 油管圆螺纹牙型(尺寸见表10) 表10 油管圆螺纹牙型高度尺寸 所有尺寸以in为单位。见图9。 螺纹参数10牙/in 8牙/in p= p= H= hs=hn= Srs=Srn=+ Scs=Scn=+ 注:hS和hn是根据对称圆柱螺纹而不是圆锥螺纹公式计算的,但其结果的差异对螺距为、锥度为3/4in/ft或更小的螺纹来说是可忽略不计。 15
API Spec 5B 表11 油管圆螺纹尺寸公差c,d 螺纹参数 公差 锥度:d 每英尺长度上直径偏差: 不加厚油管和外加厚油管…………………………………………………………………+ 每英寸长度上直径偏差: 不加厚油管和外加厚油管…………………………………………………………………+ 螺距:a,d 每英寸: 不加厚油管和外加厚油管…………………………………………………………………± 累积 不加厚油管和外加厚油管…………………………………………………………………± 牙型高度d、hs和h n不加厚油管和外加厚油管…………………………………………………………………+ 牙型角…………………………………………………………………………………………………………±11/2° 外螺纹长度Lb4: 8牙………………………………………………………………………………………………….±1p 10牙 外加厚………………………………………………………………………………………+11/2p -3/4p 不加厚………………………………………………………………………………………±11/2p 倒角d:………………………………………………………………………………………………………..+5° -0° 紧密距A:……………………………………………………………………………………………………见 套管接箍镗孔直径Q和镗孔深度q:………………………………………………………………………+ 接箍镗孔退刀角度e:……………………………………………………………………………………….±5° a 对管子(外螺纹)而言,每英寸的螺距公差是(L4-g)长度内任意1in长度的最大允许误差,尺寸g见第5章,螺距累计公差是在(L4-g)全长上的最大允许误差。对于内螺纹,螺距的测量范围是从镗孔端面至整体接头油管内螺纹小端J+1牙平面的长度范围。 b 在下述情况下L4是合格的:①若从管端至消失螺纹平面(位于管子外径最大处)的距离在上述负公差内;②若从管端至消失螺纹平面(位于管子外径最小处)的距离在上述正公差内。 c 除另有注明外,所列公差均适用于内、外螺纹。 d 玻璃纤维管长圆螺纹公差见相关的玻璃纤维管标准。 e 接箍镗孔退刀角(25°)拒收准则是能证明退刀角超出了25°±5°的要求。 16
API Spec 5B 表12 不加厚油管尺寸 除注明者外,其余尺寸均以in为单位。见图8。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 大端 每英寸 管端至有效螺 管端至手紧面 机紧后管接箍端面接箍镗接箍镗手紧紧从管端起规格 直径 螺纹牙手紧面纹长度 消失点处中径 端至接箍至手紧面孔直径 孔深度 密距牙全顶螺纹数 长度 总长度 中心 长度 数 最小长度 D D4 L1 L2 L4 E1 J M Q q A LC* 10 5162 10 5162 10 5162 10 5162 6 23/8 10 5162 27/8 10 5162 31/2 10 5162 6 4 8 382 41/2 85 382 所有规格的管子螺纹在直径5 上的锥度均为 注:手紧紧密距:“A”是基本机紧上扣的基本留量,见图8。 *LC=()in,对于10牙油管,不能小于。 LC=()in,对于8牙油管。 表13 外加厚油管螺纹尺寸 除注明者外,其余尺寸均以in为单位。见图8。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 大端 每英寸管端至有效螺管端至手紧面机紧后管接箍端面接箍镗接箍镗手紧紧从管端规格直径 螺纹牙手紧面纹长度 消失点处中径 端至接箍至手紧面孔直径 孔深度 密距牙起全顶 数 长度 总长度 中心 长度 数 螺纹最小长度 D D4 L1 L2 L4 E1 J M Q q A L*C 10 5162 10 5162 10 5162 10 5162 06 23/8 8 382 2775 /8 8 382 3175 /2 8 382 4 8 382 41/2 8 382 所有规格的管子螺纹在95直 径上的锥度均为 17
API Spec 5B 注:手紧紧密距“A”是基本机紧上扣的基本留量,见图8。 *LC=()in,对于10牙油管,不能小于。 LC=()in,对于8牙油管。 表14 外加厚玻璃纤维管长圆螺纹尺寸 除注明者外,其余尺寸均以in为单位。见图8。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 大端 每英寸管端至有效螺管端至手紧面机紧后管接箍端面接箍接箍手紧从管端起规格直径 螺纹牙手紧面纹长度 消失点处中径 端至接箍至手紧面镗孔镗孔紧密全顶螺纹 数 长度 总长度 中心 长度 直径 深度 距牙最小长度 数 D D4 L1 L2 L4 E1 J M Q q A L*C 10 5162 10 5162 10 5162 109 5162 6 23/8 8 382 27/8 8 382 31/2 8 382 4 8 382 41/2 8 382 所有规格的管子螺纹在直径5 上的锥度均为 注:手紧紧密距“A”是基本机紧上扣的基本留量,见图8。 *LC=()in,对于10牙油管。 LC=()in,对于8牙油管。 表15 整体接头油管螺纹尺寸 除注明者外,其余尺寸均以in为单位。见图8。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 大端 每英寸管端至有效螺管端至手紧面机紧后管接箍端面接箍镗接箍镗手紧紧从管端起规格 直径 螺纹牙手紧面纹长度 消失点处中径 端至接箍至手紧面孔直径 孔深度 密距牙全顶螺纹数 长度 总长度 中心 长度 数 最小长度 D D4 L1 L2 L4 E1 J M Q q A L*C 10 5322 10 5162 10 5162 10 516 2 所有规格的管子螺纹在直径上的锥度为 注:手紧紧密距“A”是基本机紧上扣的基本留量,见图8。 *LC=()in,对于10牙油管。 18
API Spec 5B 表16 圆鼻端 示意图: 规格半径r in 23/8 332 27/8 332 31/2 18 4 18 41/2 18 注:在内径或外径倒角上,半径过渡应平滑、无尖角、毛刺或撕裂。 直连型套管 连接接头 直连型套管应加工成带有外加厚的外螺纹端和内螺纹端。上扣连接时套管接头扭矩台肩应紧密接触。台肩起着限位作用,它使啮合构件处于合适的过盈配合位置。螺纹和密封参数都应符合本规范的要求。密封过盈出现在外螺纹密封与内螺纹密封配合的切点处(见图10、11中的尺寸A和O)。 密封面 密封面应精加工以确保正确机紧上扣后接头能做到紧密连接。密封表面应光洁,适当上紧后不存在导致配合件表面因磨损造成的缺陷。 注:“紧密连接”是指连接处涂上合适的螺纹脂适当机紧后,在环境温度及规定的水压试验压力范围内不泄漏。 螺纹尺寸 直连型套管的螺纹应符合图12~15与表17、18规定的尺寸要求和表19及图12~15给出的公差要求。螺纹长度及其公差如图10和11规定。所有螺纹长度应平行于螺纹轴线测量;所有螺纹牙型高度和直径应垂直于螺纹轴线测量;螺距应沿完整螺纹部分的参考尺寸线平行于螺纹轴线测量。外螺纹端起始螺纹如图12和14所示。 螺纹精加工 螺纹不得有任何破坏其连续性的缺陷。外螺纹和内螺纹都应有规定的形状和粗糙度,并在规定的极限尺寸内均匀地进行机加工,以保证互换性。在使用符合或高于API RP 5A3要求的螺纹脂时,螺纹能经受起机械上卸操作而不损伤任一啮合面上的螺纹参数或密封参数。直连型套管内螺纹端或外螺纹端的螺纹和密封应采用电镀、热处理或其它可行的方法进行处理,以减少损伤,提高接头部位的最大抗泄漏性能。 19
API Spec 5B 尺寸和紧密值见表17;螺纹详图见图12、13;螺纹和密封公差见表19;测量操作见;规格大于75/8时参照图11和表18。 图10 直连型套管螺纹机加工详图(规格5~75/8) 20
API Spec 5B 尺寸和紧密距值见表18;螺纹详图见图14、13;螺纹和密封公差见表19;测量操作见;规格大于75/8时参照图10和表17。 图11 机加工详图(规格85/8~103/4) 21
API Spec 5B 表17 直连型套管螺纹加工和机加工尺寸(规格5~75/8) 说明见图10;螺纹和密封公差见表19;测量方法见;75/8以上规格见图11和表18。 除注明者外,其余尺寸均以in为单位。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 名义 螺纹加工和机加工尺寸 规格重量 上紧后加厚处A H I 接头标镗孔通最小 最大 最小 最大 最小 最大 (lb/ft) 称内径 径 B C D E G J 5 5 512 512 512 512 658 658 658 7 7 7 7 7 7 758 758 758 758 22
API Spec 5B 表17(续) 1 2 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 名义螺纹加工和机加尺寸 量规对产品紧密距 环规对外螺纹 塞规对内螺纹 规格重量 密封 螺纹 密封 螺纹 M O X Y j i h g b n d c (lb/ft) K 标准接头 选择接头 N 最小 最大 P 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 5 - 5 - 512 512 512 512 658 658 658 7 7 7 7 7 7 758 758 758 758 23
API Spec 5B 表18 直连型套管螺纹加工和机加工尺寸(规格85/8~103/4) 说明见图11;螺纹和密封公差见表17;测量方法见;75/8以上规格见图10和表17。 除注明者外,其余尺寸均以in为单位。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 名义 螺纹加工和机加工尺寸 规格重量 上紧后加厚处A H I 接头标镗孔通最小 最大 最小 最大 最小 最大 (lb/ft) 称内径 径 B C D E G J 858 858 858 858 858 958 958 958 958 1034 1034 1034 1034 24
API Spec 5B 表18(续) 1 2 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 名义螺纹加工和机加尺寸 量规对产品紧密距 环规对外螺纹 塞规对内螺纹 规格重量 密封 螺纹 密封 螺纹 M O X Y j i h g b a d c (lb/ft) K 标准接头 选择接头 N 最小 最大 P 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 858 858 858 858 858 958 958 958 958 1034 - 1034 - 1034 - 1034 - 25
API Spec 5B 表19 直连型套管螺纹和密封尺寸检验及公差 螺纹锥度 锥度应定义为沿小径螺纹圆锥上圆锥直径的变化。外螺纹锥度应在螺纹牙底测量;内螺纹锥度应在螺纹牙顶测量。外螺纹和内螺纹锥度应在图10和11所示的锥度A和锥度B位置上测量。锥度参数如下: 位置直径方向锥度的极限 最小(in/in) 最大(in/in) 规格5~75/8 外螺纹端锥度A和B 内螺纹端锥度A 内螺纹端锥度B 规格85/8~103/4 外螺纹端锥度A和B 内螺纹端锥度A 内螺纹端锥度B 外螺纹段有两个锥度,如图12和14的详图F所示。靠近密封处的不完整起始螺纹的锥度要大于图10和11所示的锥度A和B。不完整内、外起始螺纹的螺纹牙顶是正常的,这些螺纹的牙底则因截短而不正常,见图12和14的详图E和F(注1)。与此相反的情况出现在靠近内螺纹密封处的内螺纹和与之配合的靠近管体台肩处外螺纹尾部,这些不完整螺纹有正常的螺纹牙底,其锥度与完整螺纹锥度相同,螺纹牙顶则因截短而不正常,见图10和11。 注1:螺纹的起始部分不必与所示外形详图严格一致。为了便于采用各种加工方法及便于检验或简化检验,进行一些修正是允许的;但是,此类修正不得损害螺纹卸扣、对中、上扣、互换性、使用性能和维修等方面的连接功能。图12和14所示为外螺纹和内螺纹的两种起始螺纹设计的细节,代表两种常用的机加工方法。 内螺纹锥度测量应在牙顶上进行。锥度A和B上要求取3个读数。对于A锥度面的测量,要求内螺纹锥度规(见注2)配备有适合待检螺纹尺寸的延伸臂。量规固定端的方测头应放在规定的牙顶上,活动端的方测头放在对面的牙顶上。 注2:配有平面测头的内径千分尺也可接受。 对于规格为5~75/8的管子,检验应从距内螺纹端面1/2in处开始,这对应于第4个牙顶。 对于规格为85/8~l03/4的管子,检验应从距内螺纹端面1in处开始,这对应于第5个牙顶。 固定测头应稳定不动,活动测头作小圆弧摆动,调整指示表,这样可使零点位置对应于最大指示刻度。 以同佯的方式,A区域的第2个锥度读数在沿螺纹轴线1in间隔处的同一径向位置上取得。读数结果即为A段的实际锥度。 B段锥度的测量开始于A段的最后一个读数点,以增加1in间隔为最后读数的结束。这些连续测量点的差值即为该段螺纹间隔内的锥度。 测头 对于所有规格螺纹,锥度测量用测头的直径应为。外螺纹锥度推荐测头应为球型,内螺纹锥度推荐测头应为平底方块型。 螺距: 螺距应通过下列所示位置测量: 锥度A和B(图10和11) 公差 每英寸 ± 每 米 - 累 积 ± 测头 螺距量规的测头应为截顶球形(直径上截顶)。 规格 (in)球形测头直径 5~75/8 85/8~103/4 26
API Spec 5B 表19(续) 标准样板 样板应根据以下数据值制造,以补偿平行于圆锥母线而不是平行于螺纹轴线测量螺距产生的误差。 螺纹长度 补偿后螺纹长度 (平行螺纹轴线) (平行于圆锥母线) (于以下锥度的螺纹 in)用 11/4in/ft 11/2in/ft 1 2 样板上任意两个相邻缺口之间的距离应精确在±的公差范围内,任意两个不相邻缺口之间距离的应在±的公差范围内。 螺纹牙型高度和宽度: 螺纹牙型高度和宽度应如图12~15所示。所示高度、宽度和角度偏差可通过带有完整螺纹牙型样板的光学比较仪器观察或测量,这就组成了这些参数所适用的综合公差。 注3:如果所有其它螺纹参数的尺寸均在本规范规定的公差范围内,则螺纹牙型高度的公差允许再增加±。 测头 螺纹牙型高度量规的测头应呈锥形,1/8in长。对于规格为5~75/8的螺纹,测头大端直径,小端直径;对于规格为85/8~103/4的螺纹,大端直径,小端直径。 高度量规和校对块(所有规格的直连型套管) 直连型螺纹高度校对块应符合下列尺寸,公差为±: 外螺纹 内螺纹 (in) (in) 规格5~75/8 6°侧面槽底宽 第一台阶槽深 第二台阶槽深 规格85/8~103/4 6°侧面槽底宽 第一台阶槽深 第二台阶槽深 带有测定螺纹牙型高度误差指示表的螺纹高度量规,当使用台阶型校对块的6°侧面槽时,应调整量规到指示零位。 螺纹长度如图10和11所示。 内螺纹端密封表面应为圆锥形,其直径上的锥度为2in/ft,直径上的锥度公差为±1/16in/ft。外螺纹密封表面应为曲面,其半径为(111/2±1/4)in,曲率中心如图12和14所示。 螺纹和密封量规的紧密距应如表17和18所列。 27
API Spec 5B 插图及其它尺寸见图10和表17;牙型及详图见图13;规格大于75/8时见图14。 图12 直连型套管内、外螺纹端起始螺纹(规格5~75/8) 28
API Spec 5B 其它螺纹详图见图10;规格大于75/8时螺纹牙型见图15。 图13 直连型套管产品螺纹牙型(规格5~75/8,6牙/in,直径上锥度为11/2in/ft)29
API Spec 5B 插图及其它尺寸见图11和表18;牙型及详图见图15;规格小于85/8时参照图12。 图14 直连型套管内、外螺纹端起始螺纹(规格85/8~103/4) 30
API Spec 5B 其它螺纹详图见图11;规格大于85/8时螺纹牙型见图13。 图15 直连型套管产品螺纹牙型(规格85/8~103/4,5牙/in,直径上锥度11/4in/ft) 31
API Spec 5B 其它机加工参数 外螺纹台肩和内螺纹端面上扣位置应无任何可导致不真实的连接紧密距的缺陷。 测量 内、外螺纹和密封面都应按照的测量方法用合格的APl校对量规进行控制。所有螺纹和密封参数都应按照表19和第8章的规定进行检验。 5 螺纹(单项参数)的检验 管线管、圆螺纹套管和油管、偏梯型螺纹套管 注意事项 温度 所有的仪器均应置于与被检验产品相同的温度条件下,并保持足够时间以消除温差。 仪器的维护 本规范所述的仪器均为精密仪器,因此,操作时应十分谨慎,以保持按本规范进行检验所要求的高准确度和精度。任何仪器若不慎被摔或受剧烈震动,就应进行重新校准或与已知精度的计量基准对比,重新确定其精度,否则不能用于检验。 螺纹的清洗 检验前,所有螺纹都应彻底清洗。 测量位置 第一牙完整螺纹和最后一牙完整螺纹的定位 a)第一牙完整螺纹的位置:对于外螺纹是最靠近倒角的螺纹,对于内螺纹是最靠近端面的螺纹。其牙底两侧都是完整螺纹。 b)最后一牙完整螺纹的位置:①外螺纹最后一牙完整螺纹的位置,油管和管线管是在距外螺纹端面(L4-g)处,偏梯型套管是在距外螺纹端面L7处;圆螺纹套管是在管端至最后划痕(最后螺纹槽)螺纹消失点长度处。对于套管,管端至最后一牙完整螺纹的距离称为螺纹参数控制长度,即TECL。②内螺纹最后一牙完整螺纹的位置,是在距离接箍的自然中心或整体连接油管内螺纹小端J+lp处。 测量间距 a)牙型高度 检测内、外螺纹时,对于第一牙完整螺纹和最后一牙完整螺纹间距超过1in的产品,测量应在第一牙完整螺纹和最后一牙完整螺纹之间以1in为间距进行;对于第一牙完整螺纹和最后一牙完整螺纹间距为1/2in~1in的产品,测量以1/2in为间距进行;对于每英寸111/2牙的螺纹产品,测量以4牙螺纹为间距进行。 b)螺距和锥度 ①普通间距。测量内、外螺纹螺距和锥度时,对于第一牙完整螺纹和最后一牙完整螺纹间距超过1in的产品,应从第一牙完整螺纹或最后一牙完整螺纹处开始以1in为间距进行;对于第一牙完整螺纹32
API Spec 5B 和最后一牙完整螺纹间距为1/2in~1in的产品,测量以为间距进行;对于每英寸111/2牙螺纹的产品,测量以4牙螺纹为间距进行。在完整螺纹全长测量时,如果最后若干牙螺纹不足一个测量间距,要求与前一测量间距重叠测量。任何时候,除偏梯形螺纹外,锥度、牙型高度和螺距的测量接触点都不得超出最后一牙完整螺纹位置。偏梯形螺纹锥度还应在不完整螺纹区检测。 ②累积螺距间距 测量内、外螺纹累积误差应在第一牙完整螺纹和最后一牙完整螺纹间某一间距内进行,对于每英寸牙数为偶数的,该间距长度等于的最大倍数;对于每英寸牙数为奇数的,该间距长度等于1in的最大倍数。 注:g值列于表21、22、24、25和26。对于圆螺纹,套管的“g”值选定为,油管的为。 锥度的测量 定义 圆螺纹和管线管螺纹锥度的定义是螺纹中径的增加量,单位为in/in。偏梯形螺纹锥度的定义是沿外螺纹小径圆锥和内螺纹大径圆锥直径的变化量。所有螺纹的锥度公差按in/in表示,锥度偏差也必须按此确定。按规定的间距长度测量时,测得的偏差应按in/in计算。 量规测头 量规的测头应为球形。推荐的锥度量规测头尺寸应符合下表要求。对管线管和圆螺纹,测头尺寸应保证测头大致在中径圆锥处接触螺纹牙侧面而不接触小径圆锥。对偏梯形螺纹,测头尺寸应保证测头接触外螺纹的小径圆锥和内螺纹的大径圆锥。 锥度规和螺尾规的测头直径 量规类型 每英寸螺纹牙数 螺纹类型 球形测头直径* 锥度规 8 圆螺纹 锥度规 8 管线管螺纹 锥度规 10 圆螺纹 锥度规 10 管线管螺纹 锥度规 111/2 管线管螺纹 锥度规 14 管线管螺纹 锥度规 18 管线管螺纹 锥度规 27 管线管螺纹 锥度规 5 偏梯型螺纹 消失点量规 5 偏梯型螺纹 *公差为±。 外螺纹锥度的测量 锥度规 外螺纹锥度应使用如图16所示的外螺纹锥度规测量。 锥度测量步骤 量规测量爪上的固定球形测头应置于首牙完整螺纹的牙槽内,另一测量爪上活动测杆的球形测头置于直径对侧同一螺纹的牙槽内。固定测头保持不动,活动测头作小圆弧摆动。调节指示表,使零位与最大读数重合。以同样的方法,沿同一条圆锥母线在规定的间距内进行连续测量。对偏梯形螺纹,测量应在螺纹全长范围内进行。对油管和管线管螺纹,测量应在完整螺纹全长范围内进行,对于圆螺纹套管即33
API Spec 5B 为TECL范围。连续测量值之差值即为该段螺纹的锥度。完整螺纹的最后间距内的锥度也应测量。 螺尾量规(仅用于偏梯型螺纹) 螺尾量规(见图19)用来检验螺纹螺尾牙底以保证外螺纹有足够的长度并且为真实的螺尾螺纹。螺尾量规的指示表应先设置零位。对于规格不大于133/8者,应以平面作为校正基准。对于规格不小于16者,应以完整螺纹牙底作为校正基准,在校正量规前,应检验这些完整螺纹牙底的锥度是否合适。 螺尾螺纹的测量步骤 如果最后一螺纹牙槽不大于从管端至上紧三角形顶点的距离(A1+)in,那么此处螺纹必须是真实的螺尾螺纹。螺纹的螺尾应在螺纹终止处或上紧三角形顶点处测量(取两者中较短者),测量方法是:将螺尾螺纹规测头置于螺纹终止之前90°或三角形顶点之前90°(沿圆周方向1/4圆周)处的牙槽内,然后顺时针方向旋转该量规,直至测头离开螺纹牙槽或者超过三角形标记的顶点。如果指示表读数不大于+,则螺尾螺纹视为合格。 规格不小于41/2的内螺纹锥度测量 锥度规 规格不小于41/2的内螺纹锥度,应使用如图17所示的内螺纹锥度规测量。 锥度测量步骤 固定的球形测头应置于末牙完整螺纹的牙槽内,活动测杆上的球形测头置于直径对侧同一螺纹的牙槽内。固定测头保持不动,活动测头作小圆弧摆动。调节指示表,使零位与最大读数重合。以同样的方法,沿同一条圆锥母线在完整螺纹全长范围内按规定的间距进行连续测量。完整螺纹的第一个间距内的锥度也应测量。连续测量值之差值即为该段螺纹的锥度。 规格小于41/2的内螺纹 锥度量规 规格小于41/2的内螺纹锥度,应使用如图18所示的内螺纹锥度规进行测量。 测量步骤 量规固定(可调节)测爪上的球形测头应置于末牙完整螺纹的牙槽内,活动测爪上的球形测头置于直径对侧同一螺纹的牙槽内。固定测头保持不动,活动测爪上测头作小圆弧摆动。调整指示表使零位与最大读数重合。以同样的方法,沿同一条圆锥母线在完整螺纹长度范围内按规定的间距进行连续测量。完整螺纹的第一个间距内的锥度也应测量。连续测量值之差值即为该段螺纹的锥度。 螺距测量 定义 螺距的定义是螺纹上某一点至相邻螺纹上对应点之间的距离,测量时须平行于螺纹轴线。螺距公差的表示方法有“每英寸”和“累积”两种,螺距误差也必须按此确定。对于测量间距超过1in者,测得的偏差应以每英寸计算;对于累积测量,测得的偏差表示累积偏差。 34
API Spec 5B 图16 典型外螺纹锥度规 图17 用于规格不小于41/2的典型内螺纹锥度规 图18 用于规格小于41/2的典型外螺纹锥度规 图19 偏梯形套管螺纹螺尾量规 35
API Spec 5B 量规测头 量规的测头应为球形。推荐的螺距量规测头尺寸应符合下表要求。对于管线管和圆螺纹,测头尺寸应保证测头接触螺纹牙侧面而不接触小径圆锥。对偏梯形螺纹,测头尺寸应保证测头能同时接触螺纹牙底及其3°牙侧面。 每英寸螺纹牙数 螺纹类型球形测头直径* in 8 圆螺纹 8 管线管螺纹 10 圆螺纹 10 管线管螺纹 111/2 管线管螺纹 14 管线管螺纹 18 管线管螺纹 27 管线管螺纹 5 偏梯型螺纹 * 公差为±。 螺距量规 所有外螺纹螺距和规格不小于41/2的内螺纹螺距,均应采用图20详图A所示的螺距量规进行测量。规格小于41/2的内螺纹螺距应采用图20详图B所示的螺距量规进行测量。螺距量规应设计成在使用标准样板(见图20详图C)将该量规指针调到零位时,量规上的测量装置处于受力状态。标准样板应按表20所列数值进行设计,以补偿由于平行于圆锥母线(而不是平行于螺纹轴线)测量螺距时造成的误差。样板上任意两个相邻凹槽间的距离应精确到±的公差范围内。任意两个不相邻凹槽之间的距离则限于±公差范围内。 图20 典型螺距量规 36
API Spec 5B 量规的调整 使用前,安装和调整固定测头,使测头间距等于待测螺纹的间距(见)。当用标准样板检查量规时,应将量规指示表调零。当使用螺距量规测偏梯型螺纹样板时,必须细心操作,保证测头接触在牙底和3°牙侧面上。 测量步骤 量规的球形测头应置于相应的螺纹槽内,并以固定测头为轴心在测量线的两侧旋转一小圆弧。最小的正读数(+)或最大的负读数(-)就是螺距误差。在偏梯形套管螺纹上,应对量规施加一轻微的力,使固定测头在测量时同时接触螺纹的3°牙侧面和牙底。施力的方向应朝着外螺纹的小端方向或内螺纹的大端。 表20 螺纹长度在平行于圆锥母线测量时的补偿量 螺纹长度(平行于螺纹轴线)补偿后螺纹长度(平行于圆锥母线) 螺 纹 锥 度 in 3/4in/ft lin/ft * - 1/2 - 1 11/2 2 21/2 3 31/2 4 * 对于每英寸111/2牙的螺纹,相当于4P。 牙型高度测量 定义 牙型高度的定义是:螺纹牙顶与螺纹牙底之间垂直于螺纹轴线的距离。 注:根据第4章要求,管子上允许存在一定数量的不完整螺纹。当不完整螺纹出现在管子完整螺纹长度内时,牙型高度的最后测量点应该移至最后一个完整螺纹上。 量规测头 管线管和圆螺纹高度量规测头应呈锥形,最大锥角50°,且不得与螺纹牙侧接触。偏梯形螺纹牙型高度量规的测头可以使用锥形测头或球形测头,但直径不能大于,且测头不得接触螺纹牙侧。 牙型高度量规 牙型高度应采用图21和22所示的量规进行测量。管线管和圆螺纹牙型高度量规可带有指示实际牙型高度或牙型高度偏差的指示表,如图21(详图A)所示。图21(详图A)所示的校对块用来校正高度量规。偏梯形螺纹牙型高度应采用图21所示,分度值为 in,能指示牙型高度误差的量规进行测量。对于规格不小于16的偏梯形螺纹牙型高度量规带有一个台阶型测砧,如图21详图B所示,校对这种牙型高度量规应用图示台阶型校对块进行校正。 37
API Spec 5B U型槽校对块的槽深应符合下列尺寸要求,尺寸公差为±: 螺纹类型 槽深 8牙V型管线管螺纹 111/2V型牙管线管螺纹 8牙套管和油管圆螺纹 10牙油管圆螺纹 规格不大于133/8的偏梯形螺纹 V型槽校对块的槽夹角应为60°,并截顶,截顶量如下,公差±: 螺纹类型 截顶量 8牙V型管线管螺纹 111/2V型牙管线管螺纹 8牙套管和油管圆螺纹 10牙油管圆螺纹 规格不小于16的偏梯形螺纹校对块,尺寸公差为±: 第一台阶槽深 第二台阶槽深 调整 量规应根据所测螺纹的型式采用相应U型槽校正(如规定)。量规测头置入相应槽内时,应将确定牙型高度偏差的指示表调整到零位,将确定牙型实际高度的量规指示表示值调整到螺纹牙高对应的数值。对于V型螺纹和圆螺纹,量规还应根据所测螺纹类型置入相应的V型槽内比对,量规在校对块的V型槽与U型槽校的读数变动不得超过,如果不是这样,测头可能已磨损,应予以更换。对于图22所示牙型高度量规,如果校对块不能平行放置在加了力臂的砧块上,力臂应移开,防止在调整或检查时接触校对块。 外螺纹和规格不小于3的内螺纹高度量规 规格不小于16的偏梯形套管螺纹牙形高度量规及校对块 图21 典型螺纹牙型高度量规 38
API Spec 5B 图22 用于规格小于3的典型内螺纹牙型高度量规 牙型高度测量的步骤 外螺纹和内螺纹 图21和22所示的螺纹牙型高度量规适用于所有外螺纹和内螺纹。量规测头应置于相应的螺纹槽内,同时,砧块应平行于螺纹轴线并置于相邻的螺纹牙顶上。然后,将量规在垂直于圆锥母线的位置两侧作小圆弧左右摆动。对于标定为测量实际牙型高度的量规,其最小读数应为实际牙型高度。 角度测量 定义 螺纹牙型角的定义是:螺纹牙型上,两牙侧面之间的夹角。螺纹牙侧角的定义是螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的垂面间的夹角。对于60°对称螺纹,其牙侧角等于牙型角的一半,因此,两牙侧角相等。偏梯形螺纹的引导牙侧角为10°,跟随牙侧角为3°。 角度测量光学比对显微镜或其它类型的仪器 牙型角应使用角度光学比对显微镜或其它更为精密的仪器装置测量。图23所示为其一种。对于管线管、圆螺纹套管和油管以及直连型套管,推荐使用的显微镜测头与中的螺距量规测头相同。对于偏梯形套管螺纹,推荐使用直径截去的截顶球形测头,这可使测头正确接触牙侧而防止产生转动位移。若测量带涂层的螺纹牙型角时,测量值应考虑修正,或用化学方法去掉涂层后再进行测量。作为替代方法,可使用经过适当校准的、配备了已知准确度的标准轮廓投影纸和记录曲线图的精密螺纹轮廓测量仪进行测量。 外螺纹测量步骤 清洗待检的管子螺纹,避免螺纹上残留有影响检测的杂物。测头安装满足所述的所有4种位置。参照制造厂说明书,将稳定架锁定在适当的指示刻度上。 注:这种设置是螺纹螺旋角的—种特性,而且随螺距、锥度和直径而变化。 a)设置锥度:调整活动测量臂,使之适合于被测螺纹的锥度,如8牙圆螺纹应设置在3/4in刻度上。比对显微镜在管子上的固定:首先要调整(活动测量臂上的)可动测头与(稳定架上的)固定测头的间距,使可动测头在放置于靠近小端的螺纹牙侧的同时,能将中心测头和稳定架固定测头定位于靠近末牙螺纹的牙侧上。此时稳定架应牢固锁定。 旋转调焦旋钮,使分划板上的箭头清晰。这需根据每个操作员的自身条件来调焦。戴眼镜者可将目39
API Spec 5B 镜下调。如果选择不戴眼镜,将目镜拉回到伸长位置,重新调整聚光度。 使用上(或下)钮旋转动分划板,使箭头指向检验螺纹牙型的0°线。上面的分划板用于API和H90旋转台肩接头,下面的分划板用于API套管和油管。一次仅可调焦一个分划板。 注:转换分划板时,必须将两个指示样板排成一线,一个在另一个之上,然后再转动分划板选择钮。 顺时针旋转垂直微分筒,使螺纹出现在绿色影像区域的下半部。调焦,使实际螺纹的两面牙侧清晰逼真。 对于特定规格和直径的螺纹牙型,显微镜一经调整完毕。如再继续检测后续接头螺纹,只需简单地将显微镜移至另一待测管端,勿须再作调整。 b)在调节垂直微分筒的同时,使用横向粗调旋钮,将特定螺纹轮廓定位于分划板十字线上。向下或向外推动调整杆,锁定横向移动。十字线和轮廓的最图23 用于测量螺纹牙型角和检查螺纹牙型的 典型螺纹轮廓显微镜 终对准应使用水平和垂直微分筒完成。 实际螺纹的尺寸偏差可通过这两个微分筒读数测得。 c)牙侧角的测量可通过旋转分划板进行,这样分划板十字线侧面角恰恰对应上实际螺纹的侧面角。使用两个微分筒重新调谐影像,直至在十字线和实际牙侧角之间出现一丝绿色光隙,牙侧角误差此时可从角度分度盘上读取。 注:注意按分度表上面箭头所示准确地对应牙侧与管端。 作为替代方法,可使用经过适当校准的、配备了已知准确度的标准轮廓投影纸和记录曲线图的精密螺纹轮廓测量仪进行测量,并可最终提供螺纹轮廓检验的永久性文件记录。 内螺纹测量步骤 注:为了测量内螺纹的牙侧角,首先需要制作一个螺纹模型,然后测量模型上的螺纹牙侧角。以模型上的螺纹牙代表产品上的螺纹槽,反之亦然。 测量内螺纹牙侧角时应遵循下述步骤: a)如果螺纹有涂层,应将螺纹浸入稀盐酸(体积比为工业盐酸:水=1:1),以除去电镀层或热浸镀锌层,直至气体停止排出,然后彻底清洗并烘于。 注:最好采用缓蚀盐酸。 b)内螺纹模型必须使用稳定性好、不收缩的材料制作。尺寸必须足够大,以适用于所述的携带式光学比对显微镜或其它采用同样方法测量的精密角度测量仪器,按测量外螺纹牙侧角相同的方法测量模型上的螺纹牙侧角。 40
API Spec 5B 螺纹牙型 定义 螺纹牙型是在通过螺纹轴线的剖面上一个螺距长度内的螺纹形状。 要求 对于60°螺纹,除了对螺纹牙型高度和牙侧面夹角有要求外,对螺纹牙型没有具体的要求。但是对于偏梯形螺纹,螺纹牙型还必须符合图6和7所示公差范围内的基本尺寸,包括对螺纹牙型高度、牙侧面夹角和齿厚的要求。可采用的齿厚测量验收的方法有:单表牙型量规(图24所示)、光学比对显微镜、轮廓测量仪或铸模等。由于这些规范对工艺质量验收的要求,客观上有效的防止了螺纹撕破、螺纹刮薄、螺纹断裂与螺纹变形等这些可拒收程度缺陷的出现。在测量牙侧角的同时,通过将螺纹轮廓图像与螺纹轮廓显微镜目镜分划板上具备公差带的完整螺纹轮廓进行比较,就可以检查出此类缺陷。当此类缺陷达到了可能造成上紧连接时的粘结或泄漏的程度时,则可拒收。图25所示为调整单表量规用的标准校对块。 图24 典型偏梯形螺纹单表牙型量规 图25 调整单表量规的典型校对块 偏梯形单表牙型量规 定义 单表牙型量规是用来检查内、外偏梯形套管螺纹中径线处的实际牙厚(刮薄量),量规的测头为直径的球形,并截顶。使用前,应使用标准块校准指示表的零位。 测量步骤 在调整好量规指示表零位以后,测量从螺纹小端牙槽开始。量规测砧接触螺纹牙顶,沿测砧轮廓做小弧度摆动。指示表指针所能达到的最高位置即为牙厚偏差。测量时要确保基准平行于螺纹轴线。有必要时,在同一条母线的不同测量间距(最后一牙完整的牙顶螺纹之前)进行相同的检测。 偏梯形螺纹牙型公差(使用单表牙型量规检测) 规格 正公差 负公差 外螺纹: <85/8 0 ≥85/8 0 内螺纹: 所有尺寸 接箍螺纹轴线的重合度 41
API Spec 5B 定义 接箍的两个相对螺纹圆锥的轴线应呈一直线贯穿接箍内孔。用以下两量来表示: a)角度位移:被测接箍的一个或两个螺纹圆锥相对于其轴线中心线的角度偏差。 b)同心度:被接箍的一个或两个螺纹圆锥相对于其轴线中心线的同心度偏差。 设备 接箍螺纹轴线的同心度和重合度可用下列设备测量。 a)图26是检测接箍螺纹轴线同心度和重合度的一种设备。检验(见第4章)的方法如下:先将接箍旋合到一根具有螺纹的试验用心轴上,该心轴已与车床的主轴或类似车床的主轴精确对中。然后,在接箍的另一端旋入一根带螺纹的部件,该部件带有一根约1ft长的加长轴和一个圆盘,如图26所示。在心轴转动同时带动接箍转动。 接箍螺纹轴线的同心度可通过固定在紧靠接箍端面的圆盘外圆上的杠杆表来确定。该杠杆表承受径向测量力。 接箍螺纹轴线的角度位移可通过固定在加长轴外圆上(承受径向测量力)的杠杆表测定,或通过固定在圆盘端面(该端面平行于接箍端面)上的杠杆表(该表承受轴向测量力)测定。 b)图27是接箍螺纹轴线重合度检测设备的一种。对于管线管、圆螺纹套管和油管,建议采用与所述的螺距量规相同的测头。对偏梯形套管螺纹,建议采用直径截去的截顶球形测头。将两测头平行于螺纹轴线置于螺纹槽内,如图27所示,两侧的测头距接箍中心的距离应相等,且该距离不小于2J+2p。然后沿着螺纹槽旋转一周。指示表指针的最大摆动范围(即最大与最小读数之间的间隔)不得超过下列公式确定的数值: R 2 EA 40式中: R——指示表指针的最大允许摆动范围; E——量规测头检测位置的接箍螺纹中径; A——每20ft的最大允许轴线不重合量(见)。 仪器和指示表的校准 用螺距量规校准仪,对螺距量规多至4in螺纹长度全量程的标尺满刻度进行校准。这种类型的校验仪必须有一个能读出变化量的精密螺旋测微仪。确定测微螺旋移动的指示值(应精确到的读数,由于螺距量规标尺刻度为,所以这个读数是指示螺距量规刻度值误差所必需的)。随后,根据这些测量值填写螺距量规全量程刻度范围的累积误差记录表。 螺距量规标准样板和高度量规校对块的精度应在大约20℃(68℉)环境下校准,以保证测量的不确定度不大于所测尺寸允许公差的25%。螺距量规标准样板上所要求的缺口间距是平行于圆锥母线测量螺距时的修正值,在表20和中给出。高度校对块的刻槽尺寸在中给出。 42
API Spec 5B 图26 检查接箍螺纹轴线重合度的典型仪器 图27 接箍螺纹轴线重合度量规及使用 指示表校准的分辨率为。下面所列是可接受的校准仪器: a)工具显微镜。 b)万能测量显微镜。 c)精密螺旋测微仪,可读数出的递增量。 d)精密量块。 e)精密线性测量仪。 应在整个刻度范围内检验指示表的示值重复性和示值间隔的准确度。示值重复性准确度应小于示值间隔准确度应小于下列数值: 指示表量程 最大误差 in in 校准频率 在校准周期(不少于每年一次,如果在一年中不使用可不进行校准,但在下次使用时要求校准)或者在磕碰或遇到异常震动后,或任何其它能影响精密量仪精度的情况下,都要对指示表测杆的整个行程范围进行校准。 直连型套管 直连型套管螺纹及密封的检验步骤见表19。 43
API Spec 5B 6 螺纹综合检验 管线管、圆螺纹套管和油管及偏梯形螺纹套管 范围 本章包括的所有螺纹均应符合本章规定的测量要求。因此,任何一家制造厂,只要其产品使用本规范规定的任何一种螺纹,就应拥有相应规格和类型的螺纹校对量规。 校对量规由符合第7章要求的塞规和配对环规组成,并按第8章要求进行确认(检定)。 注: 1.按1962年以前的标准5A、5AX或5L制造的量规,只要对其与第7章要求不一致处进行正确的修正,仍可使用。1940年以前制造的管线管螺纹量规见。 2.检查产品螺纹时,应尽量少用校对量规。用校对量规检查产品螺纹,应该仅限于用其复验工作量规后仍不能解决争议的情况下。在产品螺纹上直接使用校对量规时需十分谨慎小心。 测量要求 产品螺纹的制造厂还应具备符合要求的用于测量产品螺纹的工作量规,并应将所有的工作量规保持在这样的状态,即确保按本章要求测量合格的产品螺纹符合本规范。制造厂应制定一整套用于测量API螺纹生产的每件工作环规和塞规磨损(工作量规与校对量规互换紧密距)的程序。这套程序应包括详细的操作过程、磨损的测量频度以及工作环规和塞规不能再作任何进一步使用的报废准则。工作环规和塞规每项要求的测量结果都须记录。每一量规在最末一次使用后,操作过程和测量结果记录至少须保存3年。根据制造过程的控制,制造厂还必须制定用工作量规测量产品螺纹的频率。 校对量规、工作量规和产品螺纹三者之间的关系如图28和29所示,图中以合格的校对塞规为基准,以合格的校对环规为传递基准。校对量规的配对紧密距值S是校对塞规上消失点平面到校对环规端面的距离。校对量规的配对紧密距值P是表列尺寸L4与校对塞规消失点平面至校对环规小端的距离之差。校对环规用以确定工作塞规的(互换)紧密距值S1,校对塞规用以确定工作环规的(互换)紧密距值P1。计算P1值时,应计入校对环规和工作环规两者环规长度(L4-S)的差异,它会影响P1值的计算。 注:标记在环规上的校对环规与校对塞规的配对紧密距主要是作为确定量规磨损或时效变化极限值的依据。在确定工作量规的紧密距值时,应把与此起始值S的偏差考虑进来。 公差 环规对管子端部的紧密距P和P1的公差,以及塞规对接箍端面或内螺纹端面的紧密距A和A+(Sl-S)的公差,应如下表所示: 公差 P和P1 A和A+(Sl-S) 所有规格的管线管 ±1p ±1p 8牙/in圆螺纹套管和油管 ±1p ±1p 10牙/in圆螺纹油管 ±11/2p ±11/2p 偏梯形螺纹套管 +1/2p +0 -0 -1/2p 44
API Spec 5B 注:此处给出的对管线管和圆螺纹量规的要求不包括对测量槽的强制性规定。因此,长度A+M+(S1-S)不能用这些量规容易地测量出来(见图16详图D)。这一长度可通过在离管端面Ll距离的工作塞规上设置一个合适的凹槽来测量(见图37)。 “p”定义为:标称螺纹牙型上某点至相邻螺纹牙型上对应点的距离,测量时须平行于螺纹轴线。p值可通过1in除以每英寸牙数获得。 量规校准保持 量规使用者有责任将校对量规的配对紧密距保持在规定的范围内。应按规定的程序,定期地检测量规的配对紧密距。测试的时间间隔要根据量规的使用次数而定。API会标不得用在未按上述要求定期检测的量规所控制的产品上。 工作量规对校对量规配对紧密距的全部记录应能表明校对量规使用证据的可追溯性。 量规验收 一对量规(校对塞规和配对的校对环规)按所述要求检验后,若其配对紧密距仍然等于原始的配对紧密距S(标记在环规上)或相对该初始值的变化不超过下列规定,则可认为该量规能继续使用。 a)对于各种螺距和规格的管线管量规,其配对紧密距相对于原有S值的增加量不得超过1/10牙宽度;对于27牙和18牙(每英寸)量规,相对于原有S值的减小量不得超过1/8牙的宽度;对于14牙和111/2牙量规,减小量不得超过5/32牙的宽度;对于规格不大于8的管线管用8牙量规,减小量不得超过5/32牙的宽度;对于规格不小于10的管线管用8牙量规,减小量不得超过1/5牙的宽度。 b)对于各种螺距和规格的圆螺纹套管和油管量规,其配对紧密距相对于原有S值的增加量不得超过1/10牙的宽度;对于规格不大于85/8的8牙量规,其配对紧密距相对于原有S值的减小量不得超过5/32牙的宽度;对于规格不小于95/8的8牙量规,其减小量不得超过1/5牙的宽度;对于所有的10牙量规,减小量不得超过1/5牙的宽度。 c)对于所有规格的偏梯形螺纹套管用量规,其配对紧密距相对于原有S值的增加量不得超过1/16牙的宽度;对于规格不大于85/8的量规,其配对紧密距相对于原有S值的减小量不得超过1/10牙的宽度;对于规格不小于95/8的量规,减小量不得超过1/8牙的宽度。 注:以螺纹牙数表征的紧密距,在换算成轴向紧密距时,可将分数牙数除以每英寸的螺纹牙数或者将分数牙数乘以螺距。上述以螺纹牙数给出的紧密距公差等于下列轴向公差: 轴向公差 每英寸螺纹牙数 in 管线管量规 27 + 18 + 14 + 111/2 + 45
API Spec 5B 轴向公差 每英寸螺纹牙数 in 8(管子规格不大于8) + 8(管子规格不小于10) + 圆螺纹套管和油管量规 10 + 8(管子规格不大于85/8) + 8(管子规格不小于95/8) + 偏梯形螺纹套管量规 5(管子规格不大于85/8) + 5(管子规格不小于95/8) + S值的变化 无论何时,只要校对量规的配对紧密距S值的增减大于或小于给出的数值,则这对量规就应进行修复或更换。 注:紧密距增大通常表明存在毛刺、粗糙螺纹、异物,或者在尺寸方面可能产生长期自然时效变化。当发现紧密距增大时,应清除量规上的毛刺或异物,并进行复验。如紧密距的增大量仍超出的规定,则量规应进行修复或更换。 重新确认(检定) 在重新使用以前,所有检修过的量规均应由一家正式检验机构重新确认(检定)。 1940年以前的管线管量规 1940年1月1日以前制造的管线管校对量规经适当的修正后,仍可用来确定工作量规的紧密距。1940年前制造的管线管量规的尺寸是以距E7平面5牙距离的平面为基准的。根据现行的量规要求,测量是以消失点平面为基准的,该平面距离E7平面牙(见图30)。其它影响使用的量规尺寸不变。因此,1940年以前制造的量规在现行测量操作中仍可使用,但由于基准面有变动,紧密距值要作适当调整。根据所考虑的紧密距,这些修正值可为正值或负值,修正值列出如下: 每英寸牙数g值的修正值 in 27 18 14 111/2 8 46
API Spec 5B *详图H是一标称设计的示例,给出的公差并不适用于接箍与管装配时的紧密距。 注:当用短螺纹环规检查长螺纹套管时,管子端面将伸出环规小端,其值等于(L1长-L1短)-P1。 图28 管线管螺纹和套管、油管圆螺纹手紧装配测量方法 47
API Spec 5B 注:为了在规格不小于16的偏梯形套管螺纹量规上得到正确的紧密距,量规应沿轴向旋进,并沿箭头所示方向施力,以消除上扣时螺纹侧面之间的间隙。 图29 偏梯形套管螺纹手紧装配测量方法 48
API Spec 5B 图30 1940年前后生产的管线管螺纹量规对比 直连型套管 校对量规 (见注1、2、3和6)所有螺纹都应符合本规范规定的测量要求。因此,每个准备生产标有API会标的直连型套管产品的厂家,应当拥有检验各种规格和类型螺纹的校对量规。校对量规由一个塞规和一个与其相配的环规组成,须符合的要求,并按的规定进行确认(检定)。 工作量规 (见注1、3和5)厂家还应配备工作量规,以便检验产品的螺纹和密封。工作量规应包括一个由密封和螺纹两部分组成的塞规和一个由密封和螺纹两部分组成的环规,如图33和34所示,每个量规都应符合或据此修改的要求。 紧密距极限 工作塞规对产品紧密距的公差限如表17和18中b和a(密封)及d和c(螺纹)所示。工作环规对产品紧密距的公差如表17和18中j和i(密封)及h和g(螺纹)所示。对于新的工作量规,经校对量规紧密距补偿后(见的例子),螺纹部分的紧密距公差应为±,密封部分的紧密距公差应为±。量规制造厂在向使用者交付每个工作量规时,必须附有一份紧密距偏差补偿表。 量规的保养是量规使用者的责任。应按规定的步骤检测工作量规与校对量规的配对紧密距,检测周期根据使用频数而定。在必须重新磨削或重新调整工作塞规或环规的磨损垫前,记录的紧密距值49
API Spec 5B 允许存在的变化。调整记录应保留,以便在工作量规必须检修或更换之前,与原始紧密距相比,允许的总修磨量为。未经如此检测过的量规控制的产品,不得使用API会标,也不得使用API字样标示管子连接型式,除非这些要求已得到满足。 量规的变化 (见注4和5)按第8章有关部分的要求检测过的一付量规(校对塞规和与其配对的校对环规),只要配合紧密距相对于标记在校对量规上的原始校对值的变化量对5牙螺纹不超过,以及对6牙螺纹不超过,而且于原始校准关系相对应的偏差量已得到补偿,则该对量规可以继续使用。介绍了偏差调整的算法原理。无论何时,只要校对量规关系值的变更量超过上述规定极限,则该副校对量规就应进行修理。 注: 1.校对量规用于检查工作量规。产品的内螺纹不能用校对塞规检查,因为就产品的螺纹部分与密封部分之间的允许极限而言,校对塞规的螺纹对密封的关系是固定的。因此,在工作量规进行修理使之符合上述规定的工作量规对校对量规的互换紧密距值之前,必须控制工作量规的允许磨损量。量规使用者应使所有工作量规处于这样的状态:即确保按本章要求测量合格的产品螺纹和密封都符合本规范。为了使测量工作令人满意,产品和量规必须保持清洁。见附录A。 2.购买合格的校对量规,毋须取得在管子上使用API会标的权利,但购买者必须遵守本规范所规定的量规确认(检定)与复验的所有条款。 3.校对量规、工作量规、产品三者的螺纹和密封之间的关系,应如图31所示,其中以合格的校对塞规作为基准,合格的校对环规作为传递基准。校对塞规对校对环规的螺纹紧密距e,是塞规台肩到环规螺纹件端面的距离。校对塞规对环规的密封紧密距(对所有规格而言都是),是塞规台肩到环规密封件端面的距离。为了得到正确的紧密距,应按箭头方向沿轴线(见图31)给量规施加和旋合方向相反的压力,以消除螺纹啮合面间的所有间隙。合格的校对环规用来确定工作塞规的螺纹紧密距e和密封紧密距(对所有规格都是)。合格的校对塞规用来确定工作环规的螺纹紧密距e和密封紧密距f。紧密距参阅表32。 4.紧密距的增大,通常表示出现毛刺、粗糙螺纹、异物或可能发生尺寸上的物理变形。当观察到紧密距增大时,必须清除量规的毛刺或异物,然后复验。如紧密距超过允许的极限,量规必须修理。重新使用以前,对修理过的量规应在授权的确认(检定)机构进行重新确认(检定)。 5.制造厂精确设计的工作量规不受本规范的限制。只要具有相同的功能,并控制在同样的紧密距范围内,允许制造厂自行改进,不一定必须要有与所列相同的工作量规紧密距值。 6.1962年前制造的直连型套管校对量规,若紧密距的变更不大于所述的允许量,不经确认(检定)也可使用。环规必须送交美国国家标准和技术研究院测定和原始标准量规的互换紧密距。 50
API Spec 5B 注: 1.尺寸见图10、11表17、18;量规详图见图33和34;量规牙型见图35和36。 2.字母j、h、d和b构成最小紧密距,此处产品处于最小实体状态,最大实体状态时的相应紧密距,用于字母i、g、c和d以相同的次序列于表17和18。量规的所有其它尺寸见表20。 3.为了得到正确的紧密距,应按箭头方向沿轴线(见图31)给量规施力,以消除螺纹啮合面间的所有间隙。 图31 直连型套管螺纹测量方法 51
API Spec 5B 7 量规规范 管线管、圆螺纹套管和油管、偏梯形螺纹套管 校对量规 校对塞规和环规,包括固定盘,均应淬硬到HRC60~63。这些量规应经过精磨加工,并且符合表21~31和图37~41所规定的尺寸和公差。管线管、圆螺纹套管和油管校对量规两端的不完整螺纹以及偏梯形螺纹校对量规小端的不完整螺纹,都应该能与完整螺纹牙型旋合。校对塞规螺纹长度应为(L4-U)。 工作量规 工作量规的螺距、锥度和螺纹牙型角应符合本规范的规定。工作量规应符合表21~31所规定的尺寸和公差,除非影响量规的正确使用,否则,由于D4、Du、U、Q、q、塞规盘厚和环规镗孔深度等这些参数不符合规定而拒收是不妥当的。工作塞规螺纹的长度,对于管线管和圆螺纹量规为其基本尺寸L1,对偏梯形螺纹量规为基本尺寸(L4-U)。对于偏梯形螺纹套管量规,可在塞规的E7平面处设一个测量槽,消失点平面到槽终端的长度应为g,并在规定的公差范围内。必要时,在环规的小端面上允许装上一个固定盘。工作量规淬硬度应达到HRC60~630。 注:下列关系式确定了量规尺寸的基本数据: 管线管螺纹量规: a)中径E7等于管子基本外径减去; b)塞规凸缘盘的内沿代表管子的消失点基本平面; c)长度g等于; d)螺纹消失长度等于; e)塞规槽宽U等于3p; f)塞规凸缘盘的直径D4等于管子基本外径; g)环规镗孔基本直径Q等于接箍镗孔直径; h)塞规槽基本直径Du等于产品螺纹E7平面处圆锥的小径减去。 圆螺纹套管和油管量规: a)中径E7等于(D4-())in; b)塞规凸缘盘的内沿代表管子的消失点基本平面; c)长度g等于 5p—套管和10牙油管 4p—8牙油管; d)螺纹消失长度等于 —套管 —10牙油管 —8牙油管; e)塞规槽宽U等于2p; f)塞规凸缘盘直径D4等于靠近螺纹的那段管子的外径; 52
API Spec 5B g)环规镗孔基本直径等于接箍镗孔基本直径; h)塞规槽的基本直径Du等于产品螺纹E7平面处圆锥的小径减去。 偏梯形螺纹套管量规: a)对于规格不大于133/8者,塞规小端端部大径D0等于(+)in; 对于规格不小于16者,D0等于(+)in; b)对于规格不大于133/8者,在完整螺纹长度L7平面处,管子螺纹和塞规螺纹的基准大径比管子标称外径D大;对于规格不小于16者,则等于管子标称直径; c)中径E7等于()in(中径E7仅用于设计,不需要测量); d)塞规凸缘盘的内沿代表管子上消失点的基本平面; e)对于规格不大于133/8者,塞规不完整螺纹长度g等于; 对于规格不小于16者,塞规不完整螺纹长度g等于; f)对于所有规格,塞规槽宽U等于3/16in; g)对于规格不大于133/8in者,塞规凸缘盘直径D4等于表列管子外径+; 对于规格不小于16者,塞规凸缘盘直径D4等于表列管子外径; h)环规镗孔基本直径等于接箍镗孔基本直径; i)塞规槽基本直径Du比塞规凸缘盘直径小3/16in; j)对于规格不大于133/8者,螺纹牙顶和牙底平行于圆锥母线; 对于规格不小于16者,螺纹牙顶和牙底平行于管子轴线。 螺距 管线管及圆螺纹塞规和环规的螺距应沿中径圆锥平行于螺纹轴线测量,测量的范围为:除了端部螺纹之外的整个螺纹加工长度。偏梯形螺纹环规的螺距应近似地沿中径圆锥平行于螺纹轴线测量,测量范围为:除了端部螺纹之外的整个螺纹加工长度。偏梯形螺纹塞规的螺距应近似地沿中径圆锥平行于螺纹轴线测量,测量范围为:除了小端端部螺纹之外的完整螺纹长度。 任何两牙螺纹间的螺距误差不得超过表29、30和31规定的公差。 锥度 管线管及圆螺纹量规,塞规和环规的锥度应由中径圆锥直径的测量结果而定。偏梯形螺纹量规的锥度由大径圆锥或小径圆锥直径的测量结果而定。测量方法是,在除了管端螺纹之外的螺纹全长上选定两个位置进行测量。量规大端的直径与紧靠小端任一位置(端部螺纹除外)的直径之差与标称锥度的差别不得超过表29、30和31规定的总公差的一定百分数。对管线管与圆螺纹量规,该公差的适合百分数应由两个直径测量点之间的轴向距离与长度(L4-g)比值来确定;对偏梯形螺纹量规,应由两测量点之间的轴向距离与长度(L4-S)之比值来确定。在确定是否符合规定公差时,应考虑直径测量不确定度,尤其是在轴向间距很小、锥度公差也必然很小的情况下。 牙型高度 对管线管和圆螺纹量规,牙型高度hg指的是:在任何给定直径且螺纹牙型完整的条件下,塞规螺纹牙顶至环规螺纹牙顶之间的距离。它是一个参考尺寸,用以确定环规的直径,不能够直接测量。牙型高度hg对偏梯形螺纹量规不适用。偏梯形螺纹量规的螺纹牙型高度可以直接测量,并应符合图40、4153
API Spec 5B 和表31所列尺寸和公差要求。 牙底形状 管线管和圆螺纹量规的螺纹牙底应呈尖角的或者是底切的,底切宽度与产品螺纹牙顶宽度大体相近。底切后相邻的螺纹牙侧基本对称,底切量要能使基本的尖角螺纹通过。另外,底切形状由量规制造厂选定。 量规长度 校对环规和工作环规的螺纹长度,对管线管和圆螺纹,其值不得小于(L4-g-11/2p);对偏梯形螺纹,不得小于(L4-1)in。如果买方要求或同意,塞规小端可带一凸台和一测量用刻线,管线管和圆螺纹量规的凸台长度约为11/2p,偏梯形螺纹量规的凸台长度约为3/16in,凸台端部的直径大小不能影响正常的测量工作(见图37和38)。 注:1979年以前制造的环规,其小端有一段突出部分,其使用是为上紧操作提供支座。如果P1已确定并有记录,进而已知补偿值,则该环规还可使用。 校对塞规——对中装置 所有规格不大于85/8的APl校对塞规必须具备中心孔、带有中心孔的柄轴或手柄,以便检验量规使用。对于所有规格大于85/8的管线管、偏梯形套管和长、短圆螺纹套管校对塞规需具备螺栓分布圆和支撑盘(尺寸见注)。参见图42。 注:仅适用于1988年5月31日以后制造的套管和管线管校对量规。 规格 盘直径 螺栓分布圆 9⅝ 9⅝ 7¼ 10 10¾ 10¾ 9⅜ 11¾ 12 13⅜ 13⅜ 10¾ 14 16 16 12⅜ 18 18 16 18⅝ 20 20 17⅜ 注:由于中心孔或螺栓分布圆不正确,确认(检定)机构可拒绝检验塞规。 配对紧密距 校对环规大端平面至校对塞规消失点平面的距离,即配对紧密距S应符合表21~26给出的值。量规的初始配对紧密距应在表29、30和31给出的公差范围内。 标记 量规制造厂应在校对量规上标注下列永久性标记。塞规的标记最好标在量规本体上,如果量规尺寸较小或者量规手柄与规体是一个整体,也可标在手柄上。制造厂也可以增加他们认为必要的标记。塞规和环规均应标记如下: a)Spec 5B。“Spec 5B”可用于由无许可证生产的校对量规,但不能用于工作量规或不符合本规范54
API Spec 5B 规定(包括互配对密距测定)的量规。API会标只能由被授权的制造厂按照附录B中规定的会标使用规则使用。 注:本规范的用户应注意,不再要求在产品上标记API会标。美国石油学会继续批准颁发本规范所包括产品的会标使用许可证,但由本学会的人员管理,与本规范无关。许可证持有者要按附录B标记产品,许可证非持有者按标记产品。有关批准颁发许可证的说明及会标使用政策见本规范附录B,不允许会标作其它用途。 b)生产日期。 c)量规规格。管线管量规规格,如表21所列;套管和油管量规管子外径,如表22~26所列,都应标注在每个新塞规和新环规上。 d)螺纹类型。塞规和环规均应标记适当的识别术语或其缩写字母,具体如下: 管线管………………………………………………………LINEPIPE或LP 圆螺纹套管………………………………………………………………CSG 偏梯形螺纹套管……………………………………………BUTTRESS CSG 不加厚油管和整体连接油管……………………………………………TBG 外加厚油管 …………………………………………………………UP TBG e)量规制造厂名称或标记。塞规和环规均应标记量规制造厂名称或识别标记。 f)采用年份(仅对管线管量规)。本规范规定的新量规尺寸是1940年采用的。1940年1月1日以前制造的塞规g值可能与本规范的规定值不符,修正系数见。 直连型套管 原始标准量规 原始标准量规应符合本规范对校对塞规所规定的相同的限制和公差。标称尺寸的任一偏差应由美国国家标准和技术研究院测定。原始标准规不得用来校核工作量规,也不得用来校核未标记API会标的校对量规。所有规格的直连型套管,原始标准塞规存放在美国国家标准和技术研究院,地址:美国马里兰州盖瑟斯堡 20899。 校对塞规和环规 符合要求的校对塞规和环规硬度应达到HRC60~63或与之相等的表面硬度,须精磨并符合本规范的尺寸和公差要求。校对环规应由可调节的两个部分组成:一个螺纹部分和一个密封部分。 注:下列关系式是确定量规尺寸的基准(见图31)。此规定仅对处于材料最小条件的产品而言。 a)(见详图A)。螺纹小径T(距外螺纹端台肩平面距离为R处,如表32所示):应是所有螺纹尺寸的基准点。 b)(见详图A)。切点U(距外螺纹端台肩平面距离为S处,如表32所示):应是所有密封尺寸的基准点。 c)(见详图E)。螺纹大径Imax(距内螺纹端面距离为R处):应是内螺纹参数的基准点。 d)(见详图E)。切点Omax(距内螺纹端面距离为S处):应是内螺纹端密封参数的基准点。 e)(见详图D)。螺纹小径Hmin(距外螺纹端台肩面距离为R处):应是外螺纹参数的基准点。 f)(见详图D)。切点Amax(距外螺纹端台肩距离为S处):应是外螺纹密封参数的基准点。 g)(见详图D)。距离r(基准点T和Hmin的间距):等于量规螺纹紧密距e与环规对产品外螺纹的紧密距h之差,即r=e-h。 h)(见详图D)。距离s(基准点U和Amin之间的距离):等于校对塞规对工作环规的密封紧密距f与工作环规对55
API Spec 5B 产品外螺纹密封紧密距j之差,即s=f-j。 i)(见详图E)。距离d(基准点T和Imax之间的距离):等于螺纹工作塞规对产品内螺纹的紧密距。 j)(见详图B和E)。距离m(基准点U和Omax之间的距离,见洋图E):等于螺纹工作塞规对产品内螺纹的密封紧密距b与工作塞规密封台肩至台肩基准线的距离(,见详图B)之差,即m=。 注:m、r和s均未列于表内。 修理 量规使用者应负责保持校对量规处于所规定的紧密距极限范围内。校对量规不符合规定的紧密距要求或不适合再用时,应立即进行修复(或更换),并按重新进行确认(检定)。 工作量规 工作量规应符合本规范规定。工作塞规的螺纹长度应如图33和34所示。 紧密距 按规定的尺寸和公差制造的校对量规和工作量规并非十分精确。它们与标称紧密距之间还存在微小偏差(在允许公差范围内)。在量规配合顺序中,校对塞规对校对环规对工作塞规以及校对塞规对工作环规,必须采用数学方法进行补偿并加以说明,补偿的方式是在标称紧密距值加上或减去偏差值。这样,就可将产品的密封和螺纹的直径保持在±的公差范围之内,而不存在累积量规的差异。为了进一步说明,现举一数学方法进行补偿的例子: 示例: 题目:51/2量规调整程序:由校对塞规至工作量规(a)螺纹参数 (b)密封参数。 使用的术语: 标称(Nominal):指设计或理论数值。 实际(Actual):指实际的测量尺寸。 补偿值(Compensated):指经准确计算后调整的数值。 参考:图31和表32。 a)螺纹参数。对于校对塞规上的螺纹参数,从外螺纹台肩平面到测量点T的标称距离R为;但实际测量时,塞规的R是,即相对于标称值偏差为。此值由被授权的确认(检定)机构标记在量规上:COMP R=。当用校对塞规作测量装置测量校对环规螺纹参数时,标称紧密距e应为而用该校对塞规得到的标准紧密距值将为(计入)。当实际测量的紧密距值是,即相对于补偿后的校对塞规,校对环规的螺纹参数偏差量为。实际紧密距由确认(检定)机构标记在螺纹环规上:ACT e=。当用校对环规作测量装置测量工作塞规螺纹参数时,标称紧密距e应为;而用该校对环规得到的紧密距e补偿值必须是(±)in。校对环规由确认(检定)机构标记的补偿后紧密距COMP e=。当用校对塞规作测量装置测量工作环规的螺纹参数时,标称紧密距e应为;而用此校对塞规得到补偿后的紧密距必须在(±)in范围内,该值不标记在塞规上。 b)密封参数。对于校对塞规上的密封参数,从外螺纹台肩平面到测量点U的标称距离S为;但是,在实际测量时,塞规的S是,即与标称值的偏差为+,此值由鉴定机构标记在量56
API Spec 5B 规上:COMP S=。当用校对塞规作测量装置测量校对环规密封参数时,标称紧密距值应为;而用该校对塞规所得的紧密距应为(计入+);当实际测出的紧密距为,即校对环规对补偿后的校对塞规的密封参数偏差量为+。实际紧密距和补偿后的紧密距,由确认(检定)机构标记在环规上:ACT=和COMP=。当用校对环规作测量装置测量工作塞规密封参数时,标称紧密距应为;而用该校对环规所得到的紧密距必须(±)in。当测量工作环规密封参数时,用校对塞规作测量装置,标称紧密距f应为;而用该校对塞规得到的补偿后f必须在(±)in范围内。 螺距 塞规和环规的螺距,应沿着尺寸基准线,在两端各去掉一个完整螺纹的尺寸范围内平行于螺纹轴线测量。任意两牙螺纹间螺距的误差不得超过表33规定的公差值。 锥度 螺纹塞规和环规两者的基准直径应在小径圆锥上。塞规和环规两者的大径圆锥由于螺纹深度公差的存在可发生变化。两者的锥度应在覆盖了去掉两端各一个完整螺纹的尺寸范围内的几个合适位置上,以测量小径圆锥来确定。量规的大端小径和近小端(在所有情况下应去掉末牙)任何位置的小径之差与标称锥度之差,不得大于表33规定公差的相应百分数。所采用的相应公差百分数,应由测量直径位置间的轴向间距与量规的螺纹长度的比值来确定。在确定是否符合规定公差时,应考虑对直径测量的不准确度,尤其是在轴向间距很小,其锥度公差也必然很小的情况下。 在密封塞规和密封环规两者的密封表面上,这些量规构件的密封锥面全长上的锥度,应在表33规定的公差范围内。 牙型高度 量规上的螺纹牙型高度,应符合量规螺纹尺寸图35和36所示的牙型高度和公差。 牙底和牙顶形状 牙底和牙顶应平行于轴线。在距承载面与尺寸基准母线交点1/4螺距处,小径圆锥的母线与塞规螺纹的牙底和环规螺纹的牙顶相交。 其它参数 图33和34所示尺寸、详图C和D确定的外径、外螺纹端长度等应符合给定尺寸;但量规不能因为这些尺寸不符而拒收,除非影响量规的正确使用。对于直连型套管量规,API可卸支撑盘的尺寸参见图32,确认(检定)机构可以拒收螺栓分布圆不合理的塞规。 标记 量规制造厂应按下列标记内容,在量规螺纹部件及密封部件上作出永久性标记。量规制造厂亦可增加认为必要的任何补充标记。 a)API会标。API会标仅用于确认(检定)合格的校对量规,不能用于工作量规和不符合本规范所列全部规定(包括配对紧密距的测定)的量规。而且只能由被授权的制造厂按规范规定使用APl会标。 57
API Spec 5B b)量规规格。表17和18所给出的规格,应标记在每个塞规和环规上。 注:量规的规格与管子外径相同。 c)螺纹类型。塞规和环规两者都应标出正确的识别名称或其缩写,如: Extreme-Line Casing . (标记的中文含义是:直连型套管,其英文缩写为.) d)同一套量规的识别。量规制造厂应在所有的量规组件上打上标记,以供正确识别相配对的环规和塞规。 e)量规制造厂的名称和识别标记。量规制造厂的名称和识别标记应标在塞规与环规上。 f)尺寸和紧密距。下面所标的尺寸和紧密距的测量值应由确认(检定)机构标记在校对量规上。 塞规尺寸: Nom.(标称) R Comp.(补偿) R Nom.(标称) S Comp.(补偿) S 环规紧密距: 螺纹部件: Nom.(标称) e Act.(实际) e Comp.(补偿) e 密封部件: Nom.(标称) (对所有规格) Act.(实际) Comp.(补偿) 58
API Spec 5B 图32 直连型套管螺纹校对塞规螺栓分布图和支撑盘尺寸 注: 1.端面应垂直于量规轴线磨光,垂直度小于。 2.其余尺寸见表32;螺纹和密封公差见表33;螺纹牙型详图见图35;测量操作见图31;规格大于75/8时见图34。 图33 直连型套管螺纹量规详图(规格5~75/8) 59
API Spec 5B 注: 1.端面应垂直于量规轴线磨光,垂直度小于。 2.其余尺寸见表32;螺纹和密封公差见表33;螺纹牙型详图见图36;测量操作见图31;规格小于85/8时见图33。 图34 直连型套管螺纹量规详图(规格85/8~103/4) 60
API Spec 5B 注:其它详图见表33;其它公差见表33。 图35 直连型套管螺纹量规螺纹牙型(规格5~75/8) 61
API Spec 5B 注:其它详图见表34;其它公差见表33。 图36 直连型套管螺纹量规螺纹牙型(规格85/8~103/4) 62
API Spec 5B 注:螺纹牙型详图见图39;尺寸见表21、22和24~28;公差见和表29和30。 图37 管线管、圆螺纹套管和油管螺纹量规 注:螺纹牙型详图见图40;尺寸见表23;公差见表31。 图38 偏梯形套管螺纹量规 63
API Spec 5B 图39 管线管、圆螺纹套管和油管螺纹量规螺纹牙型(尺寸见表27和28) 图40 偏梯形套管螺纹量规螺纹牙型和尺寸(规格41/2~133/8) 64
API Spec 5B 图41 偏梯形套管螺纹量规螺纹牙型和尺寸(规格不小于16) 图42 管线管、偏梯形套管及短或长圆螺纹套管螺纹校对塞规螺栓分布圆和支撑盘尺寸 65
API Spec 5B 表21 管线管螺纹量规尺寸 所有尺寸均以in为单位,在68℉。见图37。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 管子规塞规盘槽直径 镗孔 镗孔深每英手紧面处距消失点E7平面至塞规端部塞规端部槽宽度 紧密距 格a 外径 直径 度 寸螺中径 长度g处消失点长至手紧面至消失点 纹牙 中径 度 长度 长度 D4 Du Q q 数 E1 E7 g L1 L4 U S 1/8 27 1/4 18 3/8 18 1/2 14 3/4 14 1 111/2 11/4 111/2 11/2 111/2 2 111/2 21/2 8 3 8 31/2 8 4 8 5 8 6 8 8 8 10 8 12 8 14D 8 16D 8 18D 8 20D 8 所有规格的管子螺纹在直径上的锥度均为 a 除规格14D~20D外,其余量规规格和管子规格相同,均不是外径。 66
API Spec 5B 表22 套管长、短圆螺纹量规尺寸 除注明者外,其余尺寸均以in为单位,在68℉。见图37。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 管子 塞规盘槽直径 镗孔直镗孔深每英手紧面处距消失点E7平面至塞规端部塞规端部槽宽度 紧密距 规格 外径 径 度 寸螺中径 长度g处消失点长至手紧面至消失点 纹牙 中径 度 长度 长度 D4 Du Q q 数 E1 E7 g L1 L4 U S 41/2 8 5 8 51/2 8 65/8 8 7 8 75/8 8 85/8 8 95/8 8 103/4 8 113/4 8 133/8 8 16 8 185/8 8 20 8 所有规格的管子螺纹在直径上锥度均为 67
API Spec 5B 表23 偏梯形套管螺纹量规尺寸 所有尺寸均以in为单位,在68℉。见图38。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 管子 塞规盘槽直径 镗孔直每英寸中径a 塞规端部E7平面至塞规端部塞规端部槽宽度 紧密距 规格 外径 径 螺纹牙 大径 消失点长至E7平面至消失点 数 度 长度 长度 D4 Du Q E7 D0 g L7 L4 U S 41/2 5 /16 5 5 /16 51/2 5 /16 65/8 5 /16 7 5 /16 75/8 5 /16 85/8 5 /16 95/8 5 /16 103/4 5 /16 113/4 5 /16 133/8 5 /16 16 5 /16 185/8 5 /16 20 5 /16 规格不大于133/8者在直径上的锥度为 a 偏梯形套管螺纹中径的定义是大径与小径的平均值。中径供设计用,不需要确认(检定)。 68
API Spec 5B 表24 不加厚油管螺纹量规尺寸 除注明者外,其余尺寸均以in为单位,在68℉。见图37。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 管子 塞规盘槽直径 镗孔直镗孔深每英寸手紧面处距消失点E7平面至塞规端部塞规端部槽宽度 紧密距 规格 外径 径 度 螺纹牙中径 长度g处消失点长至手紧面至消失点 数 中径 度 长度 长度 D4 Du Q q E1 E7 g L1 L4 U S 10 10 10 10 23/8 10 27/8 10 31/2 10 4 8 41/2 8 所有规格的管子螺纹在直径上的锥度均为 注:有关量规的互换性,见表26注。 表25 外加厚油管螺纹量规尺寸 除注明者外,其余尺寸均以英寸为单位,在68℉。见图37。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 管子 塞规盘槽直径 镗孔直镗孔深每英寸手紧面处距消失点E7平面至塞规端部塞规端部槽宽度 紧密距 规格 外径 径 度 螺纹牙中径 长度g处消失点长至手紧面至消失点 数 中径 度 长度 长度 D4 Du Q q E1 E7 g L1 L4 U S 10 10 10 10 23/8 8 27/8 8 31/2 8 4 8 41/2 8 所有规格的管子螺纹在直径上的锥度均为 注:有关量规的互换性,见表26注。 69
API Spec 5B 表26 整体连接油管螺纹量规尺寸 除注明者外,其余尺寸均以in为单位,在68℉。见图37。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 管子 塞规盘槽直径 镗孔直镗孔深每英手紧面处距消失点E7平面至塞规端部塞规端部槽宽度 紧密距 规格 外径 径 度 寸牙中径 长度g处消失点长至手紧面至消失点 数 中径 度 长度 长度 D4 Du Q q E1 E7 g L1 L4 U S 10 10 10 10 所有规格的管子螺纹在直径上的锥度均为 注:规格为、和的整体连接油管量规与同规格的不加厚油管量规相同,可以互换使用。 规格为的整体连接油管量规与规格为的外加厚油管量规相同,可以互换使用。 规格为的外加厚油管量规、规格为的不加厚油管量规和规格为整体连接油管量规相同,可以互换使用。 表27 管线管螺纹量规螺纹牙型高度尺寸 所有尺寸均以in为单位,在68℉。见图39。牙顶削平高度公差见表29。 1 2 3 4 5 6 螺纹参数 27牙/in 18牙/in 14牙/in 111/2牙/in 8牙/in p= p= p= p= p= H= hg= fcs=fcn= 表28 圆螺纹套管和油管螺纹量规螺纹牙型高度尺寸 所有尺寸均以in为单位,在68℉。见图39。牙顶削平高度公差见表30。 1 2 3 螺纹参数10牙/in 8牙/in p= p= H= 560 - h 0 .356p - f f 0 - .- 70
API Spec 5B 表29 管线管螺纹量规尺寸公差 除注明者外,其余尺寸均以in为单位,在68℉。见图37和39。 1 2 3 4 5 6 公差 参 数 每英寸牙数 27 18 14 111/2 8 塞规 中 径a ± ± ± ± ± 锥+ 度b03 + + + + 螺 距c ± ± ± ± ± 牙顶削平+ + + + + 牙侧角 ±15min ±15min ±10min ±10min ±10min 槽宽Ud ± ± ± ± ± 槽直径Ddu ± ± ± ± ± 盘直径Dd4 ± ± ± ± ± 长 度Le4 ± ± ± ± ± 环规 锥.0000 度b0 螺 距c ± ± ± ± ± 牙顶削平+ + + + + 牙侧角 ±20min ±20min ±15min ±15min ±15min 环规长度,L4-Se ± ± ± ± ± 镗孔直径Q16 +1/16 +1/16 +1/16 +1/16 d+1/ 配对紧密距S ± ± ± ± ± a 确定中径时应不考虑螺旋角的修正。 b 所示公差是在螺纹长度L4-g内锥度的最大允许误差,见。每英寸8牙环规的节圆锥具有负锥度,是为了减小因螺距误差而造成的互换紧密距变化。 c 所示公差是任意两牙间螺距的最大允许误差;任意两牙螺纹是指相邻的或隔开的两牙,其间隔量不超出螺纹全长每端减少一个完整螺纹。 d 见,允许不作强制规定。 e 该要求不适于1979年3月前制造的量规。 71
API Spec 5B 表30 圆螺纹套管和油管螺纹量规尺寸公差 除注明者外,其余尺寸均以in为单位,在68℉。见图37和39。 参数 公差 塞 规 中径a………………………………………………………………………………………………………………………… ± 锥度b………………………………………………………………………………………………………………………… + 螺距c……………………………………………………………………………………………………. ± 牙顶削平………………………………………………………………………………………………... + 牙侧角…………………………………………………………………………………………………... ±10min 槽宽Ud 对套管和8牙不加厚油管…………………………………………………………………… ± 对10牙不加厚油管和8牙、10牙加厚油管………………………………………………… ± 槽直径Ddu………………………………………………………………………………………………. ± 盘直径Dd4………………………………………………………………………………………………. ± 长度L4…………………………………………………………………………………………………... ± 测量槽长度……………………………………………………………………………………………... + 环 规 锥度b……………………………………………………………………………………………………. + 螺距c……………………………………………………………………………………………………. ± 牙顶削平………………………………………………………………………………………………... + 牙侧角…………………………………………………………………………………………………... ±15min 镗孔直径Qd…………………………………………………………………………………………….. + 环规长度,L4-St…………………………………………………………………………………………. ± 配对紧密距Se…………………………………………………………………………………………… ± a 确定中径时应不考虑螺旋角修正。 b 所示公差是在螺纹长度L4-g内锥度的最大允许误差,见。环规的节圆锥具有负锥度,是为了减小因螺距误并而造成的互换紧密距变化。 c 所示公差是任意两牙间螺距的最大允许误差;任意两牙是指相邻或隔开的两牙,其间隔量不超出螺纹全长每端减少一个完整螺纹。 d 见,允许不作强制规定。 e 1979年3月以前制成的校对量规,紧密距公差不需符合±,对于1979年3月以前制成的量规,紧密距公差为±。 f 该要求不适于1979年3月前制造的量规。 72
API Spec 5B 表31 偏梯形套管螺纹量规尺寸公差 所有尺寸均以in为单位,在68℉。见图38、40、41。 参 数 公差 塞 规 大径,D0 规格512~7…………………………………………………………………………………… ± 规格7 58~1338……………………………………………………………………………… ± 规格不小于16………………………………………………………………………………… ± 锥度a 规格不小于1338……………………………………………………………………………… + 规格不小于16………………………………………………………………………………… + 螺距b …………………………………………………………………………………………………… ± 牙型高度 ………………………………………………………………………………………………… + 盘直径,Dc4 规格不大于1338……………………………………………………………………………… ± 规格不小于16………………………………………………………………………………… ± 长度L4 …………………………………………………………………………………………………… ± 环 规 锥度a 规格1338或更小……………………………………………………………………………… + 规格不小于16………………………………………………………………………………… + 螺距b …………………………………………………………………………………………………… ± 牙型高度 ………………………………………………………………………………………………… + 锥孔口直径Qc…………………………………………………………………………………………… +1/64 环规长度L4-Sd…………………………………………………………………………………………… ± 配对紧密距S …………………………………………………………………………………………… ± a 所示公差是长度(L4-S)内锥度的最大允许误差,见。 b 螺距测量见。 c 见,允许不作强制规定。 d 该要求不适用于1979年3月前制造的量规。 73
API Spec 5B 表32 直连型套管螺纹量规尺寸a (注:说明和其它尺寸见图31、33和34,其它公差见表33,所有尺寸均以in为单位,在68℉。) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 规格 MM MG MQ MV MH ML AA MJ NN NO 公差 公差 公差 + ± ± 5 71/2 47/16 73/4 8 61/2 65/8 57/8 51/2 8 415/16 81/4 81/2 7 71/8 63/8 65/8 9 61/32 91/4 91/2 8 81/8 73/8 7 97/16 613/32 911/16 915/16 87/16 81/2 73/4 75/8 10 7 101/4 101/2 9 91/8 81/4 85/8 113/16 81/32 117/16 1111/16 101/16 103/8 91/2 95/8 121/8 831/32 123/8 125/8 11 111/4 103/8 1035/4 133/8 107/32 135/8 137/8 121/4 12/8 117/8 1 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 规格 NP NQ NR NS T U e f R S 基准 公差 公差 公差 + 标称 基准 ± ± 5 3 517/32 37/8 51/2 3 6 41/4 65/8 231/32 71/8 53/8 7 231/32 71/2 51/2 75/8 257/64 83/32 53/4 85/8 41/4 97/32 63/4 95/8 41/4 107/32 75/8 103/4 41/4 1121/32 9 a 产品尺寸O最大、A最小、H最小、I最大和产品紧密距值见表17和18。 74
API Spec 5B 表33 直连型套管螺纹量规尺寸公差 测量方法和量规详图见表31、33和34,其它尺寸和公差见表32。螺纹牙型详图见图35和36。 除注明者外,尺寸均以in为单位,在68℉。 参 数 公差 校 对 塞 规 螺纹参数: 到标称直径T的距离R……………………………………………………………………… ± 任意两牙间的螺距误差……………………………………………………………………... 小径圆锥的锥度,每英寸…………………………………………………………………… + 牙侧角………………………………………………………………………………………... ±20min 垂直度——螺纹构件端面对螺纹轴线……………………………………………………... . 密封参数: 到标称直径U的距离S……………………………………………………………………… ± 锥度,每英寸………………………………………………………………………………… ± 同心度——密封元件对螺纹元件…………校………………………………………………... . 对 环 规 螺纹参数: 小径圆锥的锥度,每英寸…………………………………………………………………… + 任意两牙间的螺距误差……………………………………………………………………... 牙侧角………………………………………………………………………………………... ±20min 垂直度——螺纹构件端面对螺纹轴线……………………………………………………... . 同心度——螺纹元件对螺纹构件的轴……………………………………………………... . 校对塞规对螺纹构件的紧密距……………………………………………………………... ±* 密封参数: 密封全长上的锥度………………………………………………………………………….. ± 同心度——密封元件对密封构件的毂…………………………………………………….. . 校对塞规对密封元件的紧密距()…………………………………………………… ±* 密封环规的毂和螺纹环规的轴之间的径向间隙…………………………………………... ~ 工 作 塞 规 螺纹参数: 任意两牙间的螺距误差……………………………………………………………………... 小径圆锥的锥度,每英寸…………………………………………………………………… + 牙侧角………………………………………………………………………………………... ±40min 垂直度——量规端面对螺纹轴线…………………………………………………………... . 同心度——螺纹元件对螺纹构件的毂……………………………………………………... . 校对环规对螺纹构件的紧密距……………………………………………………………... ±* 密封参数: 锥度,每英寸………………………………………………………………………………… ± 同心度——密封元件对密封轴……………………………………………………………... . 校对环规对密封构件的紧密距()…………………………………………………… ±* 密封塞规的毂和螺纹塞规的轴之间的径向间隙…………………………………………... ~ 75
API Spec 5B 表33(续) 参 数 公差 工 作 环 规 螺纹参数: 小径圆锥的锥度,每英寸…………………………………………………………………… + 任意两牙间的螺距误差……………………………………………………………………... 牙侧角………………………………………………………………………………………... ±40min 垂直度——量规端面对螺纹轴线…………………………………………………………... . 同心度——螺纹元件对螺纹构件的轴……………………………………………………... . 校对塞规对螺纹构件的紧密距……………………………………………………………... ±* 密封参数: 在密封全长的锥度,每英寸………………………………………………………………… ± 同心度——密封元件对密封构件的毂……………………………………………………... . 校对塞规对密封构件的紧密距(AA+1)…………………………………………………… ±* 密封环规的毂和螺纹环规的轴之间的径向间隙…………………………………………... ~ 外螺纹参数: 外螺纹长度AA……………………………………………………………………………… ± * 这些公差适用于补偿的紧密距。 8 量规确认(检定) 管线管、圆螺纹套管和油管、偏梯形螺纹套管 确认(检定)机构 所有校对塞规及其配对的环规,在使用前均应根据第7章给出的规定,由下列公认的独立机构之一进行确认(检定)* *注:确认(检定)费用的价目表可以向确认(检定)机构索取。 a)阿根廷,布宜诺斯艾利斯:国家工业技术研究所 (Instituto National de Technologia Industrial, Buenos Aires, Republic of Argentina) b)意大利,罗马:精密电子设备军工厂 (Stabilimento Militare Materiali Elettronici e di Precisione, Rome, Italy) c)中国,北京:中国计量科学研究院 (National Institute of Metrology, Beijing, Peoples’Republic of China) d)美国,马里兰,盖瑟斯堡:国家标准和技术研究院 (National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland, USA) e)英国,密得塞斯,特丁顿:国家物理实物室 (National Physical Laboratory, Teddington Middlesex England) f)日本,茨木:国家计量研究实验室 (National Research Laboratory of Metrology, Ibaraki, Japan) g)澳大利亚,新南威尔士,其本得尔:国家标准实验室(限于规格不大于85/8的量规)。 76
API Spec 5B (National Standards Laboratory, Chippendale, New South Wales, Australia) 注:任何公认独立的国家计量实验室,若证实具有API政策和规定要求的能力,就可申请成为API量规确认(检定)机构。感兴趣的团体应通知API开发与生产部。本规范附录C给出了对确认(检定)机构的要求。 确认(检定) 量规确认(检定)机构应检查新的和修理的校对量规,以确定是否符合第5章的要求。校对量规必须成对确认(检定),即一个校对塞规和一个校对环规。单个校对塞规或单个校对环规不能确认(检定),除非配备一个与其配对的己确认(检定)过的校对量规。对每一个符合所有要求的量规,确认(检定)机构应向量规持有者颁 发一份合格证书,并给API办事处寄一副本,合格证书中应列出配对紧密距的测量值,并说明该量规符合本规范要求。每一个不符合要求的量规,确认(检定)机构应给量规制造厂发一份报告,同时给API办事处发一副本,报告中应说明报废的原因并列出那些超出允许极限的尺寸的测量值。确认(检定)机构还应根据自己的意见报告那些可能影响量规今后使用的明显缺陷和低劣的加工质量。 校对量规及合格证书可以转让,证书副本应寄至API办公室。如果证书失效,量规应由所列某一机构进行重新确认(检定)并颁发新的合格证。 所有那些在1940年1月1日以前制造的旧管线管量规,其尺寸g等于5p,在修理后,应检查是否符合API Std 5L第6版(1935年8月)规定的尺寸要求。并按本规范规定进行重新确认(检定)。 环规相对于配对塞规的紧密距S应按下述方法确定: a)螺纹应彻底清洗干净,并且经优质高级矿物油充分润滑。 b)塞规和环规两者的温度应相同。 c)塞规应固定牢靠,以防移动。 d)量规的配对应使用一根合适的操纵杆旋紧,该杆在量规的径向两侧各有一等距离的手柄。 e)配对的塞规和环规应当旋合和卸开数次,以使润滑油分布均匀。 f)检查量规时,允许一边旋合,一边用橡皮锤轻轻敲击。量规螺纹旋紧后,不应再用橡皮锤敲击。 g)在最后上紧时,应由一个人缓慢而平稳地旋紧,操作要小心以免撞击量规,不准使用橡皮锤。按这一方法将量规顺利地上紧到全紧位置后应立刻停止上紧,即使再加大上紧力还可以继续上紧一些,也应停止。而且,测定S值时所用的实际上紧力与将校对环规上紧到工作塞规上或将工作量规上紧到产品上所用的类似上紧力相比较,前者是次要的。 标记核实 确认(检定)机构应根据第6章要求核实各项标记,并应在所有合格的量规上(除本规范另有指明之外,包括塞规和环规两者)作出如下标记(见注): 注:为正确地识别,确认(检定)机构可在量规标上标记必须的任何其它标示。 a)确认(检定)日期。确认(检定)日期应标记在所有量规上。在重新确认(检定)修复后的量规时,应使用重新确认(检定)日期代替原来的确认(检定)日期。所要求的复验日期不得标记在校对量规上。 b)确认(检定)机构的名称或代号。确认(检定)机构的识别代号仅应标记在塞规上。 77
API Spec 5B c)配对紧密距。初始配对紧密距仅应标记的环规上。按规定测定的配对紧密距值不得标记在校对量规上。 d)API会标。任何一个标有会标的量规,若经确认(检定)机构确定为不符合要求时,就应将会标除去。 直连型套管 确认(检定)机构 新的或修复后的校对量规应由列于中的任一机构,按规定对各主要参数的准确度进行确认(检定),包括测定配对紧密距。 确认(检定) 量规确认(检定)机构应检验所有新的和修复后的校对量规是否符合要求。校对量规必须成套确认(检定),即一个校对塞规和一个校对环规。单个的校对塞规或单个的校对环规不能确认(检定),除非配备一个与其配对的己确认(检定)过的校对量规。每一对经过确认(检定)的量规应由确认(检定)机构给量规持有者出具合格证,证明此量规符合本规范的全部要求,并列出校对塞规尺寸R和S的标称值和补偿值以及校对环规的螺纹和密封件两者的标称、实测和补偿后的紧密距值。 若量规有任一尺寸超过允许范围,确认(检定)机构发出一份报告给量规制造厂,说明报废原因和偏差量。 新的或修复后的校对量规应送交美国国家标准和技术研究所用原始标准规测量其配对紧密距。该研究所应给量规持有者出具合格证,列出校对环规螺纹和密封件的实际紧密距值。所有的报告和合格证复印件均应寄送API华盛顿办事处。 紧密距的测量步骤 与塞规配对的环规螺纹和密封件的紧密距,应按下列步骤测定: a)清洗:螺纹和密封表面应彻底清洗干净,用轻质高级矿物油充分润滑。 b)等温:塞规和环规的温度应相同。 c)夹持:塞规应夹持牢固,以防移动。 d)旋合:螺纹量规配对时,应使用一根合适的操纵杆旋紧,该杆在量规的径向两侧各有一等距离的手柄。 e)上紧:最后旋紧时,为了得到正确的紧密距,应沿轴向按图31箭头所示方向对量规施加反向压力以消除螺纹旋合面间的所有间隙。 f)放置密封件:量规螺纹正确旋紧后,推上环规的密封件,然后顺时针方向旋转一圈,使其置于相配的密封塞规上。 g)检查:检查螺纹和密封件的紧密距值。 标记 新的和修复后的校对塞规均应标上尺寸R和S的标称值和补偿值(尺寸R和S的实际值和补偿值相同)。新的和修复后的校对环规相对于配对校对塞规的螺纹和密封紧密距的标称值、实测值和补偿值78
API Spec 5B 均应标记在环规上。标称值应由量规制造厂标记;实际值和补偿值应由确认(检定)机构标记。见。 螺纹紧密距应标在环规的螺纹规部分,密封紧密距应标在环规的密封规部分。除非量规经过修复,否则标记测量年份的初始实际紧密距应永远保留在校对环规上。修复后的各实际紧密距值和相应的测量日期应同时标记,且量规上只保留最近期的数值。建议采用如下缩写。初始实际紧密距应列为AS-62.×××in,其后的数值应列为AS-65.×××in。这项要求对螺纹和密封件都适用。 若量规上用来作标记的地方很小,可用下列缩写: 标称 N 实际 A 补偿 C 紧密距 S 使用这些缩写字母,还可以把标称值R写为NR,把补偿紧密距写为CS。 9 螺纹标记 注:量规标记要求见和。 具有符合本规范所列的螺纹加工和检验规定的管材螺纹产品,可以在靠近螺纹处打上或用模板喷刷上厂名、商标、规格、字母“API Spec 5B”(见注)和螺纹代号。标有或未标有API会标的产品都可以使用此螺纹标记。例如21/2规格管线管螺纹产品可以标记为: AB CO 21/2 Spce 5B LP (中文标记是:××公司21/2规范5B的管线管) 注:本规范的用户应注意,不再要求在产品上标记API会标。美国石油学会继续批准颁发本规范包含产品的会标使用许可证,但由本学会人员管理,与本规范无关。有关批准颁发许可证的说明及会标使用政策见本规范的附录B,不允许会标作其它用途。许可证持有者按附录B标记产品,许可证非持有者按第9章标记产品。 如果产品的生产厂标志被清楚地标记在其它部位,其名字和标记可以省略,螺纹类型的标记符合如下: 套管(短圆螺纹) CSG 套管(长圆螺纹) LCSG 套管(偏梯型螺纹) BCSG 套管(直连型) XCSG 管线管 LP 油管(不加厚) TBG 油管(外加厚) UPTBG 按规定使用Spec 5B字母时,应由制造厂制定一项合格证明,说明作此标记的螺纹符合本规范的规定,但不能被买方理解为:作此标记的产品完全符合API规范。用Spec 5B字母作螺纹识别的制造厂,必须拥有完全的合格校对规和参数经由标记API会标的校对量规确定的工作量规。 79
API Spec 5B 80
API Spec 5B 附 录 A 校对量规的装运说明 校对量规如果谨慎使用并仅用于限于预期用途,即检查螺纹既光滑又清洁的工作量规,则在良好的条件下可以使用许多年。在发往检测接收人进行紧密距测定之前,若量规弄脏,应由量规持有者清洗干净。 螺纹上的毛刺或小刻痕可用优质油石磨掉。不准扩大刻痕研磨区域,因为由此而引起的大面积研磨可能严重影响量规的精确度。凹坑或刻痕严重时,建议由量规制造厂重磨。 包装箱要做得牢固,其材料应厚实,足以防止在装运中损坏量规。应避免使用潮湿木材。每副配对的量规应分开单个装箱,若装在同一箱内,应当用分隔物妥当地分隔开。建议用废纸或类似的包装纸充塞空间,并用防水材料包装量规。另外,具有两个元件的校对环规或塞规(直连型)应自行牢固锁紧,以防相运输过程的损坏。 回件地址单应紧紧地固定在包装箱上,以便检测接收人将其发运回委托人。 所有运费必须预付,发运时最好用最快的交通工具,在运回量规时,管理人员将集中发运。量规持有者应将量规最好的运回方法事先通知检测接收人。 不允许检测人员将弄脏或螺纹损坏的校对量规装配到原始标准量规上。除了清除保护涂层以外,如需作其它清洗工作,测试机构要为额外工作收费。如果量规生锈或有伤痕,以致必须重修,应通知量规持有者。这些量规如果修理不合格,将被认为是取消其作为被授权校对量规资格的充分理由。 量规从国外船运到美国国家标准和技术研究院(NIST)进行检验时,量规持有者必须事先与所在国或美国海关代理人联系,看量规进入美国有无必要并预付进、出港口的运输费。美国以外国家制造的量规进港要有契约保证书,而美国制造的量规进港不需要。如果由所在国代理人安排,那么该代理人也应在港口或港口附近寻找一位海关代理人,安排量规进港,并预付运往马里兰盖瑟斯堡美国国家标准和技术研究院的运费。 还有一个运输的方法,即经由华盛顿特区的Dulles国际机场,空运到国家标准和技术研究院,这样可以取消海关代理人的服务工作。当采取空运方法时,NIST将去机场提取量规,需要时,可代办进港手续,在检验后如有需要可获取免除关税约束,然后将量规送机场运回。量规可集中运回到目的地,运费可在目的地交付。 空运运费较船运贵,但差额大部分可用关税代理人的费用抵消。空运的另一优点是大大缩短了量规离开量规制造厂的时间。 NIST的检验费与关税代理费分别结算,全部检验费必须预付。 注:国外量规持有者可向API办事处索取海关代理人一览表。 81
API Spec 5B 附 录 B API标记特许使用说明 标记 量规制造厂应在校对量规上作出下列永久标记。塞规应优先标记在规体上,小尺寸的或手柄与量规本体是整体制造的量规也可标在手柄上。量规制造厂认为必要的任何标记均可增加。除另有说明外,塞规和环规均应有如下标记: a)API会标。API会标只可用校对量规上,不得用于工作量规或不符合本规范规定及配对紧密距测定不合格的量规上。API会标只能由被授权的制造厂按本规范规定使用。当使用会标时,产品应标记有年月等制造日期,该标记应紧跟着会标的位置。 b)量规尺寸。如表21所列的管线管用量规的标称尺寸和表22~26所列的套管、油管用量规的尺寸(指管外径),应标记在每个新塞规和环规上。 注:标有油管标称尺寸的现有油管量规应重新打上外径尺寸的标示。 c)螺纹类型。塞规和环规均应标记如下适当的识别术语或其缩写: 管线管 LINE PIPE或LP 圆螺纹套管 CSG 偏梯形螺纹套管 BUTTRESS CSG 加厚油管和整体连接油管 TBG 不外加厚油管 UP TBG d)量规制造厂的名称或识别标记。塞规和环规均应标记量规制造厂的名称或识别标记。 e)采用年份(仅限管线管用量规)。所有新量规和按本规范所更新的量规尺寸修复的旧量规应标记上1940这几个数字。(本规范对新量规的规范尺寸是1940年通过的。在1940年1月1日以前制造的塞规可以有g值,这与本规范所给的数值不同。修正系数见)。 82
API Spec 5B 附 录 C API量规确认(检定)机构要求 所有API量规确认(检定)机构申请者必须证实具有以下检测能力: 1)工作环境 2)检验设备 3)标准与校准 4)人员资格 5)组织机构 6)文件证明 7)储存与运输 83
API Spec 5B 附 录 D API出版物一览表 下列出版物归API管材标准化委员会管辖,可向美国石油学会出版发行部订购。地址:1220L Street, Northwest, Washington, DC 20005, (202)682-8375。 规范 Spec 5CT 套管和油管规范 该规范内容包括各种钢级的无缝和焊接套管、油管、接箍、短节和连接管及其制造方法、化学成分和机械性能要求、试验方法和尺寸要求。 注:Spec 5CT第一版的内容综合了已停用的Spec 5A、5AC、5AX和5AQ最后版本对套管和油管的要求以及1987年标准化会议通过的条款内容。 Spec 5D 钻杆规范 该规范内容包括所有钢级的无缝钻杆及其制造方法、化学成分和机械性能要求、试验方法和尺寸要求。 注:Spec 5D第一版综合了已停用的Spec5A和5AX最后版本对钻杆的要求以及1987年标准化会议通过的条款内容。 Spec 5L 管线管规范 该规范内容涉及各种钢级的无缝和焊接管线管钢管,包括标准重量的带螺纹管线管,以及标准重量、常规重量、特殊的、特厚的和加倍特厚的平端管线管。包括其制造方法、化学成分和机械性能要求、试验方法以及接箍和螺纹护丝的技术要求。 注:Spec 5L第33版综合了原Spec 5LS和5LX规定的螺旋焊接方法以及钢级X42至X70的管线管。 标准 Std 5B 套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验 该标准内容包括对螺纹和螺纹量规的尺寸要求、测量方法的规定,量规规范及其确认(检定)以及圆螺纹套管和油管、偏梯形螺纹套管、直连型套管和钻杆螺纹的检测仪器和方法。 推荐作法 RP 5A5 新套管、油管和平端钻忏现场检验推荐作法 提供了管材产品统一的检验方法。 RP 5B1 套管、油管和管线管螺纹检验和测量推荐作法 该推荐作法的目的是为正确使用螺纹的检测技术和设备提供指导和说明。 RP 5C1 套管和油管的维护与使用推荐作法 包括有关套管和油管的使用、运输、贮存、管理和修复。 RP 5Ll 管线管铁路运输的推荐作法 提供铁路装载管线管推荐作法。 84
API Spec 5B RP 5L2 非腐蚀性气体管线管内涂层推荐作法 包括新管子的涂层材料、使用方法及内涂层的检验。 RP 5L3 管线管落锤撕裂试验的推荐作法 介绍了外径不小于20in、壁厚不大于的管线管进行落锤撕裂试验的推荐作法。 RP 5L5 管线管海上运输推荐作法 提供了外径不小于103/4in管线管由远洋货船运输的推荐作法。 RP 5L6 管线管内陆水上运输推荐作法 提供了外径不小于103/4in管线管在内陆水上运输的推荐作法。 RP 5L7 不涂底漆的管线管熔结环氧内涂层推荐作法 内容涉及有关安装前未经使用的管线管熔结环氧内涂层的涂层材料、使用和检验。 通报 Bul 5A2 螺纹脂通报 提供用于油田管材的两种螺纹脂的材料要求和性能试验。 Bul 5C2 套管和油管使用性能通报 包括有关套管和油管的抗挤压力、内屈服压力和接头强度以及钻杆的最小屈服载荷。 Bul 5C3 套管、油管、钻抨和管线管性能的计算和公式通报 提供了用于不同管子性能的计算公式以及有关其它发展和应用的资料。 Bul 5C4 在内压和弯曲共同作用下圆螺纹套管连接强度通报 提供了圆螺纹套管在弯曲和内压共同作用下的连接强度。 Bul 5T1 缺陷术语通报 提供了钢材常见缺陷的英语、法语、德语、意大利语、日语和西班牙语的定义。 85
API Spec 5B API会标使用权的申请 总则 校对量规API会标授权程序要求: a)制造厂应有一份经认可的有效的质量纲要。 b)API应检查制造厂的质量手册,并审查其设备,以确定制造厂的质量纲要是否满足包括API Spec Q1在内的API要求。 如果你想获得本规范的API会标使用权,请按本章要求填写一份申请书递交API。 当你认为符合授权程序的要求时,即可向API提出申请,申请书应包括以下内容: 1)填写好的制造厂申请书(文件B1))。 2)签订好的API授权协议(文件C1))。 3)受控质量手册副本(英文)。 4)不退还费用。 说明 API会标的使用政策和方法见下一章。API Spec Q1是有关质量纲要的规范,可向华盛顿特区的API出版部订购。该规范对您将要使用会标的产品提出技术和质量控制要求。 认真阅读这些API标准,确定您是否已经有一个符合API标准要求的质量纲要并已在生产中起作用,是否有一套介绍您的质量纲要的质量手册。如果没有满足这些要求,请不要申请。 API评定 API对制造厂的评定有两个基本步骤。第一步是API人员将对照API Spec Q1以及本规范的要求认真检查质量手册。如果您的质量纲要不符合这些要求,将退回质量手册并通知您。您可在改正后重新递交一份新的申请书。如果您的质量手册被通过,将会通知您检查小组负责人的名字以及检查的时间。 第二步是在检查结果的基础上进行。检查小组负责人将与制造厂商定详细的检查日程表,检查后将向API提交检查报告(留一副本给制造厂),API人员将审阅检查报告,并确定制造厂的质量手册中所介绍的质量纲要是否属实并起作用。 API根据上述评定作出决定。审查通过的制造厂家将被发放许可证,并将厂家名称增补到被授权使用API会标厂家的汇总表中去。 1)文件B、C见API Spec 5CT《套管和油管规范》――译者注。 86
API Spec 5B 文件A 理事会决议 1924年10月20日美国石油学会理事会通过的最初决议,包括了使用正式会标的目的和条件。 1977年11月14日理事会通过了下列决议: 重申:美国石油学会已审查了学会章程中关于准许使用API会标的规定。现在显然需要重申和阐明这种许可政策,并且肯定而明确地表明,正是许可证持有者而不是API能作出说明并保证标注有API会标的设备或产品符合本学会规定的现行标准和规范。 因此,现在决定,美国石油学会自行制订标准化章程的目的在于确定一项规程,购买石油设备和产品的购买者,可根据这项规程识别制造厂商所说明并保证的设备和产品是否符合美国石油学会的现行标准和规范。 另一项决定是:下列会标原被通过作为美国石油学会的正式会标,现在确认(检定)仍为有效。 再一决定是,美国石油学会会标章程和标准化章程,不仅对石油工业有用,而且对各工业界也有用,应继续有效。为此,秘书处授权准许愿遵守执行理事会批准的条款和条件的任何人使用会标。但要求许可证持有者同意,在使用会标时应作出说明并保证,标注有会标的设备和产品符合美 国石油学会现行标准和规范;许可证持有者,应使用下列式样的会标。 最后的决定是,在美国石油学会通过和出版的所有标准和规范里,“正式出版物”字样应与会标配合使用,其规定如下: 正式出版物 美国专利局注册 87
API Spec 5B 文件B 在符合Spec 5B的校对量规上 递交:美国石油学会 使用API会标的制造厂申请 1220L Street, , 下列内容应作为申请使用API会标申请书的一部分提交本学会,所有内容须经调查,若内容不符,则将申请书退回。 1.您是否有这项产品的质量纲要?是 否 2.您是否有介绍您的质量纲要的质量手册?是 否 若以上两问题回答是否定的,则勿提交申请书。 3.产品 (列出欲使用会标的产品) 4.制造厂商名称 5.总部所在地 6.欲使用会标的产品制造厂所在地 7.第6项所列制造厂的主管经理姓名和地址 8.经理以外的制造厂其他代表的姓名、地址、电话号码,API联系人应与该代表直接联系: 9.您现在实际上在生产这项产品吗? a)说明您向石油行业提供该产品已有多久(年月) b)若您现在不生产这项产品,可望何时开始生产? c)说明这项产品约占总生产量的百分数 10.您是否有成套内部工艺设计文件?是 否 ,在厂内完成的百分数 11.您拥有自己的机加工设备吗?是 否 ,在厂内完成的百分数 12.您拥有自己的检查或试验手段吗?是 否 ,在厂内完成的百分数 13.您的产品需要进行特殊的加工吗?是 否 ,具体内容 14.工厂规模 (按平方英尺计算),工厂雇员数 15.若申请书被API接受,申请者同意提交质量纲要资料参加申请,不论是否授予使用API会标的许可证,均交纳API对该产品调查的费用。API应独立判断申请书是否符合相应资格条件而成为许可证的持有人。 (申请者公司名称) (主管人签名并列出职务) 日期 注:本申请书附有经签名的API许可证协议书原件、质量手册,2500美元*申请费,此款不退,列为API管理费用,包括API工作人员审查申请者的质量手册所花费用。 * 若申请者还要在另一项需要进行质量纲要评价API规范下申请获得许可证,就需要进行一次质量纲要评价,并且有一份包括在该两项规范下使用会标的所有产品的质量纲要和质量手册,则申请费为1500美元。 88
API Spec 5B 文件C 使用美国石油学会正式会标许可证协议书 美国石油学会(以下简称API),是哥伦比亚特区的一个协会组织,在华盛顿特区西北区L大街1220号设有办事处,与 (以下简称持证者),是 的一家有限公司,业务总部设在 ,双方达成协议。协议书规定: 鉴于API是美国联邦商标和服务标记注册(包括注册号677359,679642,840642)拥有者,并对这些商标和服务标记以及其它各种商标和服务标记拥有普通法权力。通过发给许可证出版刊物和其它计划,API谋求为石油工业产品及服务制订并完善标准和规范,还鉴于持证者期望在根据API标准和规范制造的产品上或推销此产品方面使用API商标或服务标记,进而从API获得一普通许可证,以便促进API标准和规范。为此,双方就下列条款达成协议: l.API授予持证者一普通许可证,允许根据API正式颁发的题为套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范-Std 5B和包括以后可能通过的任何修改、变更或替换的Spec Q1,在制造产品校对量规(产品)其制造厂设在 (工厂)上使用商标和服务标记 (即会标)。 2.API授予持证者一普通许可证,允许推销产品中使用此会标。但规定若未明确说明持证者授权范围,则持证者不得在信纸头上或广告中使用此会标,此外,规定会标、美国石油学会名称或“API”字形也不得在广告中或其它方面使用,以此表明API批准或认可这些产品。 3.持证者保证在该许可证有效期间,拥有一份符合API规范Q1的质量纲要。解释上述质量纲要的质量手册和对手册进行修改的修改本应提供给API或其代表。 4.持证者理解并同意,在该许可证有效期间,持证者制造的设备将被定期调查,以确定持证者是否有资格继续有权使用API会标。定期调查的次数将由API自行决定。持证者同意,允许API或API承认的调查员执行这样的调查。除每三年的复查将由持证者支付费用以外,定期调查将由API自己支付。此外,持证者同意,采取API所要求的一切措施,保证产品在制造时始终符合有关的API标准和规范。API将独自裁决持证者是否仍有相应的资格继续成为持证人,以及产品是否符合有关的标准或规范。 5.持证者同意,在其所制造的设备或产品上使用会标,系表明持证者向美国石油学会和购买该设备或产品的人作出说明并保证:该设备和产品符合学会现行标准和规范,持证者还同意做到,决不使API蒙受损害,并愿承担一切责任,为API偿付损失、货物损坏、制造费用和其它开支,或为由于设备或产品不符合标准和规范引起购买者向API提出有关个人伤害、财产损失或经济损失等各种要求、诉讼或其它作法承担责任。持证者还同意,由自己支付费用,对付购买者的要求、诉讼或其它作法,以维护API信誉。 6.该许可证将只允许持证者用上述指定的设备制造上述指定的产品,而且不得以任何形式分包产品的生产,也没有任何持证者拥有授权他人的权利。 89
API Spec 5B 7.本协议书可在任何时期以任何确知的理由宣布终止。 8.除按照上述第7条款API提前终止本协议的情况以外,本协议书的生效日期和终止日期按下面的规定执行。 9.持证者同意,在接到API的交款通知后,由持证者交纳年度许可证费用。 日 期 (持证公司名称) 生效日期 签 名 美国石油学会 终止日期 签 名 90