SY/T 5525-2020 石油天然气钻采设备 旋转钻井设备 上部和下部方钻杆旋塞阀.pdf

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标准编号:SY/T 5525-2020
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标准类别:机械标准
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SY/T 5525-2020标准规范下载简介

SY/T 5525-2020 石油天然气钻采设备 旋转钻井设备 上部和下部方钻杆旋塞阀.pdf简介:

"SY/T 5525-2020 石油天然气钻采设备 旋转钻井设备 上部和下部方钻杆旋塞阀"是中国石油天然气行业标准中的一项技术规范。该标准详细规定了旋转钻井设备中上部和下部方钻杆旋塞阀的设计、制造、检验、使用和维护的要求。旋塞阀在钻井设备中起着关键作用,它用于控制和调节钻井液的流入和流出,以确保钻井过程的安全和效率。

该标准涵盖了旋塞阀的尺寸、材料、结构、密封性能、操作力矩、耐压性、耐腐蚀性等方面的要求,以及检验方法和试验程序。它旨在提高旋塞阀的质量,确保其在极端工作条件下能够稳定、可靠地运行,降低钻井作业中的风险。

发布日期为2020年,意味着它是根据最新的技术和行业实践进行修订的,反映了石油天然气钻采设备技术的最新发展趋势。对于石油天然气钻井设备的制造商、用户和检验机构来说,遵守此标准是确保设备安全、合规和高效运行的重要依据。

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下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法 GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T15822.1无损检测磁粉检测第1部分:总则 GB/T18851.1 无损检测渗透检测第1部分:总则 GB/T20972.1 石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第1部分:选择抗裂纹 材料的一般原则 GB/T20972.27 石油天然气工业 油气开采中用于含硫化氢环境的材料第2部分:抗开裂碳 钢、低合金钢和铸铁 GB/T20972.3石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第3部分:抗开裂耐蚀 合金和其他合金 GB/T22512.2石油天然气工业旋转钻井设备第2部分:旋转台肩式螺纹连接的加工与测量 JB/T5000.13重型机械通用技术条件第13部分:包装 NB/T47013.3 承压设备无损检测第3部分:超声检测 NB/T47013.4 承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测 NB/T47013.5 承压设备无损检测 第5部分:渗透检测 SY/T52002012钻柱转换接头

下列术语和定义适用于本文件

上部方钻杆旋塞阀upperkellycock(kellyvalve) 介于水龙头接头下端和方钻杆上端之间的二位二通旋塞阀。 注:将其关闭以封住钻柱内的压力。

上部方钻杆旋塞阀upperkellycock(kellyvalve) 介于水龙头接头下端和方钻杆上端之间的二位二通旋塞阀。 注:将其关闭以封住钻柱内的压力。

DBJ61∕T 156-2019 建筑外墙混凝土保温幕墙工程技术规程SY/T 55252020

下部方钻杆旋塞阀lowerkellycock(kellyvalve)

日的 通常开旋塞阀 注:其外径与钻杆接头外径相等。 住钻柱内的压力,

4.1.1旋塞阀按其安装部位不同分为2种,其名称、代号应符合表1的规定。

4.1.1旋塞阀按其安装部位不同分为2种,其名称、代号应符合表1的规定。

表1旋塞阀名称及代号

4.1.2旋塞阀型号表示方法如下:

4.1.2旋寒阀型号表示方法如下

下部旋塞阀的外径146mm,额定工作压力35MPa,等级号1,上接头螺纹代号左旋NC50,下接头螺纹代号不 60.其型号为.XS146/351(NC50LH×NC50)。

尺寸参数应符合图1、表2、表3、表4和表5

4.2.2额定工作压力

旋塞阀应在表6规定的额定工作压力下工作。

最低温度为旋塞阀使用期间可能遇到的最低环境温度。最高温度为旋塞阀使用期间可能流过质 的介质的最高温度。旋塞阀应设计为在表7所示的一个或多个具有最低和最高温度的额定温度值 车,或在买方和制造商达成一致意见的最低和最高温度下工作。

表4四方方钻杆用下部旋塞阀

表5六方方钻杆用下部旋塞阀

表6额定工作压力与等效工作压力

SY/T 55252020

5.1设计应符合5.1.1至5.1.5的规定。 5.1.1旋塞阀的设计、制造和试验应使其在各个方面均达到预期的目的。旋塞阀应安全地传递预定的 载荷。旋塞阀的设计应能保证操作简便、安全可靠。 5.1.2旋塞阀的设计分析应考虑超过屈服、疲劳或弯曲这些可能发生的失效形式。强度分析通常应以 弹性理论为依据。适当情况下可采用极限强度(塑性)分析,也可采用和有限元法一起分析的方法。 所有和设计有关的力均应予以考虑。对于所考虑的每个横截面,应采用力的作用位置和方向的最不利 的组合方式。 5.1.3额定工作压力小于35MPa的旋塞阀设计安全系数为2,大于或等于35MPa的产品设计安全系数 为1.5。设计安全系数只作为设计准则,不应在任何情况下解释为允许产品上的载荷超过额定载荷值。 5.1.4额定载荷值应以5.1.3规定的设计安全系数,所用材料规定的最小屈服强度,以及设计计算确 定的应力分布和(或)第6章规定的设计验证载荷试验得出的数据来确定。 5.1.5设计文件应包括方法、假设、计算和设计要求。设计要求至少应包括尺寸、试验和工作压力 材料、环境和规范的要求及其他有关的设计要求。这些要求也适用于设计更改文件。 5.2旋塞阀的阀体应有书面材料规范,应使用锻件,其材料力学性能应符合表9的规定,并在技术 文件中详列以下内容:

表9阀体材料力学性能要求

划的密封性能应 下两种服役条件。用在顶驱钻并系统中的钻柱内防喷 下服役进行设计。服役条件及设计性能要求见表10

SY/T 55252020

a)能在钻井液中反复工作。 b)关闭后,能切断钻柱内的钻井液流动。 c)在设计的温度范围和压力载荷状态下能密封。 5.9气密性试验适用于购买方在合同中有气密性要求时,为气密封条件下使用而设计的阀,称作气 密阀。购买方可要求把气密性的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 个阀进行验收试验。 5.10抗硫化氢(H2S)阀内零件(除阀体外的所有零件)的要求:若阀内零件材料符合GB/T 20972.2或GB/T20972.3关于H,S使用条件的要求,在制造商规定的工况下,抗H,S阀内零件可作 为购买方的一项补充要求,并在一个独立的铣槽内标志出“H2STRIM”。 5.11上部和下部旋塞阀的连接除订购单另有规定外,应为表2、表3、表4和表5所示的规格和型 式。当使用这些连接时,倒角直径应符合表2、表3、表4和表5相应的规定。 5.12旋塞阀的螺纹应符合GB/T22512.2的规定。订购单规定的特殊扣型的连接应按生产厂家的企 业标准执行。阀两端连接的螺纹与密封台肩应进行磷酸锌或磷酸锰的抗磨损处理(磷化处理)。磷化 处理应在螺纹测量完成后进行。处理类型应由制造商选择。 5.13螺纹的冷加工是可选的。但是买方应考虑规定螺纹测量后的冷加工,冷加工的方法由制造商选 择。使用时可向制造商咨询两端连接和其他螺纹的推荐上紧扭矩及复合载荷额定值。 5.14两端连接和其他工作连接螺纹应对横向和纵向缺陷进行无损检测。 5.15阀体在热处理后,应有针对内部缺陷的无损检测。 5.16根据测量钻柱实际压力需要,适宜时旋塞阀宜增加压力测量显示装置。 5.17根据自动化需要 适宜时旋塞阀宜增加信号采集传输及自动执行机构,

旋塞阀的静水压试验压力应符合表11的规定,试验应包括以下三个步骤: a)初始压力保持3min。 b)压力减低至零。 c)最终压力保持不少于10min。 试验应在室温下进行,试验介质可用清水或带添加剂的水。当压力达到稳定时,且压力源与被 试件隔离计时器开始计时。在保持压力期间,测量装置上观察到的压力变化应小于试验压力的5%或 3.4MPa(500psi),取两者中的较小值。起始压力不能超过规定的压力的5%,整个保压期间,监测的 压力不能低于规定的压力,

表11静水压试验压力

6.1.2阀体静水压强度试验

SY/T 55252020

每一件阀体都应以下列方法进行静水压试验。如果阀体中有钻柱密封件,静水压阀体试验时 主半关闭状态,试验压力见表11,试验应按6.1.1的步骤进行。 注:所有规定1.7MPa低压试验的,其低压试验压力可在1.4MPa~2.1MPa压力区间内波动。

6.1.3.1试验要求

根据表10所定义的使用类别,每个阀均应进行密封试验, 应按照6.1.3.1和6.1.3.2的要求进行。 密封试验持续最少10min,无可见泄漏或高压压降不大于0.7MPa,低压压降不大于0.07MPa。

6.1.3.2下部密封试验

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 低压为1.7MPa,高压应为额定压力。阀进行高压试验后打开和关闭阀释放阀内压力。

6.1.3.3上部密封试验

上部密封试验仅适用于使用条件为2级的球形密封结构的阀。 在阀处于关闭状态下,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,低压为1.7MPa,高压应为额定压力。阀进行高压试验后打开和关闭阀释放阀内压力,然后重复 低压力试验。 密封试验完成后,应检查球阀开关手柄在对准开位刻度的情况下,确保球形密封的流道通径与阀 体流道的对应位置在允许的范围内,以免引起流体冲蚀问题。

对于使用条件为2级的任意一种阀的设计,应进行钻柱密封外部压力试验,该试验持续最少 10min。 钻柱密封压力试验仅适用于2级阀,且仅仅是作为设计确认的目的。在阀处于半开状态下,试验 压力应作用于阀的外部(例如,经过装在钻柱密封区的高压套筒)。低压和高压钻柱密封试验都应进 行。低压为1.7MPa,高压最小为13.8MPa,还可更高,直至额定工作压力,这些都由制造商确定。

6.1.5密封件温度范围的设计确认试验

此试验仅适用于2级阀,且仅仅是作为设计确认的目的。 除非买方另有规定,设计确认试验中的阀和试验流体应在额定温度极限下进行。低温和高温下的 压力试验都按照6.1.2和6.1.3进行,在温度极限条件下我国住宅工业化的发展路径,应采用适当的试验流体

旋塞阀所用材料的力学性能试验:拉伸性能应按GB/T228.1的规定进行,并符合表9的要求

6.3冲击吸收能量试验

a)同一冶炼炉的每一热处理批应进行三个纵向试样的冲击试验。试样的试料可能有三种情

SY/T 55252020

与待鉴定的零件是一个整体或通过牲产品从零件上直接切取,也可是单独的试料。无论哪 种情况,试料与待鉴定的零件应是同一炉的,且是同一热处理批。 b)试样应从整体或单独的试料中切取,对实心试料,使它的纵向中心线轴全部都处于中心到外 壳的二分之一处;对于空心试料,使其处于距最厚部位的中间壁厚的3mm之内。 c)从栖牲产品零件中切取试样,应在该零件的最厚部分,其部位是从中心到外壳的二分之一处。 d)试料是从心部钻孔取得或是从零件其他部位切取的。 6.3.2当需要使用小尺寸冲击试样时,应按5.3中的冲击吸收能量乘以列于表12中的相应的调整系 数,但小尺寸试样的宽度不应小于5mm

GB/T 17737.115-2018 同轴通信电缆 第1-115部分:电气试验方法 阻抗均匀性(脉冲阶跃函数回波损耗)试验表12试样尺寸和调整系数

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