API_5B油管接箍、油管螺纹加工测量和检验规范知识.ppt

天津市达利普石油管材有限公司 胡伟 电话API SPEC 5CT、 5B标准 接箍加工及检验培训,一、油井管简介,1 概述 国外将钻杆、钻铤、方钻杆、转换接头等钻具和油套管统称为油井管（OCTG）。 2 油井管用途 2.1 油管：油气自井底至井口的采收通道。钢级：J55、N80、P110等，范围为1.054 1/2,以2 7/8EU、NU为多，接箍是接箍油管的重要连接件。,术语与公司常用语对应关系,油管：下入井中作采出井液或注液的管子 半成品管子:未加工螺纹供货的管子,可以是加厚的也可以是不加厚的； 油管:下入井中,用作产液或注液的管子; 接箍毛坯:生产接箍半成品用的无缝厚壁管或机械用管; 接箍半成品:生产一件接箍所用的不带螺纹的坯料; 接箍：用于连接两根带螺纹管子并具有内螺纹的圆筒体,油井管 油光管，加厚光管 成品油管(车丝管) 接箍料 接箍成品,一、油井管简介,2 油井管用途 2.2 套管:防止地层塌陷,保护油管、与油管通过封隔器将油气层与环形空间隔开。分表层套管、生产套管（即油层套管），技术套管（异常压力用）。范围为4 1/220，以5 1/2、7、9 5/8LC、STC、BC为多，钢级：J55、N80、P110等。,一、油井管简介,1. 螺纹型式及代号 1.1 油管 (1)平式不加厚油管 NU(旧:TBG或NUE) (2)外加厚油管 EU(旧:UP TBG或EUE) (3)整体接头油管 IJ(旧:IJ TBG),一、油井管简介,2 牙型特点 （1）油管及圆螺纹套管 螺纹为圆螺纹（齿顶、齿底为圆弧状）； 锥度为1：16；（116=0.0625in /in或25.4 16=1.5875 mm /in ） 牙型角为60，牙侧角为30； 螺距为3.175 mm(8牙/吋)和2.54mm（10牙/吋)； 牙型高度:1.810(8牙/吋)、1.412(10牙/吋)。,接箍螺纹（内螺纹概况）,1.1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。所有规格的套管和油管接箍螺纹都应该进行镀锌、镀锡或者磷化处理和其他可以处理的方法，以便减少磨损并提高接头的抗泄漏性能。,螺纹单项参数检测的标准及内控范围 1.1 螺距 定义：相邻两牙螺纹在中径线上对应两点间的轴向距离。测量时须平行于螺纹轴线。 测量方法： 使用前，调整可动球形触头，使触头间距等于待测螺纹间距。螺距测量采用相对测量方法。该测量方法是将标准螺距样板作为测量基准来调整螺距量规的零位，用已调整好的螺距量规进行测量规在规定的间距内即可测量螺距偏差值。用标准样板（标准块）检查量规，将量规指示表调零。,二、螺纹的测量和检验,所有外螺纹的螺距和规格不小于4 12的内螺纹的螺距应用图2.12所示的螺距量规进行测量。规格小于4 12的内螺纹螺距应用下图所示的螺距规进行测量。,二、螺纹的测量和检验,套管和油管圆螺纹牙形,二、螺纹的测量和检验,1.2 锥度： 定义：对于圆螺纹锥度是螺纹中径的增加量。通常用的单位有mm/in、in/in、mm/M 。 量规触头：量规触头应是球形的，触头材料最好采用碳化钨或碳化钽。对于圆螺纹触头尺寸应保证触头接触螺纹侧面，而不接触小径圆锥。 推荐触头尺寸：对于8牙/in圆螺纹，球型触头直径为0.072in（1.829mm）；对于10牙/in圆螺纹，球型触头直径为0.057in（1.448mm）；球型触头直径公差为0.002in（0.051mm）。,图2.9 用于规格小于4 1/2的典型内螺纹锥度规,图2.2 套管和油管圆螺纹牙形直径上锥度为62.5mm/m,二、螺纹的测量和检验,锥度测量： 锥度规：外螺纹使用外螺纹锥度量规（锥度表）；41/2in 和41/2in的内螺纹，分别用两种不同的内螺纹锥度规测量。 锥度的测量步骤：测量时，将量规调节臂调至相应的规格，固定的球形触头应置于首牙完整螺纹螺纹的牙槽内，固定触头保持不动，测杆上的触头作小圆弧摆动，调节指示表，使零位与最大度数重合；以同样的方法，在相对于螺纹轴线的相同径向位置上，在规定间距内进行连续测量（如：2-7/8不加厚油管测量间距为10牙）。对于油管，测量应在完整螺纹螺纹全长范围内按规定间距进行，连续测量的差值即为该段螺纹的锥度。,二、螺纹的测量和检验,锥度测量： 锥度及公差： 油管标准值为3/4in/ft（即1/16、1.5875mm/in、0.0625in/in、62.5mm/M）。 直径上每英寸公差为+0.0052in到 -0.0026in（+0.132-0.066 mm/in、+5.2-2.6mm/M）。 锥度标准范围及内控： 标准值为： 1.521.72 mm/in或59.967.7mm/M；或0.05990.0677in/in（内控1.581.65 mm/in或62.365 mm/M ）； 。,二、螺纹的测量和检验,测量间距： 累积螺距间距： 内、外螺纹累积间距的测量应在首末牙完整螺纹间内一间距内进行，对于每英寸牙数为偶数的，间距长度等于1/2in的最大倍数，对于每英寸牙数为奇数的，间距长度等于1in的最大倍数。 （例：3-1/2不加厚油管L4=58.75、g=0.500in=12.7mm，末牙完整螺纹位置是=L4-g=58.75-12.7=46.05mm，若管端到首牙完整螺纹距离为6mm，则首末牙完整螺纹间距为40.05 mm，1-1/2in（38.1mm） 、2 in（50.8mm），累积螺距间距测量应在11/2in（38.1mm）进行,二、螺纹的测量和检验,螺距测量： 螺距量规（螺距表）测量： 螺距的测量方法有“每英寸”和“累积”两种，螺距误差也必须按“每英寸”和“累积”确定。 测量时量规的球形触头应置于相应的螺纹槽内，以固定触头为轴心，在测量校正线的任一侧旋转一小弧度。最小的正读数（+）或最大的负读数（-）就是螺距误差。 螺距标准误差范围及内控： 每英寸螺距误差范围0.003in（0.076mm），内控0.03mm；累积螺距误差范围0.006in （0.152mm）,二、螺纹的测量和检验,1.3 测量间距： 螺纹高度（齿高）： 检测内、外螺纹时，对于首末牙完整螺纹间距离超过1in的产品，测量应在首末牙完整螺纹处1in间距进行； 对于首末牙完整螺纹间距离为1/21in的产品，测量以1/2 in间距进行； 对于每英寸11 1/2牙螺纹的产品，测量以4牙螺纹的间距进行。,图2.15 用于规格不大于3的内螺纹高度量规,二、螺纹的测量和检验,螺纹高度（齿高）的测量： 定义：螺纹牙顶与螺纹根部之间垂直于螺纹轴线的距离。 量规触头：圆螺纹高度量规触头应呈锥形，最大夹角50，并不与螺纹侧面接触。 螺纹高度量规（齿高表）的调整：使用前，量规应根据所测螺纹的形式（10牙/in或8牙/in）调整置入U形槽内，将确定螺纹高度偏差的指示表调整到零位。 在V形槽标准校对块与U形槽标准校对块上量规读数波动不得超过0.0005in（0.0127mm）。,二、螺纹的测量和检验,将调整好的量规触头置于相应的螺纹槽内，同时测砧应平行于螺纹轴线置于相邻的螺纹牙顶上，将量规在重直于园锥母线的位置两侧作小园弧摆动，即可测得螺纹牙型实际高度偏差。,二、螺纹的测量和检验,螺纹单项参数检测的标准及内控范围 螺纹高度（齿高）的测量： 螺纹高度量规（齿高表）测量：螺纹高度的测量精确度取决于测砧置于全顶螺纹顶部的状态，量规触头应置于螺纹槽内，同时，校对块应平行于螺纹轴线并置于相邻的螺纹牙顶上，然后，量规在垂直于圆锥体的位置两侧作小圆弧摆动。对于标有刻度显示螺纹高度误差的量规，摆动指针所指的最大的负值或最小的正值应是螺纹高度误差,二、螺纹的测量和检验,螺纹高度（齿高）的测量： 螺纹高度（齿高）标准值、误差范围及内控： 螺纹高度（齿高）标准值：对于10牙/in的油管圆螺纹，螺纹高度（齿高）标准值为0.0556in（1.412mm）；对于8牙/in的油管圆螺纹，螺纹高度（齿高）标准值为0.07125in（1.81mm）。 标准误差范围及内控：标准-0.004+0.002in（-0.10+0.05mm）；内控-0.03+0.02mm 。,二、螺纹的测量和检验,测量间距： 锥度/螺距的普通间距： 检测内、外螺纹时，对于首末牙完整螺纹间距离超过1in的产品，测量应在首末牙完整螺纹处1in间距进行； 对于首末牙完整螺纹间距离为1/2-1in的产品，测量以1/2in间距进行； 对于每英寸11 1/2牙螺纹的产品，测量以4牙螺纹的间距进行。在完整螺纹全长测量时，最后若干牙螺纹不足一个测量间距，可与测量间距重叠。 任何时候，除偏梯形螺纹外，锥度、牙型高度和螺距的测量触点都不能超过最后一牙完整螺纹位置。,二、螺纹的测量和检验,紧密距的测量： 定义：是指接箍手紧后，接箍端面到螺纹消失点之间的距离。从测量来说紧密距是指管端或接箍端面与环规或塞规测量面之间的轴向距离。 环规和塞规：有工作规和校对规两个等级。通常使用工作规进行检验，用校对规校验工作规的精度，出现争议时，可使用合格的校对规来解决争议。,二、螺纹的测量和检验,紧密距的测量： 紧密距的检测： 内螺纹用工作塞规检测，我们现用的塞规是卡板型塞规，没有紧密距线，测量的方法是测量接箍端面到塞规后台肩的距离，当螺纹尺寸为零偏差时，该距离即为手紧紧密距A值。实际使用时还需考虑量规的偏差（即使用值）。,二、螺纹的测量和检验,紧密距的测量： 紧密距标准值、误差范围及内控： 标准值：当螺纹尺寸为零偏差时，外螺纹紧密距标准值为0，内螺纹紧密距标准值为手紧紧密距A值。 对于10牙/in圆螺纹油管： A值=2牙=5.08mm（螺距2.54mm）； 对于8牙/in圆螺纹套管和油管： A值=2牙=6.35mm （螺距3.175mm） ；,二、螺纹的测量和检验,紧密距的测量： 紧密距误差范围及内控： 对于10牙/in圆螺纹油管：内螺纹紧密距误差范围A1-1/2P （即5.083.81mm ；1.278.89mm），内控3.55.5mm。 对于8牙/in圆螺纹套管和油管：内螺纹紧密距误差范围A1P （即6.353.175mm 3.1759.525mm），内控4.856.85 mm。,图2.27 套管、油管和管线管螺纹紧密距测量示意图,三、螺纹缺陷的危害性,正常的螺纹加工过程中除了各项参数不符合API产品的标准外，一些常见的螺纹缺陷存在亦对整个油管的使用造成相当大的危害，轻则造成油田商检的不合格，重则造成油井管使用过程中的泄漏、掉井，造成的损失在几万元至几千万元不同，这就要求我们在生产检验过程中严格执行各项要求，防止给公司和自身造成不必要的损失。,三、螺纹常见缺陷的危害性,螺纹常见缺陷及形成的原因、处理方法。 （1）划道： 形成原因：1）刀具损坏；2）粗车刀与精车刀切削轨迹不一致；3）刀具安装不到位。 处理方法：1）换刀、重新安装刀具；2）根据划道的大小，调整精车刀Z轴上的刀补值。例如：在螺纹的正面（导向面），Z轴在刀补上减去相应的刀补值。,三、螺纹常见缺陷的危害性,划道的特征：沿螺纹方向产生的在螺纹任何部位，形成凸起或凹陷。 判断方法：借助光线看是否有顺螺纹方向的明显划道、划伤，利用手指甲（或细针）刮，感觉是否有阻力或跳动。接箍母扣一律判废。 注：为减少损失，接箍母扣利用手指甲（或细针）刮，感觉有轻微阻力或跳动的划伤、齿壁发毛，可作降级处理。,三、螺纹常见缺陷的危害性,台肩的特征：顺螺纹方向的线状凸起或凹陷。 判断方法：先用肉眼检查，用手指甲（或细针）划摸，若有跳动感则判废。,三、螺纹常见缺陷的危害性,螺纹常见缺陷及形成的原因、处理方法。 （2）波纹： 形成原因：1）切削量分配不良；）刀具松 动；）卡盘夹紧不良。 处理方法：）检查卡盘夹紧力；）检查刀 排、刀安装是否紧固；）调整切削量 ）检查机床转速。,三、螺纹常见缺陷的危害性,螺纹常见缺陷及形成的原因、处理方法。 （3）平扣： 形成原因：）切削量分配不良，精车刀切削 量过小。）刀具损坏或安装不良。 处理方法：）重新调整切削量； ）更换或重新安装刀具。,三、螺纹常见缺陷的危害性,撕破（乱扣）的特征：顺螺纹方向的鱼鳞状擦伤及乱扣现象。 判断方法：用肉眼检查判断，有撕破、乱扣现象一律判废。 断扣的特征：在螺纹顶部或延伸到螺纹底部有1牙或几牙螺纹表面金属脱落，脱落处形状不规则，表面呈黑色或锈斑。 判断方法：用肉眼检查或用手摸和用指甲（或细针）刮 ，有断扣一律判废。,平扣的特征：螺纹顶部呈现平面。 判断方法