QSY TH 0450-2012 空心抽油杆.doc

Q/SY中国石油天然气股份有限公司吐哈油田公司 发布2013-03-01实施2013-01-25发布空心抽油杆Q/SY TH 0450-2012中国石油天然气股份有限公司企业标准ICS IQ/SY TH 0450-2012 目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14类型、等级、连接方式及结构尺寸25螺纹连接86技术要求97检验方法与规则108标志、包装、运输和贮存13附录A（规范性附录）D级和H级空心抽油杆、空心光杆的材料及力学性能15附录B（规范性附录）空心抽油杆的规格和结构尺寸16附录C（规范性附录）空心抽油杆接箍的规格和结构尺寸18前言本标准依据SY/T 5550-2012空心抽油杆制定，增加了直连镦锻式空心抽油杆及光杆的规格和结构尺寸要求，并增加了关于H级（HL型、HY型）空心抽油杆及光杆的材料及力学性能，以及H级杆的色标标识标准。本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及到4.3.2与直连式焊接空心抽油杆（专利号ZL 200620000606.6）相关的专利的使用。本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。本标准的附录A、附录B、附录C为规范性附录。本标准由中国石油天然气股份有限公司吐哈油田分公司标准化技术委员会提出。本标准由中国石油天然气股份有限公司吐哈油田分公司质量安全环保处归口。本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司吐哈油田分公司机械厂。本标准主要起草人：张德松、王国正、刘斌、殷志杰、段元凯、贾美玲、潘登。IQ/SY TH 0450-2012 空心抽油杆1 范围本标准规定了钢制空心抽油杆及其短节和接箍、空心光杆的规格型式、技术要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。规定了D级和H级空心抽油杆、空心光杆的材料及力学性能，空心抽油杆的规格和结构尺寸，以及空心抽油杆接箍的规格和结构尺寸。本标准适用于吐哈油田采油用钢制空心抽油杆及其短节和接箍、空心光杆的设计、制造及检验。2 规范性引用文件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，仅所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/T 223 钢铁及合金化学分析方法GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T 230.1 金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法（A，B，C，D，E，F，G，H，K，N，T标尺）GB/T 231.1 金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T 699 优质碳素结构钢GB/T 3077 合金结构钢GB/T 3452.1 液压气动用O型橡胶密封圈第1部分：尺寸系列及公差GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）GB/T 5617 钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定GB/T 8162 结构用无缝钢管GB/T 12716 60密封管螺纹GB/T 20125低合金钢多元素的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法SY/T 5029-2006 抽油杆SY/T 5550-2012 空心抽油杆3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 镦锻式空心抽油杆 forged hollow sucker rods 采用钢管两端镦粗的空心抽油杆。3.2 焊接式空心抽油杆 welded hollow sucker rods 螺纹接头和杆体通过焊接连接在一起的空心抽油杆。3.3 D级空心抽油杆 grade D hollow sucker rods 用于中、重负荷油井的钢制空心抽油杆。3.4 H级空心抽油杆 grade H hollow sucker rods 力学性能比D级空心抽油杆高一定数量级，用于重、超重负荷油井的钢制空心抽油杆。H级空心抽油杆分为HL型空心抽油杆和HY型空心抽油杆。3.4.1 HL型空心抽油杆 type HL hollow sucker rods 通过选用适当的材料和工艺，使其力学性能达到H级的钢制空心抽油杆。3.4.2 HY型空心抽油杆 type HY hollow sucker rods 采用表面淬火工艺，使其力学性能达到H级的钢制空心抽油杆。3.5 空心抽油杆短节 hollow pony rods 把抽油泵安装在油井期望深度的、长度较短的空心抽油杆。3.6 空心光杆 hollow polished rods位于杆柱顶端，表面粗糙度设计成容易在密封盒中形成压力密封、在油井内外设备之间提供一个机械连接的具有标准长度和直径的空心抽油杆。3.7 空心抽油杆接箍 hollow sucker rod couplings 用于连接空心抽油杆、空心光杆、空心抽油杆短节的两端螺纹尺寸和型式一样的内螺纹零件。3.8 接箍连接 coupling connection 采用空心抽油杆接箍将两端具有外螺纹杆头的空心抽油杆连接在一起的连接方式。3.9 直接连接 direct connection 一根空心抽油杆外螺纹杆头与另一根空心抽油杆内螺纹杆头进行连接的连接方式。直接连接所连接的空心抽油杆为一端具有外螺纹杆头，另一端具有内螺纹杆头。4 类型、等级、连接方式及结构尺寸4.1 空心抽油杆4.1.1 类型空心抽油杆按杆头加工方式分为： 镦锻式空心抽油杆； 焊接式空心抽油杆。4.1.2 等级空心抽油杆按力学性能分为D级和H级（见附表A）。4.1.3 连接方式空心抽油杆之间的连接方式分为： 接箍连接-代号J（见图1、图3）。 直接连接-代号Z（见图2、图4）。4.1.4 型号示例： ：杆体外径36mm、壁厚6.0mm、长度8000mm、D级镦锻直连式连接的空心抽油杆，型号标示为： KGF36-60D8000Z。4.1.5 规格和结构尺寸空心抽油杆的规格和结构尺寸应符合图1、图2、图3、图4和附表B的规定。图1 接箍连接（J型）镦锻式空心抽油杆图2 直接连接（Z型）镦锻式空心抽油杆图3 接箍连接（J型）焊接式空心抽油杆图4 直接连接（Z型）焊接式空心抽油杆4.2 空心抽油杆接箍4.2.1 型式空心抽油杆接箍型式有两种，A型和B型（见图5）。4.2.2 等级空心抽油杆接箍分为T级和SM级。T级和SM级接箍应符合SY/T 5029-2006中6.4的规定。4.2.3 型号示例： 所连接的空心抽油杆杆体外径36 mm、T级、A型的空心抽油杆接箍，型号表示为：KJG36TA。4.2.4 规格和结构尺寸空心抽油杆接箍的规格和结构尺寸应符合图5和附表C的规定。a） A型b）B型图5 空心抽油杆接箍4.3 空心光杆4.3.1 型号示例： 杆体外径36mm、壁厚6.0mm、长度8000mm、D级镦锻直连式连接的空心光杆，型号标示为：KGGF36-60D8000Z。4.3.2 规格和结构尺寸空心光杆的规格和结构尺寸应分别符合图6、图7、图8和图9以及附表B的规定，其等级和力学性能与相应的空心抽油杆相同，此外，它的外表面粗糙度不应大于Ra0.8m。图6 接箍连接（J型）镦锻式空心光杆图7 直接连接（Z型）镦锻式空心光杆图8 接箍连接（J型）焊接式空心光杆图9 直接连接（Z型）焊接式空心光杆5 螺纹连接5.1 外螺纹5.1.1 空心抽油杆和空心光杆的外螺纹应符合图10和表1的规定。图10 螺纹牙型表1 空心抽油杆和空心光杆的外螺纹螺纹标称尺寸d，in外螺纹最大大径mm外螺纹最小大径mm外螺纹最大中径mm外螺纹最小中径mm外螺纹最小小径mm1-7/1636.46536.13734.81534.65233.3491-9/1639.64739.31937.99837.82636.5301-3/444.40244.07442.75342.58641.2851-7/847.57747.24945.92645.76144.460注： 螺纹要素尺寸与检验方法和量规要求有关，不需要通过直接测量产品螺纹进行验证。5.2 内螺纹空心抽油杆和空心光杆的内螺纹应符合图10和表2的规定。表2 空心抽油杆和空心光杆接箍的内螺纹螺纹标称尺寸d，in内螺纹最小大径mm内螺纹最大中径mm内螺纹最小中径mm内螺纹最大小径mm内螺纹最小小径mm1-7/1636.51235.07434.86334.29633.7631-9/1639.70038.27338.04537.49036.9601-3/444.45043.01242.79942.24041.7061-7/847.62546.18745.97445.41544.882注： 螺纹要素尺寸与检验方法和量规要求有关，不需要通过直接测量产品螺纹进行验证。6 技术要求6.1 空心抽油杆及空心光杆的技术要求6.1.1 D级和H级空心抽油杆、空心光杆的材料及力学性能应符合附表A的规定。6.1.2 空心抽油杆及空心光杆的原材料应符合GB/T 699，GB/T 3077，GB/T 8162的规定。6.1.3 对用于制造空心抽油杆、空心光杆的每一炉批钢材进行化学分析，化学分析应按GB/T 223，GB/T 4336，GB/T 20125进行。6.1.4 空心抽油杆及空心光杆的尺寸应符合附表B的要求。6.1.5 空心抽油杆及空心光杆杆体圆柱度不应大于0.25mm。杆体全长任意1000mm内的直线度对于空心抽油杆不应大于2mm，对于空心光杆不应大于1.5mm。6.1.6 空心抽油杆及空心光杆杆体纵向不应有裂纹，不应有大于0.5mm深、5mm长的折叠、沟槽、夹渣等。6.1.7 空心抽油杆及空心光杆杆体横向不应有裂纹，不应有大于0.3mm深，直径为5mm的凹坑。6.1.8 空心抽油杆及空心光杆的端部直线度最大允许值为2.0mm。6.1.9 镦锻式空心抽油杆及空心光杆的端部镦粗部位的技术要求应符合SY/T5029-2006中的11.2.4的规定，镦粗部位的两端壁厚差应小于0.4mm。6.1.10 焊接式空心抽油杆及空心光杆的对焊接头与杆体的同轴度不应大于0.5 mm。6.1.11 焊接式空心抽油杆及空心光杆其焊缝处的内、外飞边不应高出0.3 mm，并且应去除毛刺，管内不应有残余物(如铁屑、铁环)。6.1.12 镦锻式空心抽油杆及空心光杆管内不应有大于0.3mm的凸出高点、残留物。6.1.13 空心抽油杆及空心光杆的杆头、焊接区和锻造热影响区的抗拉强度Rm应符合空心抽油杆杆体所规定的力学性能指标。6.1.14 空心抽油杆及空心光杆内、外螺纹应进行滚、挤压加工。6.1.15 空心抽油杆的密封试验压力不应低于20MPa。6.1.16 焊接式空心抽油杆焊缝表面粗糙度不应大于Ra6.3m。6.1.17 空心光杆杆体外表面粗糙度不应大于Ra0.8m。6.1.18 HY型空心抽油杆表面淬硬层深度应为杆体壁厚的5%13%，淬硬层应连续，淬硬层区域应从一端台肩至另一端台肩。6.2 空心抽油杆接箍的技术要求6.2.1 空心抽油杆接箍的原材料应符合GB/T 699，GB/T 3077的规定。6.2.2 应对用于制造空心抽油杆接箍的每一炉批钢材进行化学分析，化学分析应按GB/T 223，GB/T 4336，GB/T 20125进行。6.2.3 空心抽油杆接箍的尺寸应符合附表C的要求。6.2.4 空心抽油杆接箍的力学性能和等级应符合SY/T 5029-2006中6.4的规定。6.2.5 空心抽油杆接箍的硬度56HRA66HRA。6.2.6 空心抽油杆接箍内螺纹应进行挤压加工。7 检验方法与规则7.1 空心抽油杆和空心光杆的检验7.1.1 空心抽油杆和空心光杆的检验项目见表3。表3 空心抽油杆、空心光杆的检验项目序号检验项目技术要求条款检验方法型式检验出厂检验1尺寸检验6.1.47.1.4（抽检）2形位公差6.1.5，6.1.8，6.1.107.1.7，7.1.8，7.1.9（抽检）3螺纹精度表1，表27.1.4（全检）4力学性能6.1.1，6.1.137.1.5，7.1.6，7.1.15，7.1.16（抽检）5淬硬层厚度6.1.187.1.15（抽检）6内孔质量6.1.117.1.11（全检）7表面质量6.1.11，6.1.16，6.1.177.1.10、7.1.14（抽检）8杆体、杆头缺陷6.1.6，6.1.7，6.1.97.1.10（全检）9密封性能6.1.157.1.13（抽检）7.1.2 出厂检验见表3。经检验达不到标准要求的每批空心抽油杆和空心光杆可以进行返工，若重新检验的结果符合标准，则可予以验收。7.1.2.1 空心抽油杆和空心光杆出厂检验中尺寸检验、形位公差、表面质量的抽样应按表4的规定进行。表4 正常检验一次抽样方案批量范围样本量合格判定数不合格判定数28915162522300011126505190911505580011121512802815005011200132032123234120132003201100001000135000508012557106811注： 一般检验水平，接受质量限（AQL）等于4.0。7.1.2.2 空心抽油杆和空心光杆出厂检验进行力学性能抽检时，在每批经过最终热处理的空心抽油杆或空心光杆中，至少应取两根（一根取自每批炉料中的刚出炉者，另一根取自最后出炉者）进行不少于两次的力学性能试验。如果制造厂商能提供文件证明其热处理过程是通过连续监控和统计过程控制方式进行控制的，则可接受的另一种试验方法是在每批经过最终热处理的空心抽油杆或空心光杆中至少应取两根（一根取自建立过程控制之初，另一根取自可确认的过程控制结束后）进行不少于两次的力学试验。7.1.2.3 空心抽油杆和空心光杆出厂检验进行密封性能抽检时，一批密封圈应抽检一次，一次抽检五件，检测结果应全部合格。7.1.3 型式检验：新产品试制、老产品采用新工艺、新材料及转产时应进行型式检验，且至少抽取五件进行型式检验，如有一件不合格，则该批即为不合格批。7.1.4 空心抽油杆和空心光杆应按表5进行尺寸检验。表5 空心抽油杆和空心光杆的尺寸检验检验项目检测工具检验方法最小螺纹尺寸（尺寸下限）外螺纹止端环规产品外螺纹接头旋入外螺纹止端环规不超过3圈内螺纹通端塞规内螺纹通端塞规旋入产品内螺纹接头与其端面接触最大螺纹尺寸（尺寸上限）外螺纹通端环规外螺纹通端环规旋入产品外螺纹接头与其台肩接触内螺纹止端塞规内螺纹止端塞规旋入产品内螺纹接头不超过3圈外螺纹台肩面平行度外螺纹通端环规0.05mm平面塞尺外螺纹通端环规通过产品外螺纹接头并与其台肩面接触，塞尺在环规端面和接头台肩之间任何一点应塞不进出检验项目检测工具检验方法内螺纹端面垂直度内螺纹通端塞规0.05mm平面塞尺内螺纹通端塞规通过产品内螺纹接头并与其端面接触，塞尺在环规端面和接头端面之间任何一点应塞不进去表5 空心抽油杆和空心光杆的尺寸检验（续）检验项目检测工具检验方法沟槽槽顶最大直径、最小直径D1和沟槽槽底醉倒直径、最小直径D2及外螺纹台肩最大直径、最小直径D3千分尺、游标卡尺或间隙规最大直径：测量的尺寸为表1值加上上偏差或将间隙规卡口调到保证使产品尺寸在规定的公差范围内的尺寸位置，检验时间隙规应通过所测的部位。最小直径：测量的尺寸为表1值减去下偏差或将间隙规卡口调到保证使产品尺寸在规定的公差范围内的尺寸位置，检验时间隙规应通不过所测的部位。内螺纹沉孔最大直径、最小直径D4千分尺、游标卡尺或间隙规最大直径：测量的直径D4为表1值加上上偏差或将间隙规卡口调到保证使产品尺寸在规定的公差范围内的尺寸位置，检验时间隙规应塞不进沉孔。最小直径：测量的直径D4为表1值减去下偏差或将间隙规卡口调到保证使产品尺寸在规定的公差范围内的尺寸位置，检验时间隙规应进入沉孔。杆体最大、最小直径D千分尺、游标卡尺或间隙规最大直径：测量的尺寸为表1值加上上偏差或将间隙规卡口调到保证使产品尺寸在规定的公差范围内的尺寸位置，检验时间隙规沿全长上测量应能通过杆体。最小直径：测量的尺寸为表1值减去下偏差或将间隙规卡口调到保证使产品尺寸在规定的公差范围内的尺寸位置，检验时间隙规沿全长上测量应通不过杆体。沟槽最大宽度、最小狂度L2游标卡尺或间隙规最大宽度：测量的宽度尺寸为表1值加上上偏差或将间隙规卡口调到保证使产品尺寸在规定的公差范围内的尺寸位置，检验时产品宽度不得大于该尺寸。最小宽度：测量的宽度尺寸为表1值减去下偏差或将间隙规卡口调到保证使产品尺寸在规定的公差范围内的尺寸位置，检验时产品宽度不得小于该尺寸。空心抽油杆、空心光杆和空心抽油杆短节的最大长度、最小长度L钢卷尺最大长度：测量的尺寸为表1值加上上偏差，产品的长度不得大于该尺寸。最小长度：测量得尺寸为表1值减去下偏差，产品的长度不得小于该尺寸。检验项目检测工具检验方法外螺纹长度L1，外螺纹端面至台肩端面的距离L3、扳手方长度L6、内螺纹沉孔长度L5游标卡尺或间隙规测量的尺寸为表1所列的值或将间隙规调到保证使产品尺寸在规定的公差范围内的尺寸位置，检验时的长度不得小于该尺寸扳手方宽度S游标卡尺或间隙规测量的尺寸为表1所列的值或将间隙规调到保证使产品尺寸在规定的公差范围内的尺寸位置，检验时的长度不得小于该尺寸。注： 测量装置上测量头的最小宽度为3.175mm。7.1.5 空心抽油杆及空心光杆进行力学性能试验应按GB/T 228.1进行，试样试验结果应满足附表A的要求。7.1.6 空心抽油杆及空心光杆的杆头、焊接区和锻造热影响区的力学性能的检验方法为两端头切下来，直接或用接箍连接起来，做拉伸试验。7.1.7 空心抽油杆及空心光杆杆体直线度的检验：用长度为1000mm的直边钢尺靠紧弯曲的凹向杆面，用塞尺测量杆面与钢尺边缘间隙的毫米数即为其直线度。7.1.8 空心抽油杆及空心光杆端部直线度的检验方法按SY/T 50292006中11.1.3的规定进行。7.1.9 空心抽油杆及空心光杆对焊接头与杆体同轴度的检验：以焊缝一侧外圆为支点旋转工件，在焊缝另一侧距焊缝20 mm处用百分表测量外圆表面的径向圆跳动，径向圆跳动即为同轴度。7.1.10 空心抽油杆及空心光杆杆体表面质量用目测和无损探伤设备进行检验。7.1.11 焊接式空心抽油杆及空心光杆内孔质量检验：用直径小于焊缝内孔0.3 mm0.4 mm、长度为250 mm的通规通过焊接式空心抽油杆及空心光杆内孔。7.1.12 镦锻式空心抽油杆及空心光杆内孔质量检验：用直径小于内孔直径0.7 mm1 mm、长度为250 mm的通规通过镦锻式空心抽油杆及空心光杆内孔。7.1.13 空心抽油杆密封试验采用水压和油压试验，保压5min，不得渗漏。7.1.14 空心抽油杆及空心光杆得表面粗糙度用标准样块比对或其他方法进行检验。7.1.15 HY型空心抽油杆表面淬硬层深度检测应符合GB/T 5617的要求。淬硬层连续性应在杆端部纵截面内按GB/T 5617的要求检测。7.1.16 HY型空心抽油杆表面淬硬层硬度检验应按GB/T 230.1的规定进行。7.1.17 HY型空心抽油杆心部硬度检验应按GB/T 231.1的规定进行。8 标志、包装、运输和贮存8.1 标志8.1.1 空心抽油杆和空心光杆的标志应打在一端或两端的扳手方平面上，标志应完整。空心抽油杆和空心光杆的标志为： 制造厂商的名称或商标。 杆体外径尺寸； 杆体壁厚代号； 等级； 标识代号：标识代号应能识别产品在制造日期等方面的记录。自产品制造之日起五年内，若用户提出要求，则制造厂商应向用户提供上述记录。制造日期应按下述方式标志：a) 制造的月份，用数字01到12表示，用01代表1月份；b) 制造的年份，用年份的最后两位数字表示。示例1： 一根制造于2010年3月份、杆体外径为36 mm、杆体壁厚为6.0 mm、D级空心抽油杆或短节应标志如下：制造厂商的名称或商标杆体外径尺寸杆体壁厚代号等级标识代号月份年 36 60 D 03 10示例2： 一根制造于2011年5月份、杆体外径为38 mm、杆体壁厚为6.0 mm、HL型空心光杆应标志如下：制造厂商的名称或商标杆体外径尺寸杆体壁厚代号等级标识代号月份年 38 65 HL 05118.2 包装8.2.1 空心抽油杆、空心光杆的螺纹处应涂中性防锈脂，空心抽油杆的杆体应涂防护料，空心光杆的杆体应涂中性防锈脂。8.2.2 空心抽油杆、空心光杆两端应分别安装护丝和护帽，保证螺纹接头完好无损。8.2.3 空心抽油杆应以40根60根为一组捆装，层与层之间用垫木间隔，每组杆至少用四个以上钢卡卡紧。8.2.4 空心抽油杆包装的整体宽度由制造厂商自定。垫板最大中心距为1830mm，端部垫板到杆端最大距离为610mm。8.2.5 空心抽油杆和空心光杆应统一色标。色标应标识在空心抽油杆和空心光杆包装架两端四角处的护帽、护丝上。空心抽油杆和空心光杆的等级与色标颜色对应如下：C级白色；D级黄色。H级：HL级红色；HY级绿色。8.2.6 产品每捆和每箱应有下列标志和技术文件： 合格证； 制造厂商名称； 型号； 数量； 装箱单。8.3 运输8.3.1 产品在运输中应用长于杆体的车箱装运，且应采用吊具慢吊轻放，防止碰伤。8.3.2 在整个装卸过程中应注意防止空心抽油杆和空心光杆或其端头磕碰而导致刻伤、弯曲或由于护塞、护帽受挤压而损伤螺纹。8.4 贮存8.4.1 空心抽油杆和空心光杆应按等级和规格分别进行贮存。8.4.2 产品贮存时不得雨淋、日晒，不得与有腐蚀性物品同存，禁止露天存放，注意通风与防潮。8.4.3 空心抽油杆和空心光杆应平放在台架或垫木上，离开地面。台架或垫木的材料应不磨损空心抽油杆和空心光杆。AA附录A （规范性附录）D级和H级空心抽油杆、空心光杆的材料及力学性能表A.1 D级和H级空心抽油杆、空心光杆的材料及力学性能等级材料下屈服强度RelMPa抗拉强度RmMPa断后伸长率A%断面收缩率Z%表面硬度HRC心部硬度HBD优质碳素钢或合金钢6207959651048HHL合金钢79596511951045HY合金钢965119542224*注：拉伸试样采用GB/T 228.1的比例试样。BB附录B （规范性附录）空心抽油杆的规格和结构尺寸表B.1 空心抽油杆的规格和结构尺寸规格KG32KG34KG36KG38KG40KG42杆体外径D0.25，mm323436384042杆体壁厚0.25，mm5.05.56.56.06.06规格KG32KG34KG36KG38KG40KG42螺纹标称尺寸d，in1-7/161-9/161-9/161-3/41-7/81-7/8沟槽槽顶直径D1-0.14-0.07，mm4042424850.850.8沟槽槽底直径D2-0.050，mm