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套管 油管和管线管螺纹的加工 测量和检验规范APISpec5B 第15版 基础知识培训教材 3 21 2020 1 内容提要油套管类型螺纹尺寸与公差常用螺纹单项参数测量仪使用方法介绍螺纹综合检验 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 2 油套管类型1 油管 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 3 2 套管 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 4 APISpec5B基础知识培训教材 螺纹尺寸与公差1 外观检查在自管端的全顶螺纹最小长度 Lc 范围内 以及从镗孔端面到接箍中心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 作为验收准则 最关键的是要考虑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 在长度 Lc 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底径圆锥以下 或者不大于规定壁厚的12 5 从缺欠延伸处管子表面测量 允许深度取两者中较大的 3 21 2020 5 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 还有微坑和污渍 但不一定是有害的 作为验收准则 最关键的是要考虑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 2 螺纹设计螺纹应是右旋的 并应符合APISpec5B的尺寸和公差要求 3 倒角管端外倒角60 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管子端面上消失 并且不能出现刀口状的棱边 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 6 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 7 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 8 5 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 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 9 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 10 APISpec5B基础知识培训教材 直径上锥度为3 4in ft或0 0625in in图1套管圆螺纹牙型 3 21 2020 11 APISpec5B基础知识培训教材 6 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 3 21 2020 12 表1套管圆螺纹尺寸公差 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 13 直径上锥度为3 4in ft或0 0625in in图2油管圆螺纹牙型 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 14 表2油管圆螺纹尺寸公差 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 15 直径上锥度为3 4in ft或0 0625in in图3偏梯形螺纹牙型 引导牙侧角10 跟随牙侧角3 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 16 APISpec5B基础知识培训教材 表3偏梯形套管螺纹尺寸公差 3 21 2020 17 APISpec5B基础知识培训教材 常用螺纹单项参数测量仪使用方法介绍1 锥度量规2 螺尾量规3 螺距量规4 牙型高度量规 3 21 2020 18 1 锥度量规锥度的定义圆螺纹锥度的定义是螺纹中径的增加量 单位为in in mm mm 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以in in mm mm 表示 锥度偏差也必须按些确定 按规定的间距长度测量时 测得的偏差应以in in mm mm 表示 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表4的要求 对圆螺纹 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 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 19 推荐的锥度量规测头尺寸选择 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 20 APISpec5B基础知识培训教材 外螺纹锥度应使用外螺纹锥度量规 如图4所示 3 21 2020 21 外螺纹锥度量规的使用方法 a 将量规的调节臂调至被测外螺纹的规格 检查仪表的灵活性和测头的直径 b 量规测量爪上的固定球形测头置于首牙完整螺纹的牙槽内 另一测量爪上活动测杆上的球形测头置于直径相对侧同一螺纹的牙槽内 c 固定的测头保持不动 测杆上的触头做小圆弧摆动 调节指示表 使零位与最大读数重合 d 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 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 22 e 对偏梯形螺纹 测量应在螺纹全长范围内进行 对于油管和管线管螺纹 测量应在完整螺纹全长范围内进行 对于圆螺纹套管应在TECL范围内 f 连续测量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 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 23 APISpec5B基础知识培训教材 规格不小于41 2的内螺纹锥度量规 如图5所示 3 21 2020 24 APISpec5B基础知识培训教材 规格不小于41 2的内螺纹锥度量规使用方法a 将量规的调节臂调至被测外螺纹的规格 检查仪表的灵活性和测头的直径 b 量规的固定球形测头置于最后一牙完整螺纹的牙槽内 另一活动测杆上的球形测头置于直径对侧的同一螺纹牙槽内 c 固定的测头保持不动 测杆上的测头做小圆弧摆动 调节指示表 使零位与最大读数重合 d 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 完整螺纹的第一间距内的锥度也应测量 e 连续测量值之差值即为该段螺纹的锥度 3 21 2020 25 APISpec5B基础知识培训教材 规格小于41 2的内螺纹锥度量规 如图6所示 3 21 2020 26 APISpec5B基础知识培训教材 规格小于41 2的内螺纹锥度量规使用方法a 将量规的调节臂调至被测外螺纹的规格 检查仪表的灵活性和测头的直径 b 量规的固定球形测头置于最后一牙完整螺纹的牙槽内 另一活动测杆上的球形测头置于直径对侧的同一螺纹牙槽内 c 固定的测头保持不动 测杆上的测头做小圆弧摆动 调节指示表 使零位与最大读数重合 d 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 完整螺纹的第一间距内的锥度也应测量 e 连续测量值之差值即为该段螺纹的锥度 3 21 2020 27 APISpec5B基础知识培训教材 2 螺尾量规 仅用于偏梯型螺纹 螺尾量规如图7所示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 3 21 2020 28 APISpec5B基础知识培训教材 螺尾量规使用方法a 使用前指示表调零 对于规格不大于133 8者 应以平面作为校正基准 b 螺纹的螺尾应在螺纹消失点或上紧三角形标记顶点处测量 取两者中较短者 c 将螺尾螺纹规测头置于螺纹消失点之前90 或上紧三角形顶点之前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0 005in 0 13mm 则螺尾螺纹视为合格 3 21 2020 29 3 螺距量规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 每毫米 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表示 对于螺积测量 测得的偏差表示累积偏差 螺距量规的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表5的要求 对于圆螺纹 测头的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以及3 牙侧面 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 30 推荐的螺距量规测头尺寸选择 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 31 APISpec5B基础知识培训教材 所有外螺纹螺距和规格不小于41 2的内螺纹螺距 应采用图8详图A所示的螺距量规进行测量 3 21 2020 32 APISpec5B基础知识培训教材 规格小于41 2的内螺纹螺距应采用图8详图B所示的螺距量规 螺距量规应设计成图8详图C所示的标准样板 样板上任意两个相邻凹槽间的距离应精确到时 0 0001in 0 003mm 的公差范围内 任意两个不相邻凹槽之间的距离则限于 0 0001n 0 003mm 的公差范围内 3 21 2020 33 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 34 螺距量规的使用方法a 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 b 使用标准样板将量规指示表调整到零位 并检查仪表的灵活性和测头是否松动 c 量规的球形测头置于相应的螺纹槽内 对偏梯形螺纹 应对量规施加一轻微压力 使固定测头在测量时同时接触螺纹牙底以及3 牙侧面 d 以固定测头为轴心 可动测头在测量线的两侧旋转一小圆弧 e 最小的正读数 或最大的负读数 就是螺距误差 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 35 APISpec5B基础知识培训教材 4 牙型高度量规牙型高度的定义是 螺纹牙顶与螺纹牙底之间垂直于螺纹轴线的距离 牙型高度量规的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0 092in 2 34mm 且测头不得接触螺纹牙侧 3 21 2020 36 APISpec5B基础知识培训教材 V型槽校对块的槽夹角应为60 并截顶 截顶量如下 公差 0 0002in U型槽校对块的槽深应符合下列尺寸要求 尺寸公差为 0 0002in 3 21 2020 37 APISpec5B基础知识培训教材 图9详图A所示的量规适用于所有外螺纹和规格不小于3内螺纹高度量规 图9详图B所示的校对块用来校正高度量规 图9详图A 详图B 3 21 2020 38 APISpec5B基础知识培训教材 图10所示的量规适用于小于3的典型内螺纹牙型高度量规 3 21 2020 39 APISpec5B基础知识培训教材 牙型高度量规使用方法 a 量规根据所测螺纹的型式采用相应U型槽校正 量规测头置入相应槽内时 调整表盘 使指针的最小值指向零处 拧紧螺丝 固定表盘位置 b 量规的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 c 将量规在垂直于圆锥母线的位置两侧作小圆弧左右摆动 d 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 3 21 2020 40 APISpec5B基础知识培训教材 螺纹单项参数测量仪使用时注意事项1 石油用螺纹单项参数测量仪均为精密仪器 因此 操作时应十分谨慎 以保持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 3 21 2020 41 APISpec5B基础知识培训教材 2 检验时 慢慢放松测量杆 使测头与被测螺纹表面相接触 不允许提起测量杆然后突然松手 靠弹簧力把测头急骤弹回 使得产生瞬时冲击力 给检验带来误差 对螺纹单项参数测量仪也会造成损伤 3 检验前 所有螺纹都应彻底清洗 3 21 2020 42 图11标准环规与塞规 3 21 2020 43 螺纹的综合检验1 校对量规 工作量规和产品螺纹三者之间的关系以合格的校对塞规为基准 以合格的校对环规为传递基准 合格的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 合格的校对环规用以确定工作塞规的互换紧密距值S1 合格的校对塞规用以确定工作环规的互换紧密距值P1 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 44 APISpec5B基础知识培训教材 3 21 2020 45 APISpec5B基