T-CPI 11038-2024 液动射流冲击器

ICS75.180.10ICS75.180.10CCSE92中国石油和石油化工设备工业协会发布I前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4型号表示方法 25技术要求 26试验方法 47检验规则 68标识、包装、运输和贮存 7附录A（资料性）液动射流冲击器性能测试记录表 8前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由中国石油和石油化工设备工业协会提出并归口。本文件起草单位：中石化石油工程技术研究院有限公司、德州大陆架石油工程技术有限公司、中海油田服务股份有限公司、中国石化中东研发中心、西南石油大学、中石化华北石油工程有限公司。本文件主要起草人：索忠伟、张仁龙、张海平、陶兴华、秦金立、陈武君、倪卫宁、孙明光、涂玉林、胡彦峰、刘鹏、刘明、菅志军、孙峰、张亢、徐明会、王超、祝效华、宋文宇、石昌帅、张冠军、袁建强。1液动射流冲击器本文件规定了液动射流冲击器的术语和定义、型号表示方法、技术要求、试验方法、检验规则和标识、包装、运输与贮存等。本文件适用于油气钻井用液动射流冲击器的设计、制造、检验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T223.3钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量GB/T223.72钢铁及合金硫含量的测定重量法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/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T531.1硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分：邵氏硬度计法（邵尔硬度）GB/T3452.2液压气动用O形橡胶密封圈第2部分：外观质量检验规范GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）GB/T22512.1石油天然气工业旋转钻井设备第1部分：旋转钻柱构件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3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1液动射流冲击器hydro-effluxhammer连接于钻头与上部钻柱之间，在钻井液驱动下产生轴向动载冲击作用于钻头上以提高破岩效率的钻井提速工具。3.2射流元件fluidicelement液动射流冲击器控制机构，利用射流附壁效应控制流体流向，使流体有规律的进行切换方向，造成活塞产生有规律的往复运动。23.3缸体组件cylinderassembly液动射流冲击器执行机构，包含缸体、活塞和缸盖等零件，活塞在液压力的作用下往复运动，并将液压能转换为机械能，带动冲锤产生高频冲击。4型号表示方法5技术要求5.1技术参数液动射流冲击器技术参数见表1。表1液动射流冲击器技术参数J5.2材料要求5.2.1液动射流冲击器的主要零件的材料化学成分中硫、磷含量应不大于0.025%。5.2.2液动射流冲击器的主要承载件所使用的材料经热处理后常温下机械性能应符合表2的要求。5.2.3液动射流元件及喷嘴所使用材质应为硬质合金等材料，其硬度应不小于80HRA。5.2.4射流冲击器所用橡胶密封圈硬度宜为90HA～95HA，外观质量应符合GB/T3452.2规定的N级要求。3表2主要承载件的力学性能抗拉强度Rm规定塑性延伸强度RP0.2%%冲击吸收能量Akv2J5.3连接螺纹液动射流冲击器两端对外连接螺纹见表3，其设计与加工应符合GB/T22512.1和GB/T22512.2的有关规定，螺纹应做防粘扣处理。表3液动射流冲击器连接螺纹5/8REG5.4无损检测要求液动射流冲击器主要承载件在最终热处理之后，应进行无损探伤检测。超声波检测质量等级不应低于NB/T47013.3规定的Ⅱ级要求；钻杆扣螺纹表面质量用磁粉检测，其质量等级应达到NB/T47013.4规定的Ⅱ级要求。5.5产品性能要求5.5.1运动灵活性液动射流冲击器活塞和冲锤往复运动应灵活可靠，不得有阻、卡现象。5.5.2缸体密封性能缸体进行密封性能试验压力10MPa～12MPa。5.5.3整体密封性能液动射流冲击器整机密封试验压力6MPa～8MPa。45.5.4冲击性能液动射流冲击器应进行冲击试验，启动排量及压力符合表4的要求，冲击功和冲击频率应符合表4启动排量及压力表5.5.5推荐使用寿命液动射流冲击器设计使用寿命不低于120h。6试验方法6.1化学成分分析材料化学成分按GB/T223.3、GB/T223.72或GB/T4336规定的方法进行分析检测，检测结果应符合5.2.1的规定。6.2材料性能检验液动射流冲击器主要承载件材料经热处理后按下述方法进行检测，检测结果应符合5.2.2的规定：——按GB/T228.1规定的方法进行力学性能检测；——按GB/T229规定的方法进行冲击性能检测。6.3零部件检验6.3.1硬度检测——主要承载件按GB/T231.1规定的方法进行硬度检测，检测结果应符合5.2.2的规定。——表面硬化处理的零件和喷嘴按GB/T230.1规定的方法进行硬度检测，检测结果应符合5.2.3——密封圈按GB/T531.1规定的方法进行硬度检测，检测结果应符合5.2.4的规定。6.3.2连接螺纹检验按照GB/T22512.2规定的方法进行检测，检测结果应符合5.3的要求。6.3.3无损检测主要承载件采用超声波检测时，应按NB/T47013.3有关规定进行检测，检测结果应符合5.4的规定；钻杆扣螺纹采用磁粉检测时，应按NB/T47013.4规定的方法进行检测，检测结果应符合5.4的规定。56.4性能试验6.4.1试验条件6.4.1.1试验介质为清水或液压油。6.4.1.2流量测试仪表测试精度允许误差范围为±0.5%FS（fullscale，全量程）。6.4.1.3压力测试仪表测试精度允许误差范围为±0.5%FS（fullscale，全量程测压孔应选在冲击器入口之前的直管段上，距入口的距离应为管径的2～4倍。6.4.2运动灵活性试验缸体组件装配后，在全行程范围内上提下放活塞，活塞在缸体无阻卡。6.4.3缸体密封性试验将缸体进出水口密封，连接试压管线与试压泵，注液打压至5.5.2规定的压力，压力稳定后保压10min，压降应小于0.1MPa。6.4.4整体密封性试验将液动射流冲击器上、下接头流道密封，连接试压管线与试压泵，注液打压至5.5.3规定的压力，压力稳定后保压10min，压降应小于0.1MPa。6.4.5液动射流冲击性能试验液动射流冲击性能试验步骤如下：a）按图1方法连接射流冲击器与测试装置。b）开泵，由低到高控制排量，观察压力变化情况，一旦发现憋压或压力异常升高应立刻停泵检查。当听到第一声冲击声，则视为工具启动，启动泵量和泵压应符合表4的要求，并记录到c）依据表1，测试液动射流冲击器不同排量下冲击性能，将相应的压力、冲击频率、冲击功记录至表A.1中。d）测试完毕应先停泵，待泵压为零时再拆卸测试装置，并对液动射流冲击器进行保养。6.4.6命评价试验按图1方法连接液动射流冲击器，在表1要求的排量下连续循环120h，冲击动作持续正常。7检验规则7.1出厂检验产品出厂前应按表5进行出厂检验，产品检验合格后，制造商质量检验部门出具产品合格证。7.2型式检验7.2.1有下列形式之一时，需进行型式检验：a）新产品或产品转厂生产的试制定型鉴定；b）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；6c）产品停产两年以上，又重新恢复生产时；d）正常生产，按周期进行型式检验；e）检验结果与上次型式检验有较大差异时；f）用户提出进行型式检验的要求时。表5出厂检验和型式检验的检验项目×√×√√√√√√√√√√√√√√√×√1/厂234/厂777987图1液动射流冲击器性能试验示意图77.2.2型式检验项目、技术要求和检验方法应符合表5的要求。7.3判定规则7.3.1出厂检验时，按表5出厂检验项目进行检验，如有一项不合格，则判定该件产品不合格。7.3.2型式检验时，按表5型式检验项目进行检验，如有一项不合格，则判定型式检验不通过。8标识、包装、运输和贮存8.1标识8.1.1产品应做如下标识：a）产品型号及上下螺纹代号；b）使用范围；c）制造厂代号或注册商标；d）产品编号或出厂日期。8.1.2包装外表面应做如下标识：a）收货单位名称、地址、联系电话；b）发货单位名称、地址、联系电话；c）产品名称和型号；d）毛重、净重、包装箱尺寸（长×宽×高）；e）装箱日期。8.2包装8.2.1产品外表面应涂防锈漆；连接螺纹应涂防锈油，并安装螺纹保护器；暴露的心轴配合表面应涂防锈油，并进行有效防护。8.2.2产品的配件、备件应分类封装，然后装入包装箱内，并固定好。包装箱应牢固，并符合铁路、公路、海上运输的有关规定。8.2.3产品出厂应随带下列文件：a）产品合格证；b）