5B螺纹简介
API 5B 培训教材3
油套管类型1、油管2、套管螺纹尺寸与公差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。
◆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API Spec 5B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。
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。
直径上锥度为3/4in/ft或0.0625in/in图1 套管圆螺纹牙型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。
表1 套管圆螺纹尺寸公差直径上锥度为3/4in/ft或0.0625in/in图2 油管圆螺纹牙型表2 油管圆螺纹尺寸公差直径上锥度为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°)表3 偏梯形套管螺纹尺寸公差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)。
常用螺纹识别表
干密封特短式圆锥管螺纹
ANSI B1.20.3
17
PTF-SPL
EXTRA
SHORT
1/8-27 PTF-SPL
EXTRA SHORT
干密封超短圆锥管螺纹
ANSI B1.20.3
R
R11/2
55°密封圆锥外螺纹
NF E03-004.
JIS B0203. BS21.
ISO 7-1. DIN 2999,.
ANSI B1.20.1
22
NPSI
1/8-27 NPSI
干密封圆柱内螺纹
ANSI B1.20.3
17
NPSL
1/8-27 NPSL
锁紧螺母用圆柱管螺纹
ANSI B1.20.1
23
NPSM
1/8-27 NPSM
机械连接用圆柱管螺纹
ANSI B1.20.1
22
NPT
1/8-27 NPT
一般用途圆锥管螺纹(密封)
消防软管接头螺纹
ANSI B1.20.7
22
NPS
1/8-27 NPS
美国标准圆柱管螺纹
ANSI B2.1
23
NPSC
1/8-27 NPSC
美国管接头用圆柱内螺纹
ANSI B1.20.1
NPSF
1/8-27 NPSF
燃料干密封圆柱内螺纹
ANSI B1.20.3
17
NPSH
1-111/2NPSH
软管非密封圆柱管螺纹
17
Stub Acme
1/2-20 Stub Acme
短牙爱克姆螺纹
ANSI B1.8
34
Sucker Rod
3/4 API Sucker Rod
2008版API 5B-3
附录A8国际单位制图图5M 偏梯形套管螺纹手紧上扣基本尺寸(螺纹牙型和尺寸详见图6M和图7M)锥度为19.05 mm/304.8 mm或1.588 mm/25.4 mm图6M 偏梯形套管螺纹牙型和尺寸(规格41/2~133/8)锥度为25.4 mm/304.8 mm或2.117 mm/25.4 mm图7M 偏梯形套管螺纹牙型和尺寸(规格不小于16)注:直径上的锥度均为1.588 mm/25.4 mm。
API 8牙内螺纹牙型注:直径上的锥度均为0.0625 in/in。
API 8牙外螺纹牙型API 8牙圆螺纹配合牙型图D.2M SR22套管圆螺纹的基本牙型附录 B直连型套管G.1 螺纹尺寸和公差G.1.1 连接接头直连型套管应加工成带有外加厚的外螺纹端和内螺纹端。
上扣连接时套管接头扭矩台肩应紧密接触。
台肩起着限位作用,它使啮合构件处于合适的过盈配合位置。
螺纹和密封参数都应符合本规范的要求。
密封过盈出现在外螺纹密封与内螺纹密封配合的切点处(见图G.1、图G.2中的尺寸A和O)。
G.1.2 密封面密封面应精加工以确保正确机紧上扣后接头能做到紧密连接。
密封表面应光洁,适当上紧后不存在导致配合件表面因磨损造成的缺陷。
注:“紧密连接”是指连接处涂上合适的螺纹脂适当机紧后,在环境温度及规定的水压试验压力范围内不泄漏。
G.1.3 螺纹尺寸直连型套管的螺纹应符合图G.3~图G.6规定的尺寸要求和表G.3及图G.3~图G.6给出的公差要求。
螺纹长度及其公差如图G.1和图G.2规定。
所有螺纹长度应平行于螺纹轴线测量;所有螺纹牙型高度和直径应垂直于螺纹轴线测量;螺距应沿完整螺纹部分的参考尺寸线平行于螺纹轴线测量。
外螺纹端起始螺纹如G.3和图G.5所示。
G.1.4 螺纹精加工螺纹不得有任何破坏其连续性的缺陷。
外螺纹和内螺纹都应有规定的形状和粗糙度,并在规定的极限尺寸内均匀地进行机加工,以保证互换性。
在使用符合或高于API RP 5A3要求的螺纹脂时,螺纹能经受起机械上卸操作而不损伤任一啮合面上的螺纹参数或密封参数。
管螺纹类型及规格
石油专用管螺纹管材的类型及规格
油套管是石油钻采工程中要求高、用量大的深度机械加工产品。使用螺纹将单根油套管连接成为长达数千米能承受数百大气压的长管柱——管状高压容器。1924年API制定了第一个油井管标准,油套管接头螺纹是每英寸10牙和每英寸8牙的V型螺纹,但后来被API8牙圆螺纹及偏梯型螺纹取代,并沿用至今。API SPEC 5B标准规定常用套管螺纹为圆螺纹(简写CSG)和偏梯形螺纹(简写BCSG)。 我国油气田通常普遍采用这两种螺纹接头。随着我国油气的勘探开发,尤其是深井、超深井、高压气井、定向井、含硫化氢等井的增多都对油套管接头的使用性能提出更高要求,API圆螺纹及偏梯型螺纹的气密性、连接强度、耐腐蚀性已不适应要求,为此各国纷纷展开特殊螺纹接头的开发和应用。以下对API圆螺纹、偏梯型螺纹以及部分特殊螺纹进行一一阐述。 1. API圆螺纹 圆螺纹有套管短圆螺纹(英文简写CSG,外观如图5所示)与套管长圆螺纹套管(LCSG)之分。油管圆螺纹英文简写为TBG,细分为不加厚油管螺纹(TBG)、外加厚油管螺纹(UP TBG)。 圆螺纹为无台肩锥管螺纹、需要有接箍连接,牙型为三角形、圆顶圆底,牙形角为60°,螺纹锥度为1:16,牙形角平分线与轴线垂直,当螺纹旋紧后,靠内外螺纹的牙侧面密封。 圆螺纹牙顶和牙底圆弧形有如下优越性: 1改善螺纹在旋紧时由于擦伤而引起的阻力 2上紧螺纹时,牙顶间隙为外来的颗粒和污物提供了一个有控制的间隙 3这种圆弧面牙顶对于因局部刮伤或凹痕损伤不敏感。 圆螺纹因其加工容易、密封性好、有一定的连接强度、现场维护和使用较简单、价格便宜的优点,在套管连接中被大量使用。 由于套管外径小至41/2,大至20寸,同种外径圆螺纹套管其螺纹接头形状有长、短之分,管体壁厚有厚、薄之分,材料钢级有高低之分,机紧扭矩有大小之分,这就使得套管和接箍的其它螺纹参数如:手紧紧密距牙数A等基本尺寸有所区别,所以,检验不同规格的圆螺纹套管及接箍螺纹的紧密距,要用相应规格的螺纹量规检验,必要时还要对检测数据进行相应的处理。 所有套管圆螺纹及接箍螺纹的基本形状是一样的,其齿高、螺距、锥度、牙型角等基本尺寸和公差范围完全相同。且齿顶和齿底圆弧形状、管端外倒角、消失锥角的要求也相同。 在API SPEC 5B标准中对同一种外径尺寸的套管圆螺纹,其检验用量规只有一种,且都是按照相应规格短圆螺纹的尺寸设计的,也就是说,量规的基本尺寸与对应的短圆螺纹的基本尺寸相同,这就意味着要一规多用,即该量规既要检验同种外径的长圆螺纹,也要检验同种外径的短圆螺纹。 2. 偏梯形螺纹 这种螺纹是为了提高抗轴向拉伸或抗轴向压缩载荷能力,并提供泄漏抗力而设计,英文简写BCSG,无台肩锥管螺纹、需有接箍连接,牙型为偏梯形、平顶平底。 规格为41/2-135/8的套管螺纹,直径上锥度为62.5mm/m,每25.4mm5牙螺纹(螺距为5.08mm);导向牙侧面与螺纹轴线的垂线间的夹角为10°;承载侧面与螺纹轴线的垂线间的夹角为3°;牙顶和牙底为锥形,与螺纹锥度平行;导向侧面牙顶的圆角半径(0.762mm R)比承载侧面牙顶的圆角半径(0.203mm R)大,这有助于对扣和上扣。旋紧时,螺纹是全牙型配合,螺纹牙顶到牙底之间的最大间隙为0.051mm。螺纹本身的机加工偏差造成接头螺纹部件一端的一个螺纹侧面上受力,并使配对接头螺纹构件在另一端的相反螺纹侧面上受力。在任何情况下,使用合适的螺纹脂或或镀层(或这两者)是保证螺纹泄漏抗力的又一手段。泄漏抗力只能通过完整螺纹长度范围内的适当组装(干涉量)来控制。这种接头螺纹的牙底沿连续锥体一直延伸到管体外表面上消失,接箍(内螺纹端部分)与不完整螺纹开始一直延伸到消失点。 3°承载侧面可使螺纹在高拉伸载荷下具有抗滑脱性能,而10°导向侧面可使螺纹承受高轴向压缩载荷。用手工方法修复螺纹应谨慎进行,并仅限于完整螺纹长度上很小一部分。对外螺纹的不完整螺纹部分进行谨慎修复不会影响对泄漏抗力的控制。 规格不小于16寸的偏梯套管螺纹,直径上锥度为83.33mm/m,每25.4mm5牙螺纹,平顶和平牙底平行于管子轴线,这有助于对扣和上扣。所有其它尺寸和螺纹圆角半径都与规格不大于133/8的套管相同。使用合适的螺纹脂和镀层对保证泄漏抗力是很重要的。 偏梯形螺纹牙型的优点: 1)由于偏梯形螺纹具有3度承载牙侧面和10度引导牙侧面,所以能够承受足够大的拉伸或压缩载荷。特别是3度承载牙侧面使套管螺纹具有足够的抗拉强度。 2)牙顶牙底平面的斜度与螺纹斜度相同,而且牙顶有圆弧。引导牙侧面在牙顶的圆弧半径比承载牙侧面在牙顶的圆弧半径大,这样有利于螺纹的旋合。 但偏梯形螺纹密封性较低,尤其是套管下井后,在轴向拉力和一定的弯曲应力作用下,其抗气密封压力将进一步降低,同时螺纹接头发生了一次泄漏后,其二次气密封性会进一步下降。从套管接头结构示意图及偏梯螺纹啮合示意图可知,对于偏梯形螺纹套管接头,其密封部分主要有两部分:其一为扭矩台肩AB,另一部分为螺纹承载面S,此外,环形间隙中的螺纹密封脂在特定条件下也有密封作用。当偏梯形螺纹套管接头受到内压、拉伸及弯曲复合载荷的作用时,扭矩台肩AB及螺纹承载面S将叠加弯曲正应力,其扭矩台肩的接触压力减小,因而其密封压力降低。 目前为了提高套管接头的密封压力,各套管厂均在开发新的特殊接头,为了不影响接头的连接强度,新的特殊接头一般采用偏梯形螺纹或改进的偏梯螺纹,提高了扭矩台肩及螺纹承载面承载压力,设计各种各样的金属对金属的过盈配合结构,大大提高了套管接头的密封压力。 同其他所有石油管一样,套管螺纹连接是最薄弱的环节。螺纹连接的质量直接影响到套管柱的结构完整性和密封完整性,而螺纹加工精度又是螺纹连接质量的重要影响因素之一。5B标准对螺纹质量的控制指标多达十余项,螺纹单项参数如锥度、螺距、齿高、牙型角等可以借助于螺纹单项参数测量仪进行测量,测量结果很直观,不需要进行数据处理,也不易出错。而综合反映各单项参数及表面加工质量的、也是最重要的一个参量-紧密距,需用工作量规进行检验。由于要考虑量规的结构型式及与校对规的传递值、螺纹的长短、套管壁厚、钢级等,需要对测量数据进行必要的判断和处理,才能获得所需紧密距。 3. 常用套管的规格 API套管尺寸规格共有14种,它们分别是:114.3 (41/2),127 (5),139.7 (51/2),168.8 (65/8),177.8(7),193.7 (75/8),219.1 (85/8),244.5(95/8),273.0(103/4),298.4 (113/4),339.7 (133/8),406.4 (16),473.08 (185/8),508.0 (20),其中常用的有139.7 (51/2)、177.8(7)、244.5(95/8)和339.7 (133/8)四种。 API规定,套管钢级有H-40、J-55、K-55、C-75、L-80、N-80、C-95、P-110共8种,其中以H-40钢级最低,以P-110钢级强度最高,根据钢级不同,套管上所涂颜色也不同,常用钢级J-55涂绿色、N-80涂红色、P-110涂白色三种。 Φ139.7套管共有5种壁厚,其中J-55、K-55两种钢级包含三种壁厚是6.20、6.98和7.72毫米,C-75以上钢级包含的三种壁厚是7.72、9.17和10.54毫米。 Φ177.8套管共有8种壁厚,其中K-55以下钢级包含四种壁厚是5.87、6.91、8.05和9.19毫米,C-75以上钢级包含的六种壁厚是8.05、9.19、10.36、11.51、12.65和13.72毫米。 Φ244.5套管共有6种壁厚,其中K-55以下钢级包含三种壁厚是7.92、8.94和10.03毫米,C-75以上钢级包含的四种壁厚是10.03、11.05、11.99和13.84毫米。 Φ339.7套管共有6种壁厚,其中K-55以下钢级包含四种壁厚是8.38、9.65、10.92和12.19毫米,C-75以上钢级包含的两种壁厚是12.19和13.06毫米。 4. API标准螺纹存在问题 由上可知,螺纹连接强度和密封性是油套管两个主要技术指标。API圆螺纹及偏梯型螺纹不适合如稠油热采、超深井、重腐蚀进等较苛刻条件下使用,原因是与其结构、螺纹轮廓有关的密封、强度问题。圆螺纹只能承受相当于管体强度的60%~80%的拉伸负载,偏梯螺纹接头虽然有较高的连接强度,但在较高内压下密封性能很差。此两种螺纹一般借助于在合适的载体中含铅、锌、铜、石墨和硅油等组成物的螺纹脂来实现密封,这种形式密封一般只能在60~95oC以下温度工作。 因此API标准螺纹接头的密封主要通过螺纹脂、金属镀层和螺纹过盈啮合等方法实现。API圆螺纹牙根到牙顶间隙为0.152mm;偏梯螺纹最大间隙在导向侧整个牙高范围内,193.7mm以下规格套管牙顶间隙为0.178mm,219.1mm及以上规格套管则大至0.229mm。API标准螺纹接头的密封一是靠螺纹脂填堵该间隙并使内压力在公平啮合螺纹长度内(通常为3~5螺纹牙长度)的间隙两端产生一定压力降,从而实现密封作用。其二是靠螺纹牙侧面过盈啮合,形成若干个不确定的金属对金属接触密封(密封位置、接触压力受螺纹尺寸、镀层、螺纹脂影响),从而达到密封作用。 在静水压试验中圆螺纹和偏梯螺纹接头的密封性能随着管子尺寸、钢级变化而变化,管径越大、壁厚越厚、钢级越高,临界密封压力与管体内屈服压力之比越低,密封性能越差。而API圆螺纹除密封性能差外其抗拉强度也较低。API圆螺纹在正常条件下,接头的抗拉强度仅为管体强度的80%。在外压及轴向拉伸等双轴应力作用下,遇到较大弯曲或冲击载荷时易发生滑脱。主要原因是接头螺纹上载荷分布不均及牙形半角为30度,半角的正切值远高于牙侧面复合螺纹脂或镀膜层的摩擦系数,使抗滑脱阻力小于外力分量造成滑脱现象发生
各类扣型总结分析
1、常见油管扣型(Tubing Joint)油管常用扣型分为三种分别是EU、NU和NewVam。
这三种扣型在工具车间都能找到,其中EU和NU单独从扣的外观上很难区分,都是三角扣型,但是从整个管柱就能很容易区分,那就是EU表示外加厚NU表示没有外加厚。
New Vam实际是一种梯形扣(扣截面呈矩形),也是不带外加厚的,所以也很容易区分。
下面将用示意图详细介绍三种扣型。
1)EU(External upset)外加厚EU扣是一种外加厚油管扣型。
在车间货架上认识变扣接头过程中还会发现三种和EU 有关的biano标识。
其中EUE(External Upset End)表示外加厚端,EUP(External Upset Pin)表示外加厚公扣,EUB(External Upset Box)表示外加厚母扣。
除了用pin和box表示公扣母扣外,其他表示公扣有1. external thread 2. male 3. male thread。
母扣有1. female thread 2. internal thread 3. box 4. box thread。
图1-1 EU扣型2)NU(Non-upset)没有外加厚NU表示是没有外加厚的油管接头。
除了没有外加厚外和EU一般还有一种区别就是NU一般每英寸10扣,EU一般每英寸8扣。
其中NUE表示非加厚端或者说端部非加厚。
同样E表示End。
[以上说法来源《石油大典》。
]图1-2 NU扣型3)New VAM这种扣型特点是扣截面基本为矩形,螺距间隔相等,锥度不大,没有外加厚。
在车间的生产滑套套筒端部见到。
图1-3 New VAM扣型2.钻杆常用扣型总结钻杆扣一般常见为REG和IF扣,其他如FH等在工具车间没有找到。
根据师傅经验REG扣和IF扣一般分别是5扣/in和4扣/in,但是大于4-1/2”即使是4扣/in也是REG扣,也就是说大于4-1/2”一般都是REG扣,小于4-1/2”IF扣较多。
APISPECSTD5B螺纹加工测量和检验规范知识
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:
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50º,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)。
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。
基于API Spec 5B、5CT的油套管圆螺纹参数计算
基于API Spec 5B、5CT的油套管圆螺纹参数计算
摘要:API 油(套)管螺纹作为一种连接及密封性能优越的螺纹,已成为石油石化工业常用的螺纹类型之一。
本文根据API Spec 5B及API Spec 5CT标准提供的相关尺寸参数,对油(套)管圆螺纹的尺寸进行推导计算,得出的螺纹尺寸数据,可为API油套管圆螺纹设计人员提供参考。
关键词:API螺纹油套管螺纹圆螺纹螺纹计算
一、油套管圆螺纹牙型及手紧上紧基本尺寸
图1 油(套)管圆螺纹牙型
图2 油(套)管螺纹手紧上紧基本尺寸
注:牙型倾斜角为ψ=1°47′24″=1.79°;圆锥度为2 tgψ=1:16
二、油(套)管圆螺纹牙型高度尺寸
API Spec 5CT表C.35、C.37和C.38。
四、油(套)管螺纹尺寸
1.油管螺纹设计常用尺寸
(注:d2为油管端面螺纹大径,d3为油管端面螺纹小径,D4为接箍端面螺纹大径,D5为接箍端面螺纹小径。
)
2.套管圆螺纹设计常用尺寸
表4 套管圆螺纹尺寸表(STC&LC)
(注:d2为套管端面螺纹大径,d3为套管端面螺纹小径,D4为接箍端面螺纹大径,D5为接箍端面螺纹小径。
)
参考文献:
1.API Spec 5B《套管,油管和管线螺纹的加工,测量和检验规范》第15版
2.API Spec 5CT《套管和油管规范》第8版
3.杨小平等.油管螺纹参数的计算[J].新疆石油科技.2003年第2期。
API 5B
API 5B1、套管螺纹的测量和检验①、范围A、内容本标准包括J55、K55、N80(1类、Q)和P110钢级的套管和接箍,规定了它们的螺纹和螺纹量规的尺寸和标记要求,螺纹测量方法,螺纹量规规范与鉴定的规定,以及用于检验圆螺纹套管、偏梯形螺纹套管的仪器和方法。
本规范适用于按API标准生产的产品。
螺纹的锥度、螺距、牙型高度、牙型角和牙型角的测量方法适用于每英寸牙数不超过111/2牙的螺纹。
所列不带偏差的螺纹尺寸仅作为连接设计的依据,不须进行测量以确定产品接收或拒收。
B、检验螺纹检验适用于制造地点装运前的检验,中途任一地点进行的检验,目的地交货后进行的检验以及有代表买方或厂方的检验人员进行的检验。
制造厂可任意选用其他的仪器或方法来控制生产作业。
但是,产品验收只能根据依本规范要求进行的检验结果来决定。
②、螺纹尺寸与极限偏差A、螺纹测量螺纹长度应平行螺纹轴线测量,螺纹牙型高度与锥度直径应大致垂直于螺纹轴线测量;圆螺纹套管的螺距应平行于螺纹轴线沿节圆锥测量。
圆螺纹的锥度应在直径上沿节圆锥测量;偏梯形内、外螺纹的螺距应沿中径圆锥平行于螺纹轴线测量,偏梯形外螺纹的锥度应沿小径圆锥,内螺纹锥度应沿大径圆锥在其直径上测量。
B、外观检查在自管端起的完整螺纹的最小长度Lc范围内,以及从镗孔端面到离接箍中心J±1牙的平面间隔内,螺纹应无明显的撕裂、刀痕、磨痕、台肩或破坏螺纹连续性的其它任何缺欠。
对偶然出现的表面刮痕、轻微凹痕和表面不规则,若不影响螺纹表面的连续性,可不必视为有害。
由于难以确定表面刮痕、轻微凹痕和表面不规则及其对螺纹性能的影响程度,因此也不能把此类缺欠作为管子叛废的依据。
作为验收准则,最关键的是要考虑到保证螺纹上不存在使接箍螺纹保护涂层剥落或损伤啮合面的明显凸点。
允许用手工精修螺纹表面。
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)。
API_5B_培训教材3
➢油套管类型1、油管2、套管➢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。
◆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API Spec 5B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。
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。
直径上锥度为3/4in/ft或0.0625in/in图1 套管圆螺纹牙型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。
表1 套管圆螺纹尺寸公差参数公差锥度:每英寸长度上直径增量(0.0625in) +0.0052in -0.0026in螺距:每英寸累积±0.003in ±0.006in牙型高度:hs和hn +0.002in -0.0026in牙型角:±11/2°外螺纹长度L4: ±1p倒角:±5 °紧密距A:±1p套管接箍镗孔直径Q和镗孔深度q:+0.031in -0.000in接箍镗孔退刀角度25 °:±5 °直径上锥度为3/4in/ft或0.0625in/in图2 油管圆螺纹牙型表2 油管圆螺纹尺寸公差参数公差锥度:每英寸长度上直径增量(0.0625in) +0.0052in -0.0026in螺距:每英寸累积±0.003in ±0.006in牙型高度:hs和hn +0.002in -0.004in牙型角:±11/2°外螺纹长度L4: 每英寸8牙±1p每英寸10牙外加厚:+ 11/2p -3/4p.不加厚:±11/2 p 倒角:±5 °紧密距A:每英寸8牙每英寸10牙±1p ±11/2 p套管接箍镗孔直径Q和镗孔深度q:+0.031in -0.000in接箍镗孔退刀角度25 °:±5 °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°)表3 偏梯形套管螺纹尺寸公差参数公差锥度:+0.0045in -0.0025in接箍:每英寸长度上直径增量(0.0625in)管子:在完整螺纹长度内(0.0625in) +0.0035in -0.0015in在不完整螺纹长度内(0.0625in) +0.0045in -0.0015in螺距:每英寸累积±0.002in ±0.004in牙型高度:hs和hn (0.062±0.001)in牙型角:±1°外螺纹长度L4: 由于螺纹类型原因,公差无规定倒角:管子端部外螺纹60 °倒角±5 °接箍端部外螺纹65 °倒角+5 °-0 °紧密距A:管子:+1/2p -0 ,接箍:+0 -1/2 p➢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)。
API 5B 16版 2018 螺纹检验 讲解
▪ API RP 5C1 : - 套管和油管的维护与使用推荐做法(主要讲使用过程中的检验)
▪ API RP 5A3 : - 螺纹脂推荐做法
▪ API RP 5B1 : - 套管,油管和管线管螺纹的测量和检验推荐做法使用(主要讲
▪ 螺纹牙型高度量规触头应置于相应的螺纹槽内,砧头应平行于螺纹轴线,并置于相邻的螺纹牙顶上
▪ 最小读数
齿高公差
偏梯扣:±0.001in(0.025mm) 圆螺纹套管,油管,管线管:±0.002in(0.051mm)
齿顶高公差 圆螺纹套管,油管:±0.0015in(0.038mm)
▪ 角度:对于60度圆螺纹,其牙形角等于牙侧角的2倍,且两牙 侧角相等。对于偏梯螺纹,承载牙侧角为3度,导向牙侧角为 10度。
公差 (-0.003,0)in. (-0.0762,0)mm (-0.005,0)in. (-0.127,0)mm (-0.001,-0.004)in. (-0.0254,-0.1016)mm
▪ 要求每隔一段时间进行校准,但应不少于一年。 ▪ 如果遇到磕碰或遇到异常后,或任何其他能影响精密量仪精度
注意事项:
锥度测量应注意回零是否正确,否则重 新测量。在完整螺纹区间测量间距必须 全部履盖该区间,即测量间距必要时可 重叠。
▪ 对于5扣/寸螺纹,间隔5扣进行一次读数
锥度 油管及圆螺纹套管:1:16 规格≤13 3/8偏梯形套管完整螺纹:1:16 规格≤13 3/8偏梯形套管不完整螺纹:1:16 规格≤13 3/8偏梯形套管接箍:1:16 规格≥16偏梯形套管完整螺纹:1:12 规格≥16偏梯形套管不完整螺纹: 1:12 规头直径:
API螺纹中的全顶螺纹、完整螺纹和有效螺纹
API螺纹中的全顶螺纹、完整螺纹和有效螺纹杨力能(中国石油天然气集团公司管材研究所陕西西安710065)关键词:全顶螺纹full crested thread、完整螺纹perfect thread、有效螺纹在API 5B 的中文译版中,将full crested thread和perfect thread都翻译成“完整螺纹”。
实际上,对于API锥管螺纹,他们是两个不同的概念。
在API 5B表3、表6、表7、表9、表13、表14、表15中“L c…”对应的是“full crested thread…”,表9第五列“L7…”对应的是“perfect threa d…”。
很显然,他们表示的是不同的概念,如果不加以区分,将影响对标准的理解和执行。
1.全顶螺纹和完整螺纹的含义1.1 全顶螺纹全顶螺纹—full crested thread:在API 5B 4.1.13有如下说明:“所要求的全顶螺纹最小长度由表3、6、7、9、、12、13、14和15中的L c确定。
非全顶螺纹在过去和现在都被认为是由于原轧制表面未清除而形成的“黑顶螺纹”。
“黑顶螺纹”是一个惯用的说明性术语,但是必须指出,非全顶螺纹也可能不是黑顶的。
对于L c范围内的非全顶螺纹及原始管子外径或加厚表面,不得用机械或手工方式修整而使其看似为全顶螺纹”。
全顶螺纹首先应该牙顶完整。
1.2 完整螺纹:GB/T14791—93《螺纹术语》中的完整螺纹((complete thead))的定义是:“牙顶和牙底都完整的螺纹”。
API 5B中的完整螺纹(perfect thread)在5.1.4节有关于完整螺纹定位的叙述:“a) 第一牙完整螺纹的位置:对于外螺纹是最靠近倒角的螺纹,对于内螺纹是最靠近端面的螺纹。
其牙底两侧都是完整螺纹。
b) 最后一牙完整螺纹的位置:①外螺纹最后一牙完整螺纹的位置,油管和管线管是在距外螺纹端面(L4-g)处,偏梯型套管是在距外螺纹端面L7处;圆螺纹套管是在管端至最后划痕(最后螺纹槽)螺纹消失点长度-0.500in处。
API 5B
API 5B1、套管螺纹的测量和检验①、范围A、内容本标准包括J55、K55、N80(1类、Q)和P110钢级的套管和接箍,规定了它们的螺纹和螺纹量规的尺寸和标记要求,螺纹测量方法,螺纹量规规范与鉴定的规定,以及用于检验圆螺纹套管、偏梯形螺纹套管的仪器和方法。
本规范适用于按API标准生产的产品。
螺纹的锥度、螺距、牙型高度、牙型角和牙型角的测量方法适用于每英寸牙数不超过111/2牙的螺纹。
所列不带偏差的螺纹尺寸仅作为连接设计的依据,不须进行测量以确定产品接收或拒收。
B、检验螺纹检验适用于制造地点装运前的检验,中途任一地点进行的检验,目的地交货后进行的检验以及有代表买方或厂方的检验人员进行的检验。
制造厂可任意选用其他的仪器或方法来控制生产作业。
但是,产品验收只能根据依本规范要求进行的检验结果来决定。
②、螺纹尺寸与极限偏差A、螺纹测量螺纹长度应平行螺纹轴线测量,螺纹牙型高度与锥度直径应大致垂直于螺纹轴线测量;圆螺纹套管的螺距应平行于螺纹轴线沿节圆锥测量。
圆螺纹的锥度应在直径上沿节圆锥测量;偏梯形内、外螺纹的螺距应沿中径圆锥平行于螺纹轴线测量,偏梯形外螺纹的锥度应沿小径圆锥,内螺纹锥度应沿大径圆锥在其直径上测量。
B、外观检查在自管端起的完整螺纹的最小长度Lc范围内,以及从镗孔端面到离接箍中心J±1牙的平面间隔内,螺纹应无明显的撕裂、刀痕、磨痕、台肩或破坏螺纹连续性的其它任何缺欠。
对偶然出现的表面刮痕、轻微凹痕和表面不规则,若不影响螺纹表面的连续性,可不必视为有害。
由于难以确定表面刮痕、轻微凹痕和表面不规则及其对螺纹性能的影响程度,因此也不能把此类缺欠作为管子叛废的依据。
作为验收准则,最关键的是要考虑到保证螺纹上不存在使接箍螺纹保护涂层剥落或损伤啮合面的明显凸点。
允许用手工精修螺纹表面。
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)。
API 5B 16版 2018 螺纹检验 讲解
▪ 最小读数
齿高公差
偏梯扣:±0.001in(0.025mm) 圆螺纹套管,油管,管线管:±0.002in(0.051mm)
齿顶高公差 圆螺纹套管,油管:±0.0015in(0.038mm)
▪ 角度:对于60度圆螺纹,其牙形角等于牙侧角的2倍,且两牙 侧角相等。对于偏梯螺纹,承载牙侧角为3度,导向牙侧角为 10度。
的情况下,都要在整个测杆行程范围内进行校准。
▪ 齿顶直径的位置
▪ 公螺纹:公螺纹齿顶直径的 位置,定义在距端面L10长 度处。此处的齿顶圆锥截面 直径C10,即为齿顶直径。
▪ 注意,由于偏梯扣Lc范围内 允许有2牙黑顶螺纹,黑顶 螺纹可能延伸到L10范围内, 所以,要求测量靴至少50% 置于全顶螺纹之上。
1. 所有规格的套管(包括圆螺纹和偏梯螺纹) 2. 规格不小于4的不加厚油管 3. 规格不小于2-3/8的外加厚油管 除以上规格以外的小规格油管,所有规格的管线管都不需要测量这两项参数。
▪ 什么是紧密距:紧密距(stand-off)指在规定的扭矩或条件下,旋合的 内外锥体螺纹 或量 规上 规定的基准面之间的轴向距离.
注意事项:
锥度测量应注意回零是否正确,否则重 新测量。在完整螺纹区间测量间距必须 全部履盖该区间,即测量间距必要时可 重叠。
▪ 对于5扣/寸螺纹,间隔5扣进行一次读数
锥度 油管及圆螺纹套管:1:16 规格≤13 3/8偏梯形套管完整螺纹:1:16 规格≤13 3/8偏梯形套管不完整螺纹:1:16 规格≤13 3/8偏梯形套管接箍:1:16 规格≥16偏梯形套管完整螺纹:1:12 规格≥16偏梯形套管不完整螺纹: 1:12 规格≥16偏梯形套管接箍:1:12
螺纹基础知识
螺纹基础知识第一章度量当今世界上长度计量单位主要有两种,一种为公制,计量单位为米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)等,在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多,另一种为英制,计量单位主要为英寸(inch),相当于我国旧制的市寸,在美国、英国等欧美国家使用较多。
1、公制计量:(10进制)1m =100 cm=1000 mm0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mm2、英制计量:(8进制)1英寸=8英分 1英寸=25.4 mm 3/8''×25.4 =9.520 1/8 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1 inch3、1/4''以下的产品用番号来表示其称呼径,如:4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10#, 12#第二章螺纹一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋线凸起的形状。
根据其结构特点和用途可分为三大类:(一)、普通螺纹:牙形为三角形,用于连接或紧固零件。
普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种,细牙螺纹的连接强度较高。
(二)、传动螺纹:牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。
(三)、密封螺纹:用于密封连接,主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。
二、螺纹配合等级:螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小,配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。
(一)、对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:1A、2A和3A级,内螺纹有三种等级: 1B、2B和3B级,全部都是间隙配合。
等级数字越高,配合越紧。
在英制螺纹中,偏差仅规定1A和2A级,3A级的偏差为零,而且1A和2A级的等级偏差是相等的。
等级数目越大公差越小,如图所示:1A1、1A和1B级,非常松的公差等级,其适用于内外螺纹的允差配合。
2、2A和2B级,是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。
3、3A和3B级,旋合形成最紧的配合,适用于公差紧的紧固件,用于安全性的关键设计。
4、对外螺纹来说,1A和2A级有一个配合公差,3A级没有。
API油套管螺纹检验检测
API RP 5C1 套管和油管的维护与使用推荐作法,对螺纹拧接扭矩、现 场使用、运输等有详细的要求
精品课件
1、API油套管加工工序
轧管 热处理 探伤 水压
精品课件
2、API 5B螺纹术语(二)
LC:从管端起全顶螺纹最小长度
紧密距:(1)手紧紧密距“A”是两个具有相同标称值的部件在没有产 生机械过盈时的名义上紧位置。
量。
(2)手紧紧密距“A”是基本机紧上扣的基本留
L4 :管端至螺纹消失点总长度
A1 :管端至三角形标记长度
螺尾:螺纹消失点处。
为产品拒收的依据。
精品课件
2、API 5B螺纹术语(一)
锥度:圆螺纹和管线管螺纹锥度的定义是螺纹中径的增加量;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 有螺纹的锥度公差按in/in表示,锥度偏差也必须按此确定。
螺距: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。螺 距公差的表示方法有“每英寸”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计算。
精品课件
2、API 螺纹类型
API 螺纹
特殊螺纹
油管 螺纹
NU
EU
套管 螺纹
油管 不加厚
TBG
油管 外加厚
UPTBG
圆螺 纹
直连 型
XC
长圆 螺纹类型LC图 螺纹
LCSG
短圆 螺纹
SC
CSGLPFra bibliotek管线管 钻具螺纹 螺纹
偏梯 螺纹
5B螺纹简介
5B螺纹简介石油管螺纹量规(TBG、UPTBG)石油管螺纹量规(TBG、UPTBG)产品简介石油油管螺纹量规分塞规(栓规)、环规。
用于检测石油协会(API)标准的内外螺纹。
1.050TGB-41/2TBG(不加厚油管螺纹量规)、1.050UPTBG-41/2UPTBG(为外加厚油管螺纹量规),螺纹为60°牙形角、1:16的锥度。
TBG(不加厚NUE、NU)螺纹规格有1.050TBG、1.315TBG、1.660TBG、1.900TBG、2 3/8TBG、2 7/8TBG、3 1/2TBG、4TBG、4 1/2TBG. UPTBG(加厚EUE、EU)螺纹规格有1.050UPTBG、1.315UPTBG、1.660UPTBG、1.900UPTBG、2 3/8UPTBG、2 7/8UPTBG、3 1/2UPTBG、4UPTBG、4 1/2UPTBG. 石油套管螺纹量规:CSG(短圆螺纹套管,螺纹为圆螺纹,齿顶、齿底为圆弧状;锥度为1:16;牙型角为60°,牙侧角为30°;螺距为3.175和2.54,牙型高度:1.810、1.412,每英寸8牙、10牙时),长圆螺纹套管代号(LCSG)。
BCSG(偏梯形螺纹套管,13 3/8″以下锥度为1:16,16″以上锥度为1:12,螺距为5.08(5牙/寸);牙型高为1.575;牙侧角为3°和13°,牙型角为13°。
注:13 3/8″以下,螺纹齿顶、齿底与母线平行;16″以上,螺纹齿顶、齿底与轴线平行。
CSG常用规格有4 1/2CSG、5CSG、6 5/8CSG、7CSG、7 5/8CSG. LCSG常用规格有4 1/2LCSG、5LCSG、6 5/8LCSG、7LCSG、7 5/8LCSG. BCSG常用规格有4 1/2BCSG、5BCSG、6 5/8BCSG、7BCSG、7 5/8BCSG. 石油管线管螺纹量规:代号为LP、牙形角为60°、1:16的锥度,螺距有0.9407、1.411、1.8143、2.2087、3.175. 石油管线螺纹量规规格有1/8LP、1/4LP、3/8LP、1/2LP、3/4LP、1LP、1 1/4LP、1 1/2LP、2LP、2 1/2LP、3LP、3 1/2LP、4LP、5LP、6LP.。
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