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11、Q-HS-2007.11-2004-海上石油平台修井机-第11部分-井口工具

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修井资料 井下作业 机械捞砂工艺 井下工具
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Q/国海洋石油总公司企业标准 Q/004 海上石油平台修井机 第 11 部分:井口工具 on 1: 004-06-28 发布 2004-10-01 实施 中 国 海 洋 石 油 总 公 司 发 布 Q/HS 次 前言……………………………………………………………………………………………………………Ⅱ 1 范围…………………………………………………………………………………………………………1 2 规范性引用文件……………………………………………………………………………………………1 3 型号与基本参数……………………………………………………………………………………………1 吊环………………………………………………………………………………………………………1 吊卡………………………………………………………………………………………………………3 吊钳………………………………………………………………………………………………………7 动力钳……………………………………………………………………………………………………8 卡瓦………………………………………………………………………………………………………9 4 技术要求 …………………………………………………………………………………………………11 吊环 ……………………………………………………………………………………………………11 吊卡 ……………………………………………………………………………………………………12 吊钳 ……………………………………………………………………………………………………12 动力钳 …………………………………………………………………………………………………13 卡瓦 ……………………………………………………………………………………………………13 5 试验 ………………………………………………………………………………………………………14 吊环 ……………………………………………………………………………………………………14 吊卡 ……………………………………………………………………………………………………14 吊钳 ……………………………………………………………………………………………………14 动力钳 …………………………………………………………………………………………………14 卡瓦 ……………………………………………………………………………………………………15 6 检验规则 …………………………………………………………………………………………………16 吊环 ……………………………………………………………………………………………………16 吊卡 ……………………………………………………………………………………………………16 吊钳 ……………………………………………………………………………………………………17 动力钳 …………………………………………………………………………………………………17 卡瓦 ……………………………………………………………………………………………………17 7 标志、包装、贮存…………………………………………………………………………………………18 标志 ……………………………………………………………………………………………………18 包装 ……………………………………………………………………………………………………18 贮存 ……………………………………………………………………………………………………18 8 供方质资的确认 …………………………………………………………………………………………19 附录 A(规范性附录) 吊环、吊卡、卡瓦的材料力学性能………………………………………………20 S 004 前 言 Q/007《海上石油平台修井机》共分为十三个部分。 本部分是 Q/007 的第11 部分。 本部分于 2004 年06月 28日发布,自 2004 年10月01 日起实施。 本部分的附录 A 为规范性附录。 本部分由中海石油(中国)有限公司天津分公司提出。 本部分由海油总标委开发生产专标委归口。 本部分起草单位:中海石油(中国)有限公司天津分公司、陕西宝大新技术实业有限公司。 本部分主要起草人:欧阳隆绪、刘良跃、董星亮、吴成浩、刘宝钧、喻贵民。 本部分主审人:姜伟。 Q/HS 004 海上石油平台修井机 第 11 部分:井口工具 1 范围 本部分规定了海上石油平台修井机用井口工具:吊环、吊卡、吊钳、动力钳和卡瓦等的型号、型式与基本参数、技术要求、试验方法、检验规则和产品标志、包装、贮存以及供方资质的确认等。 本部分适用于海上石油平台修井机用井口工具:吊环、吊卡、吊钳、动力钳和卡瓦等的使用、检验和维护。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。 99 优质碳素结构钢技术条件 00 碳素结构钢 048 管道元件公称压力 356 渐开线圆柱齿轮基准齿形 357 渐开线圆柱齿轮模数 804 公差与配合未注公差尺寸的极限偏差 3077 合金结构钢技术条件 676 一般工程用铸造碳钢 677 铸钢件射线照相及底片等级分类方法 6402 钢锻材超声波检验方法 13306 标牌 301 石油机械产品用碳素钢和普通合金钢铸件通用技术条件 304 石油机械产品用锻件通用技术条件 305 石油机械产品用焊接件通用技术条件 308 石油机械产品用涂漆通用技术条件 309 石油机械产品用包装通用技术条件 6407 旋转钻井钻柱构件规范 673 汽车渗碳齿轮减速器 799型行星齿轮减速器 782 汽车碳氧共渗齿轮金相检验 730 压力容器无损检测 3 型号与基本参数 吊环 结构型式 吊环分单臂吊环和双臂吊环两种。 单臂吊环()如图1所示;双臂吊环()如图 2 所示。 1Q/HS 004 图 1 单臂吊环 () 图 2 双臂吊环() 型号 单臂吊环型号由产品代号和最大载荷所组成,表示方法如下: 臂吊环产品代号 最大载荷,例 1:最大载荷为 1 350单臂吊环,其型号为: 350。 双臂吊环型号由产品代号和最大载荷所组成,表示方法如下: 臂吊环产品代号 示例 2:最大载荷为 1 350双臂吊环,其型号为:1 350。 吊环与大钩、吊卡的连接尺寸 单臂吊环与大钩、吊卡连接耳的连接尺寸应符合表 1 的规定。 2 Q/HS 004 表 1 单臂吊环与大钩、吊卡的连接尺寸 单位为毫米 吊环上耳与大钩连接耳 吊环下耳与吊卡连接耳 型 号 E ≤ C ≥ F ≥ J ≥ b ≥ G ≥ 吊环长度60 60 20085 70 20 180 20 0 100 150 1 1007520 180 0 100 150 00 80 190 0 1 500 350 100 40 210 5 100 150 1 800 500 140 00 250 0 140 200 2 70075 仅用于产品过渡,新产品设计不推荐采用。 双臂吊环与大钩、吊卡连接耳连接尺寸应符合表 2 的规定。 表 2 双臂吊环与大钩、吊卡的连接尺寸 单位为毫米 吊环上耳与大钩连接耳 吊环下耳与吊卡连接耳 型 号 E ≤ C ≥ J ≥ b ≥ 吊环 长度 25 35 90 15 29 58 600 60 45 00 20 85 65 20 0 100 1 100 7560 0 100 00 80 5 1 500 350 100 60 5 100 1 700 产品设计不推荐采用。 吊卡 型式 吊卡的型式应符合表 3的规定。 表 3 吊卡型式 型 式 类 别 侧开式 对开式 闭锁环式 钻杆吊卡 锥形台肩 锥形台肩 — 油管吊卡 直角台肩 — 直角台肩 — 直角台肩 3Q/HS 004 型号 吊卡型号由吊卡型式代号、产品名称代号、结构特征代号、公称尺寸、最大载荷和适用管材种类所组成,表示方法如下: —钻杆 Y— 油管最大载荷, 称 尺寸 : 外加厚 (不 加厚省略 ) 结构特征代号 :Z — 锥形台肩 (直角台肩省略 )产品名称代号 吊卡型式代号:C —侧开式 D—对开式 B—闭锁环式示例 3:侧开式直角台肩的外加厚钻杆吊卡,公称尺寸 2 7/8 大载荷 1 350型号为: 7/8 50Z。 基本参数 钻杆吊卡的基本参数应符合图 3、表 4 的规定。油管吊卡的基本参数应符合图 4、表 5 的规定。 图 3 钻杆吊卡 4 Q/HS 004 表 4 对开式钻杆吊卡基本参数 最大载荷 钻杆规格和型式 直角台肩 锥形台肩 吊卡孔径 吊卡孔径 型 号 S in 部直径大) 大) — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — a 6407中表 c 6407中附录H(标准的附录)的规定。 (a) (b) (c) (a) 不加厚油管 (b) 外加厚油管 (c) 油管吊卡 图 4 油管和油管吊卡 5Q/HS 004 表 5 对开式油管吊卡基本参数 最大载荷 油管外径 不加厚油管 外加厚油管 型 号 S in 径T B 底径B B 顶径T B 底径B — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — ((— — — — — — — — 吊卡连接耳与吊环下耳接触表面半径 吊卡连接耳与吊环下耳接触表面半径应符合图 5 和表6 的规定。 图 5 吊卡连接耳与吊环下耳接触表面半径 6 Q/HS 004 表 6 吊卡连接耳与吊环下耳推荐的接触表面半径 吊卡连接耳与吊环下耳 吊卡最大载荷 b(大 (H 1)最小 S H 2最小 H 25 25 — 15 29 60 40 20 20 85 65 20 75 00 100 350 150 250 250 产品设计不推荐采用。 吊钳 型号 吊钳型号由产品代号、适用管径和最大扭矩组成,表示方法如下: Q 最大扭矩,钳型式:Q —轻型 B—B 型 适用管径,钳产品代号 示例 4:最大扭矩 适用管径 2 3/80 3/4 0.3 73 轻型吊钳,其型号为:Q 2 3/8~10 3/4基本参数 吊钳的基本参数应符合表 7、表8 的规定。 表 7 轻型吊钳基本参数 扣 合 范 围 型 号 换用扣合钳号in 大扭矩 号 2 3/8~4 1/2 号 4 1/2~6 1/2 号 6 1/2~8 5/8 2 3/8~10 3/4 号 9 5/8~10 3/4 5 7Q/HS 004 表 8 B 型吊钳基本参数 扣 合 外 径 型 号 扣合钳号 扣合 台肩 mm 大扭矩 3 3/8~5 3/4a (041 2 86~105 105~133 3 3/8~4 1/8 4 1/8~5 1/4 55 5b (041 2 3 108~133 127~146 152~171 4 1/4~5 1/4 5~5 3/4 6~6 3/4 75 5041 2 3 133~146 146~168 168~208 5~6 6~7 7~8 75 ~7 3/868~187 6 5/8~7 3/8 75 5041 2 3 187~203 216~219 7 3/8~8 8 1/2~8 5/8 55 5d (041 2 216~244 270~273 8 1/2~9 5/8 10 5/8~10 55 ~12 3/4e (041 2 298 324 11 3/4 12 3/4 55 动力钳 型号 动力钳型号由产品代号、适用油管外径、钳头型式、最大扭矩和驱动方式组成,表示方法如下: 示例 4:最大扭矩 头型式为闭口,驱动方式为液动驱动的动力钳,其产品型号为:基本参数 动力钳的基本参数应符合表 9 的规定。 表 9 动力钳基本参数 型 号 用管径 3/8); 73(2 7/8) 抽油杆29 3/8);73(2 7/8); 1/2) 抽油杆29 1/2);114 (4 1/2) 3/8);73 (2 7/8); 1/2) 最大扭矩, 6 12 高档扭矩,3 高档转速,r/0~120 80~100 70~100 低档转速,r/0~40 5~40 开口尺寸,95 ≥140 最大移运质量,150 ≤200 ≤350 最大移运质量指动力钳移动部分的最大质量(不包括液压站、管线等辅助件的质量)。 动方式: Y—液动( 液、气联合驱动方式省略)钳头型式: B—闭口钳( 开口钳省略) 最大扭矩,力钳产品名称代号 8 Q/HS 004 卡瓦 手动卡瓦 型号 手动卡瓦由产品代号、尺寸代号和最大载荷组成,表示方法如下: 大载荷, ——钻杆卡瓦 —钻铤卡瓦 示例 6:最大载荷为 1 125寸代号为 3 1/2 的钻杆卡瓦,其产品型号为:W 3 1/225。 基本参数 钻杆卡瓦、钻铤卡瓦的基本参数应符合表 10、表 11 的规定。 表 10 钻杆卡瓦基本参数 公称尺寸 27 尺寸代号 1/2 5 配用卡瓦牙尺寸 3/8) 73(2 7/8) 1/2) ) 1/2) 127(5)最大载荷 75; 1 125 675; 1 125; 2 250 表 11 钻铤卡瓦基本参数 公称尺寸 寸代号 1/2~6 5 1/2~7 6 3/4~8 1/4 最大载荷 60 注:钻铤卡瓦的公称尺寸指被夹持钻铤外径的实际尺寸。 卡瓦式吊卡 型号 卡瓦式吊卡型号由产品代号、最大适用管径和最大载荷组成,表示方法如下: 大载荷,大适用管径,例 5:最大载荷为 735用油管外径为 3 1/2的卡瓦式吊卡,其产品型号为: 1/2基本参数 卡瓦式吊卡的基本参数应符合表 12的规定。 9Q/HS 004 表 12 卡瓦式吊卡基本参数 公称尺寸 3 1/2) 尺寸代号 1/2 适用油管外径 2 3/8) 73 ( 2 7/8) 3 1/2) 最大载荷 35 气动卡瓦 型号 气动卡瓦型号由产品代号、卡瓦尺寸代号和最大载荷组成,表示方法如下: 动卡瓦产品代号 卡瓦尺寸代号,大载荷 , :最大载荷为 750瓦尺寸代号为 3 1/2的气动卡瓦,其产品型号为: 1/2基本参数 气动卡瓦的基本参数应符合表 13 的规定。 表 13 气动卡瓦基本参数 公称尺寸 3 1/2) 尺寸代号 1/2 配用卡瓦牙尺寸 2 3/8) 73 ( 2 7/8) 3 1/2) 最大载荷 50 安全卡瓦 型号表示方法 安全卡瓦型号由安全卡瓦产品代号、适用管径范围和最大载荷所组成,表示方法如下: 全卡瓦产品代号 适用管径范围, 例 7:最大载荷 225用管径为 3 1/24 5/8 安全卡瓦, 其产品型号为:9~118—225。 基本参数 安全卡瓦的基本参数应符合表 14 的规定。 10 Q/HS 004 表 14 安全卡瓦基本参数 型 号 9~ 118—225 14~ 143—225 40~ 168—225 65~ 194—225 91~ 219—225 16~ 245—225 41~ 270—225 适用管径 3 1/2~4 5/8 4 1/2~5 5/8 5 1/2~6 5/8 6 1/2~7 5/8 7 1/2~8 5/8 8 1/2~9 5/8 10 1/2~10 5/8卡瓦环节数 7 8 9 10 11 12 13 最大载荷 25 4 技术要求 吊环 主要包括: a) 制造吊环的材料应符合 3077 的要求。吊环最终热处理后的力学性能应符合本部分附录 要求; b) 单臂吊环应采用整体锻造。锻件应符合 304 的规定,且不应有白点存在。其力学性能的测定应符合第Ⅳ类锻件的要求; c) 双臂吊环应采用锻焊结合制造。锻件应符合 4.1 b)的要求,焊接应符合 305 的规定;焊接处应在吊环的直杆中部,焊缝的力学性能应符合本部分附录 A 要求; d) 双臂吊环的焊缝应按 730进行超声波探伤,允许存在的缺欠当量尺寸直径不应大于 2e) 吊环表 面缺陷允许用打磨的方法消除,打磨缺陷不应多于三处,且三处不能位于同一截面上,打磨应圆滑过渡。最大载荷小于 1 350吊环,打磨深度不应大于 3大载荷大于或等于 1 350磨深度不应大于 2大小环顶部截面打磨缺陷不应大于 1f) 单臂吊环应进行表面强化处理,表面压应力不应小于 390g) 吊环应成对供应,配对吊环的长度差不应大于 3h) 吊环经最大载荷试验后,测得的最大残余变形不应超过 但其与试验装置的接触区允许有局部屈服现象。试验后吊环表面应进行磁粉探伤,不得有裂纹存在; 最大试验载荷应按公式(1)确定: …………………………………………(1) 式中: —— 最大试验载荷,不应小于 2P 位为千牛( —— 计算所得的最大载荷,单位为千牛( —— 屈服强度设计安全因素(见表 15) 。 吊环的最大载荷与屈服强度设计安全因素的关系应符合表 15 的规定。 表 15 最大载荷与屈服强度设计安全因数的关系 最大载荷 P 服强度设计安全因数 350 3504 500 i) 产品经检验合格后应洗刷干净,涂红色或黄色防锈油漆,油漆质量应符合 308 的规定。 11Q/HS 004 吊卡 主要包括: a) 吊卡主体(或左右体) 、销轴材料最终热处理后的力学性能应不低于本部分附录 A 规定; b) 吊卡的 主要承载零件(即锥形台阶吊卡的主体和活门,对开式吊卡的左右体)的受力部位应按图样和技术文件的规定进行无损探伤; 吊卡的主要承载零件为锻件时,应逐件进行超声波探伤检查。超声波探伤按 6402 的规定,探伤结果评定不得低于Ⅲ级; 吊卡的主要承载零件为铸件时,应逐件进行射线探伤检查。探伤结果评定等级不应低于 677中规定的Ⅲ级。对于批量生产的产品应抽取 2% 的样品进行射线探伤检查(一批产品不应少于两套); c) 钻杆吊卡平台阶面承载区的表面应进行淬火处理,硬度应达到 488深度不应小于2d) 吊卡孔径尺寸的公差等级,应不低于 804 中规定的e) 吊卡耳孔顶端至台阶面的距离,两边之差应小于或等于 2f) 吊卡两耳孔轴线相对于吊卡孔径的对称度公差应为 3g) 吊卡全 开时,开口的宽度应大于吊卡通孔;侧开式吊卡的活门全开时,活门开口的最大张开角不应大于 110°; h) 吊卡经装配后应开合灵活,无卡阻,锁紧机构功能应良好; i) 吊卡经最大载荷试验测得的最大残余变形不应大于 但与其试验装置的接触区允许有局部屈服现象。试验后吊卡表面应进行磁粉探伤,不应有裂纹存在; 最大试验载荷应按 h)公式(1)及表 15确定; j) 吊卡的非加工表面应涂红色或桔黄色油漆,加工表面应涂防锈油脂。 吊钳 主要包括: a) 制造吊钳钳柄、钳头、轴销、插销及牙板所用的材料应符合 3077 的要求;锻件应符合 304 的要求;铸钢件应符合 301 的要求; b) 吊钳牙板与牙板槽的配合应为 32H9/板表面硬度应不低于 55板应制成梯形,长度有 50、75、100、125、150 五种,其尺寸应符合图 6 的规定; 图 6 吊钳牙板主要尺寸 c) 吊钳应能扣紧其适用范围内的管件,且应保证钳头扣合动作灵活,无卡阻; d) 最大扭矩,时间不少于 5超载荷试验后,钳头应开合灵活无卡阻,且各零件不得有损伤、裂纹; e) 吊钳经 最大扭矩的超载荷试验后,除应符合 d) 的规定外,卸载后钳头两孔中心距的残12 Q/HS 004 余变形量不得超过 2‰,各销轴变形后轴线的直线度误差不应超过其最小配合间隙的二分之一。 f) 产品应按 308的有关规定涂漆; g) 铸件或锻件上应标有制造厂的名称、商标和额定载荷。 动力钳 主要包括: a) 铸钢件的牌号、技术要求应符合 676的规定; b) 锻件钢材应符合 99 和00 的规定; c) 齿轮应按 356和 357设计、制造,并推荐采用短齿形齿轮; d) 行星传动制造和检验应符合 799 的要求; e) 牙板齿尖宽不应大于 f) 动力钳夹持油管空载旋转时,油管与动力钳钳头回转中心的同轴度不应大于 g) 在不同 扭矩作用下,对各种规格管材咬紧时不应打滑。在最佳扭矩作用时,最大扭矩作用时,咬印宽度不应大于 h) 动力钳应运转平稳,无阻滞; i) 悬吊系统使动力钳在向下或向上时的位移不应小于 50j) 操作系统应灵活、准确、牢靠,开口钳的操作系统对缺口准确率不应低于 95%; k) 在正常工况下(动力钳大修前) ,旋紧或旋开螺纹次数不应少于 80 000 次。牙板使用寿命以旋紧或旋开螺纹次数计,不应少于 10 000 次。制动盘、止推环不应少于 150×102 次; l) 所有配套的液、气、电元件均应有合格证; m) 液、气系统应进行压力试验,试验压力按 048 规定。在试验压力下保持 3统应无渗漏和损坏; n) 动力钳 出厂时应配备扭矩指示计或拉力计,使用前应校正旋紧和旋开螺纹扭矩或控制旋紧和松开螺纹扭矩。 卡瓦 主要包括: a) 卡瓦体材料的力学性能不应低于本部分附录 A 规定; b) 卡瓦体应按 677 的要求进行射线探伤检查,评定结果应不低于 Ⅲ 级; c) 卡瓦牙材料应符合 3077 的规定。卡瓦牙热处理后应达到: 1) 表面硬度 582度 部硬度 3442) 金相检验应按 673或 782 显微组织分级级别图进行综合评定,级别不应低于Ⅳ级。 d) 卡瓦牙齿顶宽不应小于 e) 产品装配后,各转动部位应转动灵活,无卡阻现象; f) 施加初载荷后背锥与锥套之间应接触均匀,接触表面积不应小于 65%; g) 施加初载荷后卡瓦牙与管柱接触齿数应占总齿数的 85%以上,并且牙痕应分布均匀; h) 试验载荷应符合以下要求: 1) 卡瓦初载荷p 0(初载荷为最大载荷的 30%)见表 16; 表 16 卡瓦初载荷 单位为千牛 卡瓦最大载荷p 75 1 125 2 250 初载荷p 0108 202 337 675 13Q/HS 004 2) 卡瓦最大试验载荷应按 h)公式(1)的规定确定。卡瓦最大载荷与屈服强度设计安全因数的关系应符合表 15 的规定; 3) 在最大试验载荷下,实测残余变形不应大于 但接触部位允许有局部屈服。试验后卡瓦表面应进行磁粉探伤,不应存在裂纹; 4) 卡瓦最大试验载荷应为其最大载荷的 。经最大试验载荷试验后,卡瓦体背锥、横筋、退刀槽、卡瓦牙和连接销等处应无损伤、卡瓦牙无崩齿,销轴转动应灵活。 5 试验 吊环 要求如下: a) 吊环试验所用的工装,其接触圆弧半径与接触面积应与吊环实际工作状态基本相同; b) 新设计试制的吊环或结构、材料、工艺有较大修改的老产品,应做型式试验; c) 为验证 具有相同设计结构但最大载荷不同的系列产品设计计算结果,应选用一台中间最大或接近中间最大载荷的产品进行型式试验,其结论适用于该系列的全部产品; d) 吊环加载到 的最大载荷,保持 5载后检查并测量吊环长度,不应有残余变形及裂纹; e) 应在计算得出的高应力部位贴上电阻应变片; f) 吊环加载到最大试验载荷,保持 5载后吊环应满足 h)的规定。试验时应分级加载,并分别读取最大载荷和最大试验载荷时的应变值以及对应的残余应变值; g) 卸载后应按 e)进行无损探伤,并提交无损检测报告。 吊卡 要求如下: a) 进行载荷试验时,吊卡应以两耳孔孔顶悬架在支座上,用压力试验机向吊卡上平面垂直加载; b) 对吊卡加载到其最大载荷,保持 3载后检查吊卡,不应有功能削弱的情况。然后,
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