路径: 主页 > GB/T > 第547页 > GB/T 22513-2013 | 标准编号 | GB/T 22513-2013 (GB/T22513-2013) | | 中文名称 | 石油天然气工业 钻井和采油设备 井口装置和采油树 | | 英文名称 | Petroleum and natural gas industries -- Drilling and production equipment -- Wellhead and Christmas tree equipment | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | E92 | | 国际标准分类 | 75.180.10 | | 字数估计 | 326,347 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 22513-2008 | | 引用标准 | GB/T 228.1; GB/T 2828.1-2012; GB/T 3808; GB/T 4340; GB/T 9253.2; GB/T 9445; GB/T 11259; GB/T 12716; GB/T 16783.1; GB/T 18658; GB/T 19830; GB/T 21412.1; GB/T 23512; JB/T 7927; GB/T 22513-2013; SY 5087-2005; SY/T 10010; ISO 18265; API SPCE 6AV1; ASME B1.1; | | 采用标准 | ISO 10423-2009, MOD | | 标准依据 | 国家标准公告2013年第27号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了石油天然气工业用井口装置和采油树的性能、尺寸和功能互换性、设计、材料、试验、检验、焊接、标志、包装、贮存、运输、采购、修理和再制造的要求, 并给出了相应的推荐作法。本标准不适用于在役的、在现场试验的、或在现场修理的井口装置和采油树。本标准适用于下列特定设备:a) 井口装置:1)套管头壳体;2)套管头四通;3油管头四通;4转换四通;5) 多级套管(油管)头壳体和四通。b)连接装置和附件 | GB/T 22513-2013: 石油天然气工业 钻井和采油设备 井口装置和采油树
GB/T 22513-2013 英文名称: Petroleum and natural gas industries -- Drilling and production equipment -- Wellhead and Christmas tree equipment
ICS 75.180.10
E92
中华人民共和国国家标准
代替 GB/T 22513-2008
石油天然气工业
钻井和采油设备 井口装置和采油树
1 范围
1.1 目的
本标准规定了石油天然气工业用井口装置和采油树的性能、尺寸和功能互换性、设计、材料、试验、
检验、焊接、标志、包装、贮存、运输、采购、修理和再制造的要求,并给出了相应的推荐作法。
本标准不适用于在役的、在现场试验的、或在现场修理的井口装置和采油树。
1.2 适用范围
本标准适用于下列特定设备:
a) 井口装置:
1) 套管头壳体;2) 套管头四通;3) 油管头四通;4) 转换四通;5) 多级套管(油管)头壳体和四通。
b) 连接装置和附件:
1) 转换连接装置;2) 油管头异径接头;3) 顶部连接装置;4) 三通和小四通;5) 流体取样器;6) 异径连接四通和过渡四通。
c) 套管悬挂器和油管悬挂器:1) 芯轴式悬挂器;2) 卡瓦式悬挂器。
d) 阀门和节流装置:1) 单管完井阀;2) 多管完井阀;3) 驱动阀;4) 驱动器准备阀;5) 止回阀;6) 节流阀;
7) 地面安全阀及驱动器、水下安全阀及驱动器;8) 背压阀。
e) 单件连接装置[法兰式、螺纹式、其他端部连接装置(OEC)和焊接式]:
1) 焊颈式连接装置;2) 盲板式连接装置;3) 螺纹式连接装置;4) 异径接头和封隔连接装置;
5) 管堵;6) 阀拆卸堵(V-R堵)。
f) 其他装置:1) 驱动器;2) 卡箍毂;3) 压力边界贯穿装置;4) 垫环;5) 送入工具和试验工具;6) 防磨衬套。
本标准中使用的典型设备术语见图1和图2。几何尺寸符合本标准正文中数据表的所有零部件是可接收的。
1) 疑似有误,原图双头螺柱布置在公共中心线上,该注也适用于图2。
1.3 使用条件
本标准根据不同井身结构的压力、温度、材料类别及工作条件,规定了使用条件。
1.4 产品规范级别(PSL)
本标准规定了PSL1、PSL2、PSL3、PSL3G和PSL4五种产品规范级别,这五种级别分别代表了不
同等级的技术质量要求。附录A提供了一种可接收的PSL的选择指南(而非要求)。
5 材料---一般要求
5.1 总则
第5章述及本体、盖、端部和出口连接、卡箍毂端连接装置、悬挂器、防磨衬套、压力边界贯穿装置和
密封垫环用的材料性能、工艺过程和成分要求。其他承压件和控压件应采用满足5.2和第4章设计要求的材料制造。
第5章中的所有材料要求,适用于碳钢、低合金钢和马氏体不锈钢(沉积硬化型的除外)。满足第5
章要求和第4章设计要求的其他合金系列(包括沉积硬化不锈钢)可供使用。
在10.16.4中,规定了驱动器用材料。
5.2 书面规范
5.2.1 总则所有金属和非金属承压件或控压件均应有书面材料规范。
5.2.2 金属要求
制造商对本体、盖、端部和出口连接、阀杆、阀孔密封机构、芯轴式悬挂器用金属材料应规定书面要
求,且应定义下列接收/拒收准则:
5.2.3 非金属要求
非金属的承压或控压密封件应有书面材料规范。制造商对非金属材料规定的书面要求应规定以下内容:
a) 普通基体聚合物-ASTMD1418;
b) 力学性能要求;
c) 材料鉴定(应符合装置级别要求);
d) 贮存和老化控制要求。
5.3 芯轴式油管悬挂器和套管悬挂器
5.3.1 材料
所有芯轴式油管悬挂器和套管悬挂器应使用符合制造商规定的适用特性要求的材料制造。
适用下列各项:
5.3.2 工艺过程
5.3.2.1 铸造作法适用下列各项:
5.3.2.2 热加工作法适用下列各项:
a) PSL1的要求:所有锻造材料应采用产生完全锻造组织的热加工法成型。
b) PSL2~PSL4要求:除符合PSL1的要求外,制造商应将热加工作法形成文件。
5.3.2.3 熔炼作法适用下列各项:
a) PSL1~PSL3的要求:制造商应规定所有悬挂器芯轴材料的熔炼作法。
b) PSL4的要求:除符合PSL1~PSL3的要求外,制造商应将PSL4材料所用的熔炼作法形成文件。
5.3.3 热处理
5.3.3.1 设备鉴定
所有热处理作业,应采用按照制造商规定的要求鉴定合格的设备来进行。附录F给出了热处理炉
校准的推荐作法。
5.3.3.2 温度适用下列各项:
a) PSL1~PSL3的要求:保温时间和热处理周期应遵守制造商的热处理规范。
b) PSL4的要求:除符合PSL1~PSL3要求外,PSL4零件的温度级别应取定于使用的热壑。
当零件采用碳钢、合金钢、不锈钢、钛基合金、镍-铜合金和镍基合金中的某一种制造时,热壑应
采用同类材料制造。对不符合上述某一类型的材料制造的零件,热壑应采用与该零件相同的
合金制造。所有热壑的等效圆(ER)截面应符合5.7.2。热壑的等效圆(ER)应大于或等于热
处理负载中任何零件的最大等效圆。
此外,作为一种替代,当5.3.2.2b)所有要求得到满足时,则生产的零件可用作热壑。热电偶的
温度检测点应在该零件或热壑内,距任何外表面或内表面的距离不得小于25mm。
5.3.3.3 淬火---PSL2~PSL4的要求(适用于淬火和回火的材料)
适用下列各项:
a) 水淬:
水或接近水冷却速率的其他淬火介质温度,在淬火开始时应不超过40℃。对于池型淬火,水
或淬火介质温度在淬火终了时应不超过50℃。
b) 其他淬火介质:
其他淬火介质的温度范围应符合制造商的书面规范。
5.3.4 PSL2~PSL4化学成分
悬挂器芯轴的材料应符合制造商的书面规范。
制造商应规定材料的标称化学成分和成分偏差。
材料成分应按制造商选定的国家或国际公认标准,逐炉(重熔级材料逐锭)确定。
5.3.5 材料鉴定试验---PSL2~PSL4的要求
5.3.5.1 总则
如果鉴定材料要求最小拉伸和(或)冲击性能,则鉴定试验应按5.3.5.2和5.3.5.3进行。
鉴定试验试样(QTC)应使用5.7所述的质量鉴定试样。
5.3.5.2 拉伸试验适用下列各项:
a) 试样:拉伸试样应从5.7.4.1述及的QTC上切取。
b) 试验方法:按GB/T 228.1或ASTMA370规定的程序,在室温下进行拉伸试验。
至少应进行一次拉伸试验,拉伸试验结果应满足制造商制定的规范要求。
c) 重试验:
若拉伸试验结果不满足相应的要求,则可另取两个试样(从没有进行额外的热处理的相同
的QTC上切取)补充拉伸试验两次,以验证材料,这两次的试验结果均应全部满足相应的要求。
5.3.5.3 冲击试验适用下列各项:
a) 试样:冲击试样应从5.7.4.1所述及的QTC上切取。
b) 试验方法:冲击试验应按GB/T 229、GB/T 3808、GB/T 18658或ASTMA370规定的程序,使用夏比V
型缺口试样进行。
为了验证某一额定温度用材料,冲击试验应在其额定温度范围的最低温度或低于该最低温度下进行。
鉴定一炉材料至少应试验3个冲击试样。由这些试验确定的冲击性能应满足制造商的规范要求。
c) 重试验:
若试验失败,可再取3个试样重新试验(在没有进行额外热处理的同一QTC的具有代表性的
相同位置处切取)。每个试样的冲击值均应等于或超过所要求的最小平均值。
5.4 本体、盖、端部和出口连接
5.4.1 材料适用下列各项:
a) 拉伸性能要求:
所有本体、盖、端部和出口连接应由标准材料或非标准材料制造。表5中规定的标准材料应满
足表6所示相应的性能要求。
表5所示零件非标准材料的设计应力强度Sm(按4.3.3.6定义)应至少等于相应应用的标准材
料允许的最低强度对应的Sm 值。非标准材料应符合制造商的书面规范,书面规范至少应包
含如下要求:拉伸强度、屈服强度、硬度、冲击韧性、最低15%的伸长率、最低20%的断面收缩率等。
b) 冲击韧性要求:
标准材料或非标准材料的冲击韧性值应符合表7的规定。
当使用小尺寸试样时,夏比V型缺口冲击韧性值应等于10mm×10mm试样的冲击韧性值
乘以表8所给出的相应修正系数。PSL4不应使用小尺寸试样。
5.4.2 材料鉴定试验
5.4.2.1 总则
如果鉴定使用材料要求最小拉伸和(或)冲击性能时,则要求的鉴定试验应从适用的试验试样(TC)
或QTC中切取的样品上进行。
适用下列各项:
a) PSL1要求:应使用5.6所述的TC或5.7所述的QTC来鉴定材料。
b) PSL2~PSL4要求:应使用5.7所述的QTC。
5.4.2.2 PSL1拉伸试验适用下列各项:
a) 试样:拉伸试样应从5.6或5.7所述适用的TC上切取,该TC应用于验证一炉材料和同一炉生产的
本体、盖与端部和出口连接。
b) 试验方法:拉伸试验按照GB/T 228.1或ASTMA370规定的程序在室温下进行。
至少应进行一次拉伸试验,拉伸试验的结果应满足表6的要求。
c) 重试验:
当拉伸试验结果不满足相应的要求时,则可在另外两个试样(从没有进行额外的热处理的相同
的TC或QTC上切取)上补充两次拉伸试验,以验证材料。这两次试验的结果均应满足要求。
5.4.2.3 PSL2~PSL4拉伸试验适用下列各项:
a) 试样:拉伸试样应从5.7.4.1述及的QTC上切取。
b) 试验方法:
拉伸试验按GB/T 228.1或ASTMA370规定的程序在室温下进行。
至少应进行一次拉伸试验。拉伸试验的结果应满足表6相应的要求。
c) 重试验:
当拉伸试验结果不满足相应的要求时,则可在另外两个试样(从没有进行额外的热处理的相同
QTC上切取)上补充两次拉伸试验,以验证材料。这两次试验的结果均应满足相应的要求。
5.4.2.4 PSL1~PSL4冲击试验适用下列各项:
a) 取样:如果用同一炉材料制造的本体、盖或端部和出口连接要求冲击试验,则
冲击试验应在同一炉材料上进行。
b) 试样:
冲击试样应从5.6或5.7所述适用的试验试样上切取。该试验试样应能验证一炉材料和用同
一炉材料制造的本体、盖与端部和出口连接。
c) 试验方法:
冲击试验按GB/T 229、GB/T 3808、GB/T 18658或ASTMA370规定的程序,使用夏比V型
缺口试样进行。
为了验证某一额定温度用材料,冲击试验应在其额定温度范围的最低温度或低于该最低温度下进行。
鉴定一炉材料至少试验三个冲击试样。这些试验确定的冲击性能应满足表7的要求。任何情
况下,单个冲击值应不低于要求的最小平均值的三分之二。同样,三次试验中应仅允许有一次
低于所要求的平均值。在表7中没有验收准则的位置是不要求冲击试验的。
d) PSL1~PSL4重试验:
如试验失败,可从未进行额外热处理的同一QTC(对于PSL1部件可用TC)上切取的另外三
个试样重新试验。每一试样的冲击值均应等于或超过要求的最小平均值。
e) 试样取向:
表7所列数值是针对锻造产品横向试验和铸件及焊件的质量鉴定的最低验收值。锻造产品可
以用纵向试验代替横向,但其最低平均值应不低于27J。
5.4.3 工艺过程
5.4.3.1 铸造作法适用下列各项:
a) PSL1的要求:本体、盖和端部与出口连接用的所有铸件应满足第5章和第7章相应的要求。
b) PSL2的要求:
除符合PSL1的要求外,材料制造商还应制定铸造作法文件,确定对型砂控制、型芯制作、合
箱、熔炼、热处理和NDE的要求,以保证提供符合本标准要求的铸件的重复性。
c) PSL3和PSL4的要求:
应使用锻造产品。
5.4.3.2 热加工作法适用下列各项:
a) PSL1的要求:所有锻造材料应采用能产生完全锻造组织的热加工作法予以成型。
b) PSL2~PSL4的要求:除符合PSL1的要求外,制造商应将热加工作法形成文件。
5.4.3.3 熔炼作法适用下列各项:
a) PSL1~PSL3的要求:制造商应规定熔炼作法。
b) PSL4的要求:除符合PSL1~PSL3的要求外,制造商应将用于PSL4的材料熔炼作法形成文件。
5.4.4 热处理
5.4.4.1 设备鉴定
所有热处理作业应采用按制造商的规定要求进行鉴定合格的设备。附录F给出了热处理炉校准的推荐作法。
5.4.4.2 温度适用下列各项:
a) PSL1~PSL3的要求:保温时间和热处理周期应遵守制造商的热处理规范。
b) PSL4的要求:除符合PSL1~PSL3的要求外,PSL4零件的温度级别应决定于使用的热壑。
若零件采用碳钢、合金钢、不锈钢、钛基合金、镍-铜合金和镍基合金制造,则热壑应采用同类材
料制造。对于不符合上述某一类材料制造的零件,热壑应采用与该零件相同的合金制造。所
有热壑的等效圆(ER)截面应符合5.7.2。热壑的等效圆(ER)应大于或等于热处理负载中的
任何单个零件的最大等效......
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