GB∕T 20659-2017 石油天然氣工業(yè) 鋁合金鉆桿

ICS75.180.10;77.150.10中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局IGB/T20659—2017 1 1 1 2 24.2符號 3 55.1基礎(chǔ)信息 55.2可選信息 5 56.1總則 56.2熱處理 56.3可追溯性 66.4交貨條件 67材料要求 67.1材料組 67.2金相檢驗 77.3化學(xué)成分 7 7 7 78.2長度 7 7 88.5加厚過渡帶 8.7管體的橢圓度和不同軸度 8.8通徑要求 8.9鉆桿接頭直度 218.11鋁合金鉆桿管體與接頭的裝配 9試驗方法 9.1總則 9.2化學(xué)成分試驗 9.3力學(xué)性能試驗 ⅡGB/T20659—20179.4靜水壓試驗 9.5腐蝕試驗 10.1總則 10.2測量設(shè)備的校驗 24 12.1總則 12.2標(biāo)記順序 12.3管體標(biāo)記 12.4接頭標(biāo)記 12.5鉆桿的可追溯性標(biāo)記 12.6噴涂標(biāo)記 14.1合格證 14.2記錄保存 15交貨條件 26附錄A(規(guī)范性附錄)美國慣用單位制的圖和表 27附錄B(規(guī)范性附錄)購方檢驗 附錄C(規(guī)范性附錄)補(bǔ)充要求——疲勞試驗程序和疲勞數(shù)據(jù)分析 30附錄D(規(guī)范性附錄)腐蝕試驗 32附錄E(資料性附錄)國際單位制與美國慣用單位制的轉(zhuǎn)換 ⅢGB/T20659—2017本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T20659—2006《石油天然氣工業(yè)鋁合金鉆桿》,與GB/T20659—2006相比，主要技術(shù)變化如下：——增加了部分術(shù)語和定義，并修改了部分符號及其所代表的意義；——增加和修改了部分管體尺寸和結(jié)構(gòu)；——增加了對化學(xué)成分的試驗方法；——增加了對管體直度的具體檢測方法和圖示；——修改了附錄B中基本試驗方法的理論計算公式和試驗方法。本標(biāo)準(zhǔn)使用重新起草法修改采用ISO15546:2011《石油天然氣工業(yè)鋁合金鉆桿》。本標(biāo)準(zhǔn)與ISO15546:2011的技術(shù)性差異及其原因如下： 在第1章范圍部分增加了適用性內(nèi)容，以適應(yīng)我國標(biāo)準(zhǔn)制訂要求；——修改了表3中過渡帶長度L?的公差值，使管體過渡帶結(jié)構(gòu)更合理； 修改了表4中過渡帶長度L?的值和公差值，使管體過渡帶結(jié)構(gòu)更合理。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由全國石油天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC355)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院、中國石油有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：——GB/T20659—2006。1GB/T20659—2017石油天然氣工業(yè)鋁合金鉆桿標(biāo)準(zhǔn)中提供了一種典型鉆桿結(jié)構(gòu)，展示了其主要的參數(shù)和長度(見圖1～圖4),并提供了這個鋼級注1:鉆桿接頭螺紋的詳細(xì)要求參照ISO10424-2和ISO27627;注2:鉆桿使用性能參照ISO20312;注3:鉆桿管體與接頭間的螺紋連接檢測參照ISO27627。2一致性本標(biāo)準(zhǔn)正文中的數(shù)據(jù)是以國際單位表示，這些數(shù)據(jù)在附錄A中用美國慣用單位制表示。本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)為美國慣用單位制單位表示的數(shù)據(jù)，但圖11除外，用美國慣用單位制表示的圖11見圖A.1。3規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T19830—2017石油天然氣工業(yè)油氣井套管或油管用鋼管(ISO11960:2014,IDT)ISO6506(所有部分)金屬材料布氏硬度試驗(Metallicmaterials—Brinellhardnesstest)ISO6892(所有部分)金屬材料拉伸試驗(Metallicmaterials—Tensiletesting)ISO10424-2石油天然氣工業(yè)旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備第2部分：旋轉(zhuǎn)臺肩式螺紋連接的加工與測量(Petroleumandnaturalgasindustries—Potarydrillingequipment—Part2:Threadingandgaugingofrotaryshoulderedthreadconnections)ISO10893-10鋼管的無損檢測第10部分：無縫鋼管和焊管(埋弧焊除外)的徑向和橫向缺欠的自動全周邊超聲波檢測[Non-destructivetestingofsteeltubes—Part10:Automatedfullperipheralul-trasonictestingofseamlessandwelded(exceptsubmergedarc-welded)steeltubesforthedetectionoflongitudinaland/ortransversimperfections]2GB/T20659—2017ISO11130金屬和合金的腐蝕可選擇的鹽溶液浸入試驗(Corrosingofmetalsandalloys—Al-ternateimmersiontestinsaltsolution)ISO11961石油天然氣工業(yè)鋼鉆桿(Petroleumandnaturalgasindustries—Steeldrillpipe)ISO20312石油天然氣工業(yè)鋁合金鉆桿構(gòu)件的設(shè)計與操作規(guī)范(Petroleumandnaturalgasin-dustries—Designandoperatinglimitsofdrillstringswithaluminiumalloycomponents)ASTMB594—2009航空應(yīng)用鋁合金鍛造產(chǎn)品的超聲波檢測操作規(guī)范(Standardpracticeforul-trasonicinspectionofaluminumalloywroughtproductsforaerospaceapplications)ASTME1251用原子發(fā)射光譜法分析鋁和鋁合金的標(biāo)準(zhǔn)測試方法(Standardtestmethodfora-nalysisofaluminumandaluminumalloysbyatomicemissionspectrometry)ASTMG1腐蝕試樣的制備、清洗和評定標(biāo)準(zhǔn)做法(Standardpracticeforpreevaluatingcorrosiontestspecimens)4.1.1鋁合金鉆桿aluminiumalloydrillpipe通過螺紋連接將鋁合金管體與鋼接頭連接而成4.1.24.1.3內(nèi)螺紋接頭box4.1.44.1.5缺陷defect4.1.64.1.74.1.83GB/T20659—20174.1.9線性缺欠linearimperfection4.1.104.1.11制造商manufacturer4.1.124.1.134.1.14平管plainpipe4.1.15室溫roomtemperature溫度在5℃~50℃(41F～122F)之間。4.1.16密封基準(zhǔn)面sealgaugeplane4.1.174.1.18購方purchaser4.2符號4GB/T20659—2017D;鉆桿接頭外徑，用mm(in)表示dp外螺紋接頭內(nèi)徑，用mm(in)表示f靜水壓試驗因數(shù)K換算系數(shù)Lpe不帶鉆桿接頭的管子長度(管子兩端之間的距離),用mm(in)表示Ldp帶鉆桿接頭的管子長度(鉆桿接頭內(nèi)螺紋面與外螺紋臺肩之間的距離),用mm(in)表示L?內(nèi)加厚端過渡帶的長度，用mm(in)表示m?試驗后試件重量用Kg(lbs)表示W(wǎng)u管體加厚區(qū)域截面模量，用N/mm2(lbs/in2)5GB/T20659—2017σ應(yīng)力，用MPa(psi)表示c)加厚類型(內(nèi)加厚、外加厚、帶中間部位加厚的內(nèi)外加厚)(見表3～表6,圖1～圖4);d)鋁合金鉆桿交貨條件(見6.4和第15章);e)管體外徑(見表3和表4);f)管體壁厚(見表3和表4);g)鋁合金系列(見表1);i)交貨日期和裝運(yùn)說明；j)購方檢驗(見附錄B);k)如果按購方和制造商達(dá)成協(xié)議購買帶接頭或其他特殊聯(lián)接接頭時，工具接頭吊卡斜面變量值(見圖8);1)經(jīng)過水壓試驗的裝配鉆桿比例(見9.3)。a)管子涂層(見8.10);b)標(biāo)記要求(見12章);c)無損檢驗(見11.2和11.3);d)對第IV組材料進(jìn)行腐蝕速率試驗(見表1);e)檢驗合格證(見14.1)。6GB/T20659—20176.3可追溯性制造商應(yīng)制訂并遵循一套保留爐號和(或)批號的程序，應(yīng)完成所有要求的按爐和(或)批的試驗并證實符合規(guī)范要求。該程序應(yīng)提供接頭與鋁合金鉆桿管體按爐號或批號及其指定化學(xué)、力學(xué)和其他性鋁合金鉆桿和管體通常以下列形式交貨：a)平端管(不帶螺紋);b)帶螺紋管(不帶鉆桿接頭);c)帶鉆桿接頭管。7材料要求7.1材料組經(jīng)熱處理后的鋁合金鉆桿材料分為下列四組，各組材料性能應(yīng)符合表1的要求：表1鋁合金鉆桿管體材料要求特性單位材料組別IⅡⅢN合金系列—Al-Cu-Mg-Si-Fe最小屈服強(qiáng)度(0.2%殘余變形法)最小抗拉強(qiáng)度最小伸長率%789最高操作溫度℃在3.5%氯化鈉溶液中的最大腐蝕速率—一允許采用其他鋁合金系，只要購方同意且該合金滿足以上四組材料中任意一組的要求。力學(xué)性能試驗應(yīng)根據(jù)ISO6892。最高操作溫度下暴露500h導(dǎo)致其屈服強(qiáng)度降不低于室溫材料強(qiáng)度的30%。注：美國慣用單位見表A.1。b合金化學(xué)成分性能見參考文獻(xiàn)[9]和[11].7GB/T20659—20177.2金相檢驗縮松。微觀組織不應(yīng)有點狀縮松或固溶熱處理造成的晶界共晶體熔化。有關(guān)金相檢驗的術(shù)語，參見ASTMB917。7.3化學(xué)成分每一爐批都應(yīng)進(jìn)行化學(xué)成分分析。制造商應(yīng)建立化學(xué)組分的限制范圍并使其符合要求。鋼制鉆桿接頭的材料應(yīng)符合ISO11961的要求。8管體的結(jié)構(gòu)和尺寸8.1結(jié)構(gòu)鋁合金鉆桿的結(jié)構(gòu)，對于帶內(nèi)加厚端的管體應(yīng)符合圖1;對于帶外加厚端的管體應(yīng)符合圖2;對于帶加厚保護(hù)器的管體應(yīng)符合圖3和圖4。8.2長度鋁合金鉆桿及管體的長度范圍應(yīng)符合表2和圖1中所列要求。表2鋁合金鉆桿及管體長度單位為米管體交貨時的狀態(tài)系列123鋁合金鉆桿，Ld,公差士0.25鋁合金鉆桿管體，Lp,公差士0.25根據(jù)制造商和購方的協(xié)議，可訂購其他長度的管體。注：美國慣用單位見表A.1。8.3管體和接頭的尺寸管體和加厚端的尺寸結(jié)構(gòu)及允許偏差，應(yīng)符合購買協(xié)議或如下圖標(biāo)：——表3,對于帶外加厚端的管體(見圖5);——表4,對于帶內(nèi)加厚端的管體(見圖6);——表5和表6,對于帶加厚保護(hù)器的管體(見圖7)。所有無公差的尺寸與設(shè)計基礎(chǔ)有關(guān)，不需測量來決定產(chǎn)品的合格與否。在本標(biāo)準(zhǔn)或購買協(xié)議中未8GB/T20659—2017外徑為63mm(2.52in)的系列1材質(zhì)的帶外加厚的鋁合金鉆桿，不得制造中間部位加厚。加厚部位過渡區(qū)長度L?與鋁合金鉆桿系列有關(guān)，系列2為(1000±200)mm[(39.37±7.87)in],系列3為(1600±250)mm[(62.99±9.84)in]。8.3.3可選擇尺寸購買協(xié)議中可以指定在本標(biāo)準(zhǔn)中沒有定義的鉆桿結(jié)構(gòu)尺寸。此時，造商間達(dá)成一致。鉆桿管體和接頭的修改要符合協(xié)議的要求，否則鉆桿的生產(chǎn)要符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求。鉆桿接頭的尺寸應(yīng)符合圖8和表8。旋轉(zhuǎn)臺肩連接應(yīng)符合ISO10424-2,標(biāo)準(zhǔn)考慮了右旋螺紋連接。根據(jù)制造商和購方的協(xié)議，可采用其他的鉆桿接頭尺寸和設(shè)計。表8給出了鉆桿接頭端的螺紋尺寸(見圖9)。表9給出了管體端的螺紋尺寸(見圖10)。圖11中用mm單位(in單位見圖A.1)給出了鉆桿接頭尺寸(圖的上部)和管體螺紋形狀的尺寸(圖的下部)。其他鉆具接頭與管體組合連接類型可由購方和制造商協(xié)商。此時，制造商應(yīng)提供該種連接符合ISO20312對拉伸、扭矩和壓力要求的試驗結(jié)果材料。8.4設(shè)計重量表3～表6給出了單位長度平端管的計算重量、加厚端和中間加厚部位增加的重量，表7給出了鉆具接頭的計算重量。GB/T20659—2017圖1帶內(nèi)加厚的鋁合金鉆桿圖2帶外加厚的圖3帶內(nèi)加厚和圖4帶外加厚和鋁合金鉆桿中間保護(hù)部位中間保護(hù)部位加厚的鋁合金鉆桿加厚的鋁合金鉆桿9圖5帶外加厚的鋁合金鉆桿端部圖6帶內(nèi)加厚的鋁合金鉆桿端部(見表4)注1:圖中符號在4.2中進(jìn)行了定義，與圖7對應(yīng)的表見表5和表6。圖7帶加厚部位的鋁合金鉆桿GB/T20659—2017xd圖8鋁合金鉆桿的鉆桿接頭X‘螺紋軸線。注1:臺肩結(jié)構(gòu)見圖8。注2:完整扣型的螺紋長度是83mm。圖9鋁合金鉆桿接頭的螺紋連接(鉆桿接頭)GB/T20659—2017單位為毫米(英寸)Ra2.5(100)說明：參考平面?！奥菁y軸線。注1:完整扣型的螺紋長度是83mm。注2:圖中符號在4.2中進(jìn)行了定義，與圖10對應(yīng)的表見表9。圖10鉆桿管體-鉆桿接頭間的螺紋連接注5:英寸單位圖見圖A.1。圖11管體和接頭的TT型螺紋形狀GB/T20659—2017表3帶外加厚端的鉆桿管體尺寸mm大約計算重量加厚端尺寸mm外徑壁厚內(nèi)徑每m平端重量兩加厚端增加重量壁厚外徑過渡帶長度(兩端)內(nèi)螺紋端外螺紋端士10%一—公差士5089—1.00—2.0—2.09當(dāng)計算重量時，鋁合金密度應(yīng)取2.78g/cm3,在使用其他密度合金時，應(yīng)使用補(bǔ)償系數(shù)。注：與表3對應(yīng)的圖見圖5。表4帶內(nèi)加厚端的鉆桿管體尺寸mm大約計算重量加厚端尺寸mm外徑壁厚內(nèi)徑每m平端重量兩加厚端增加重量壁厚t內(nèi)徑內(nèi)加厚長度Liu兩端過渡帶長度內(nèi)螺紋端外螺紋端士10%——士10%一公差土50士50士308士509士509士50GB/T20659—2017表4(續(xù))管體尺寸mm大約計算重量加厚端尺寸mm外徑壁厚內(nèi)徑每m平端重量兩加厚端增加重量壁厚t內(nèi)徑內(nèi)加厚長度Li兩端過渡帶長度內(nèi)螺紋端外螺紋端9士100士100士1009士100士100士100士100士100士100士100士100當(dāng)計算重量時，鋁合金密度應(yīng)取2.78g/cm3,在使用其他密度合金時，應(yīng)使用補(bǔ)償系數(shù)。注：與表4對應(yīng)的圖見圖6。鉆桿外徑中間加厚部位外徑—2.8中間加厚部位增加重量2系列3系列當(dāng)計算重量時，鋁合金密度應(yīng)取2.78g/cm3,在使用其他密度合金時，應(yīng)使用補(bǔ)償系數(shù)。注：與表5對應(yīng)的圖見圖4和圖7.GB/T20659—2017表6中間加厚的內(nèi)加厚鉆桿鉆桿外徑中間加厚部位外徑—2.8中間加厚部位增加重量2系列3系列當(dāng)計算重量時，鋁合金密度應(yīng)取2.78g/cm3,在使用其他密度合金時，應(yīng)使用補(bǔ)償系數(shù)。注：與表6對應(yīng)的圖見圖6。表7鉆桿接頭尺寸鉆桿管體鉆桿接頭螺紋類型重量接頭管體—士0.8士0.4士0.8十0.4一0.8士0.4——外加厚鉆桿89—9GB/T20659—2017表7(續(xù))鉆桿管體鉆桿接頭螺紋類型重量接頭管體—一士0.8士0.4士0.8一0.8士0.4一—內(nèi)加厚鉆桿899999注：與表7對應(yīng)的圖見圖7和圖9。購方與賣方協(xié)商，可采用TT138型螺紋。螺紋類型鉆桿接頭螺紋士0.1士0.3外加厚鉆桿GB/T20659—2017表8(續(xù))單位為毫米螺紋類型鉆桿接頭螺紋L士0.1—士0.3內(nèi)加厚鉆桿注：與表8對應(yīng)的圖見圖9。表9鋁合金鉆桿管體螺紋尺寸單位為毫米螺紋類型管體螺紋0—0.6—士0.05—外加厚鉆桿內(nèi)加厚鉆桿GB/T20659—2017表9(續(xù))單位為毫米螺紋類型管體螺紋—士0.80一0.6—士0.05一注：與表9對應(yīng)的圖見圖10。8.5加厚過渡帶加厚端和管體之間過渡部分的任何位置允許存在橫向溝槽或隆起，但高度不可使外徑超出本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋁合金管體外徑2.5mm(0.098in),溝槽深度不超過5mm(0.197in),且應(yīng)保證其壁厚不小于鋁合金管體的最小指定壁厚。帶增厚保護(hù)器的鋁合金管體在增厚端和管體之間過渡部分的橫向溝槽或隆起，隆起高度不可使其外徑尺寸比該處的名義尺寸增加超過2.5mm、溝槽深度不超過1mm,且應(yīng)保證其壁厚不小于鋁合金管體的最小指定壁厚。8.6直度除外加厚端、增厚保護(hù)器和過渡區(qū)外，直度偏差或管體最大彎曲偏差不應(yīng)超過被測長度的0.2%[2mm/m(0.024in/ft)]。8.7管體的橢圓度和不同軸度管體的橢圓度和不同軸度應(yīng)在外徑和壁厚公差范圍內(nèi)(見表3和表4)。每一根帶外加厚的鉆桿都應(yīng)用圓柱形通徑規(guī)進(jìn)行全長檢驗，通徑規(guī)直徑應(yīng)比鉆桿最小內(nèi)徑do小3.2mm(0.079in),長度為鉆桿內(nèi)徑的10倍。每一根帶內(nèi)加厚的鋁合金鉆桿都應(yīng)用球形通徑規(guī)對全管長進(jìn)行通徑檢驗。球形通徑規(guī)的最小直徑小于鋁合金鉆桿加厚端d。或接頭(dp和db)的最小內(nèi)徑dop2mm(0.126in),取兩者間的較小值。8.9鉆桿接頭直度鉆桿本體和螺紋接頭沿縱向軸線的最大不重合度不應(yīng)超過：GB/T20659—2017 ——角度偏差：外徑大于或等于114mm(4.49in)的鋁合金鉆桿為8mm/m(0.008in/in),小于鉆桿接頭軸線取決于其外徑D;表面，而不受標(biāo)記和加強(qiáng)圈影響；鉆桿管體軸線取決于管體外表面上大于400mm(16in)最小長度。制造商定義不重合度測量方法，圖12說明了鉆桿接頭的平行偏差和角度偏差。b)角度偏差8.11鋁合金鉆桿管體與接頭的裝配行檢查。若采用熱裝螺紋連接的鉆桿接頭，則鋁合金管體的溫度不應(yīng)超過表1給出的各組材料的使用溫度極限。制造商應(yīng)編制全尺寸疲勞試驗文件以驗證鉆桿管體與接頭裝配的設(shè)計疲勞極限。全尺寸疲勞試驗應(yīng)符合附錄C的要求。GB/T20659—20179試驗方法每一批管體都應(yīng)在熱處理后在工廠進(jìn)行檢驗和試驗。9.2化學(xué)成分試驗化學(xué)成分可以用確定化學(xué)成分的通用方法來確定，如發(fā)射光譜學(xué)、X射線發(fā)射、原子吸收、燃燒技術(shù)和濕法分析方法。使用的校準(zhǔn)方法應(yīng)源于已有的標(biāo)準(zhǔn)。為避免沖突，化學(xué)分析應(yīng)與ASTME1251一致。9.3力學(xué)性能試驗9.3.1每一批管體至少應(yīng)有5%進(jìn)行機(jī)械性能試驗(但不應(yīng)少于2根)。試驗類型應(yīng)根據(jù)表1確定。若代表一批管體的任何一個試樣不符合表1規(guī)定的要求，則制造商可從該批中再抽取兩倍的試樣進(jìn)行復(fù)驗。若任何一個復(fù)驗的試樣不符合規(guī)定的要求，則整批管子應(yīng)拒收。進(jìn)行鋁合金鉆桿機(jī)械性能評價的縱向試樣應(yīng)從管體的加厚部分切取。宏觀組織檢查應(yīng)在代表每批中兩根管體的宏觀橫截面上進(jìn)行。9.3.2拉伸試驗應(yīng)按照ISO6892進(jìn)行。9.3.3若購方要求，鉆桿接頭硬度試驗應(yīng)符合ISO6506。9.4靜水壓試驗若制造商提供的是帶鉆桿接頭的鋁合金鉆桿，則應(yīng)對鉆桿進(jìn)行靜水壓試驗。試驗的鉆桿比例應(yīng)按照購方和制造商間的訂單協(xié)議來安排。制造商應(yīng)建立水壓試驗方法。每個做水壓試驗的已裝配鉆桿應(yīng)測試在按式(1)所計算出的靜水壓力下不發(fā)生泄漏。試驗條件應(yīng)當(dāng)在該壓力下保壓不少于1min。標(biāo)準(zhǔn)靜水壓試驗壓力p,應(yīng)根據(jù)式(1)計算，其數(shù)值圓整到最接近的0.5MPa(100psi),且最大值不超過35.0MPa(5100psi)。式中：P——標(biāo)準(zhǔn)靜水試驗壓力，單位為兆帕(磅每平方英寸)[MPa(psi)];f——為靜水壓力試驗因子，f=0.5;Ymin——名義管體最小屈服強(qiáng)度，單位為兆帕(磅每平方英寸)[MPa(psi)];Ddp——名義外徑，單位為毫米(英寸)[mm(in)];tdp——名義壁厚，單位為毫米(英寸)[mm(in)]。由于受試驗設(shè)備的限制，可允許采用較低的試驗壓力。制造商應(yīng)編制確定靜水壓試驗設(shè)備能力極限的計算依據(jù)文件。若計算的試驗壓力(根據(jù)外徑、壁厚和鋼級)高于靜水壓試驗設(shè)備的能力，則經(jīng)購方同意，制造商應(yīng)采用與該試驗設(shè)備能力相當(dāng)?shù)脑囼瀴毫M(jìn)行靜水壓試驗。然而，只有那些計算試驗壓力低于20.5MPa(2973psi)的產(chǎn)品才能使用靜水試驗?zāi)芰π∮?0.5MPa(2973psi)的試驗設(shè)備進(jìn)行試驗。GB/T20659—20179.5腐蝕試驗第IV組鋁合金鉆桿的腐蝕速率不應(yīng)超過表1中的規(guī)定值并通過重量損失的方法來確定。這種方法是評估材料在試驗液中每單位時間單位面積上的重量損失。如附錄D的規(guī)定，每批管子中至少有2%應(yīng)進(jìn)行腐蝕速率試驗。10測量方法10.1.2對不帶鉆桿接頭的管子，加厚端外徑應(yīng)在加工螺紋前距管端50mm(2in)～100mm(4in)的兩個垂直面處進(jìn)行測量，其公差范圍應(yīng)符合表3和表4中規(guī)定。10.1.3鉆桿壁厚要采用無損檢測法沿著鋁合金鉆桿管體的整個長度進(jìn)行檢測。無損檢測方法由制造商自行決定，但制造商應(yīng)證明采用的方法的精度能充分確保壁厚滿足表3和表4所列要求。10.1.4所有鋁合金管體應(yīng)進(jìn)行外觀檢測，對有爭議的彎曲管體的平直度可用從平管一端到另一端的直邊或拉緊卷尺來校驗，如圖13所示。直邊應(yīng)放置在最大偏差處。在直段或弦高的偏差不應(yīng)超過8.6中的要求。管子的平直度測量精度為士0.5mm(±0.02in)。GB/T20659—2017每個工作班至少應(yīng)對驗收/拒收用測量器具的準(zhǔn)確度進(jìn)行一次校驗。尺子、長度測量卷尺和其他不可調(diào)校測量裝置的精確校驗可目測檢查標(biāo)記的清楚可讀性以及固定基準(zhǔn)點的均勻磨損度。制造商的可調(diào)的和不可調(diào)的工作量具的驗證程序應(yīng)形成文件。次使用之前需要對其重新校準(zhǔn)或進(jìn)行再驗證。11檢驗坑和機(jī)械損傷，只要其深度在外徑公差范圍之內(nèi)。允許表面存在局部的潤滑劑痕跡。11.1.2管子外表面上的局部缺欠應(yīng)用磨削或機(jī)械加工的方法處置，直至缺欠完全去除。缺欠深度不應(yīng)超過指定管子壁厚的10%。11.1.3管子外表面上的缺陷不應(yīng)采用局部捶打和補(bǔ)焊的方法處置。鋁合金鉆桿的無損檢測應(yīng)由制造商和購方達(dá)成一致。無損檢測的等級分三級：——PSL1,不進(jìn)行無損檢測；——PSL2,過渡區(qū)的無損檢測，按照ASTMB594—2009的A級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；接頭無損檢測按照ISO11961執(zhí)行。12標(biāo)記按照本標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鉆桿應(yīng)按12.2中的方式標(biāo)記。也可使用額外的標(biāo)記，包括一些可應(yīng)用的適不應(yīng)損壞鉆桿。12.2標(biāo)記順序鉆桿最終標(biāo)記構(gòu)成：a)按照12.3的管體標(biāo)記；b)按照12.4的接頭標(biāo)記；c)按照12.5的可追溯標(biāo)記。制造商應(yīng)在鉆桿管體上標(biāo)記。GB/T20659—2017標(biāo)記應(yīng)采用圓底打印標(biāo)記。標(biāo)記高度在6mm(0.236in)～10mm(0.394in),深度在0.3mm(0.012in)～0.7mm(0.028in)。c)材料組(見7.1);d)尺寸(外徑),單位為毫米(mm);f)批號和管號。(1.97in)的字母和圖形構(gòu)成。鋁合金鉆桿模印標(biāo)記應(yīng)采用低氯化物型油漆。模印標(biāo)記的順序應(yīng)和11.2相同。GB/T20659—2017f)試驗結(jié)果；j)接頭證書k)無損檢測系統(tǒng)校驗報告。GB/T20659—2017(規(guī)范性附錄)美國慣用單位制的圖和表本附錄中只給出了標(biāo)準(zhǔn)正文中表1、表2和圖11的美國慣用單位制圖表，標(biāo)準(zhǔn)正文中其他圖表里的數(shù)據(jù)沒有用美國慣用單位制進(jìn)行表示的，可根據(jù)附錄E進(jìn)行轉(zhuǎn)換。表A.1鋁合金鉆桿管體材料要求特性*單位材料組別IⅡⅢ合金系列—最小屈服強(qiáng)度(0.2%殘余變形法)最小抗拉強(qiáng)度最小伸長率%789最高操作溫度F在3.5%氯化鈉溶液中的最大腐蝕速率———允許采用其他鋁合金系，只要購方同意且該合金滿足以上四組材料中任意一組的要求。力學(xué)性能試驗應(yīng)根據(jù)ISO6892。最高操作溫度下暴露500h導(dǎo)致其屈服強(qiáng)度降不低于室溫材料強(qiáng)度的30%。在其他溫度下的材料屈服強(qiáng)度的減注：與表A.1對應(yīng)的國際單位制表見表1。表中給出的合金力學(xué)性能的試驗溫度為(68±5)F。合金化學(xué)成分性能見參考文獻(xiàn)[9]和[11]。表A.2鋁合金鉆桿及管體長度單位為英尺管體交貨時的狀態(tài)系列123鋁合金鉆桿，L,公差士0.82鋁合金鉆桿管體，Le,公差士0.82根據(jù)制造商和購方的協(xié)議，可訂購其他長度的管體。注：與表A.2對應(yīng)的國際單位制表見表2。GB/T20659—2017注4:國際單位制尺寸見圖11。圖A.1管體和接頭的TT型螺紋形狀GB/T20659—2017(規(guī)范性附錄)購方檢驗驗人員。B.2責(zé)任制造商有責(zé)任遵守本標(biāo)準(zhǔn)的所有條款。購方可進(jìn)行必要的調(diào)查，以便自己對制造商的責(zé)任性感到B.3拒收品的處理應(yīng)由購方與制造商協(xié)議。GB/T20659—2017(規(guī)范性附錄)補(bǔ)充要求——疲勞試驗程序和疲勞數(shù)據(jù)分析當(dāng)購方要求時，應(yīng)根據(jù)本附錄的要求進(jìn)行全尺寸疲勞設(shè)計驗證試驗。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和制造的鉆桿疲勞試驗，應(yīng)由與設(shè)計和制造工作無關(guān)的部門或機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗和/或驗證。C.2基本試驗方法全尺寸疲勞驗證試驗宜在常溫下露天進(jìn)行，應(yīng)力比為一1±0.05的共振旋轉(zhuǎn)彎曲或單面循環(huán)彎曲，且試驗頻率不超過40Hz。試驗應(yīng)計劃以便測定C.6規(guī)定的疲勞極限的平均值。試驗應(yīng)在鉆桿預(yù)計的每一個薄弱部位進(jìn)行以確定其最小疲勞強(qiáng)度。至少下列部位需要進(jìn)行試驗：a)鉆桿與接頭之間的螺紋聯(lián)接；b)鉆桿的加厚區(qū)。在試驗前，應(yīng)用校核后的應(yīng)變規(guī)來檢測循環(huán)彎曲力矩，循環(huán)應(yīng)力水平σ,單位為MPa(psi),應(yīng)按照式(C.1)在參考位置(接頭端的管體加厚位置)進(jìn)行計算。…………(C.1)式中：K——轉(zhuǎn)換系數(shù)(國際單位計算時K=1,英制單位計算時，K=12)M?！┘釉谠囼灲孛娴难h(huán)彎曲力矩，單位為千牛米(kN·m)[磅英尺(1b·ft)]W.——管體加厚位置的截面模量，單位為立方毫米(mm3)[立方英寸(in3)],按照式(C.2)進(jìn)行計算：…………(C.2)式中：D?！荏w加厚端外徑，單位為毫米(英寸);du——管體加厚端內(nèi)徑，單位為毫米(英寸)。應(yīng)變規(guī)應(yīng)放置在預(yù)計的薄弱截面的圓周上，應(yīng)變規(guī)的平均值將用來計算該截位置的應(yīng)力值。當(dāng)薄弱截面表面不能放置應(yīng)變規(guī)時，如隱藏在鋼接頭下的螺紋連接面，應(yīng)變規(guī)應(yīng)放置在離接頭距離不超過3√D,t。(D。為管體加厚端外徑，t。為加厚端壁厚)處的薄弱截面。測試條件應(yīng)避免對應(yīng)變規(guī)讀數(shù)有影響的應(yīng)力集中，在這種條件下，測試截面的真實應(yīng)力值可根據(jù)施加的載荷方案和假想的彎曲力矩分布進(jìn)行計算。在有些時候，推薦沿測試截面長度的兩個位置使用兩套應(yīng)變規(guī)以允許估計感應(yīng)位置的一個彎曲力矩。C.3試樣和制動裝置每個試樣的疲勞強(qiáng)度試驗區(qū)域為減薄部位或缺口等位置，如鋁合金鉆桿的螺紋接頭或管體加厚區(qū)。GB/T20659—2017試樣在試驗前應(yīng)清除外表面的所有缺陷(如坑、缺口以及其他的應(yīng)力集中點)。這些處理工作可以減少偶然因素對試驗結(jié)果的影響，避免在非預(yù)計的薄弱位置出現(xiàn)預(yù)期外的失效。制動和加載系統(tǒng)應(yīng)能保證整個試樣長度上有一個最小的名義彎矩，該彎矩施加位置距試驗區(qū)兩邊沿軸線方向至少延伸一個直徑的距離。力狀態(tài)應(yīng)最小化(如：應(yīng)降低到不超過試驗應(yīng)力的2%)。試驗應(yīng)在真實的鉆桿試樣或特別加工的試樣上進(jìn)行。在第二種情況下，試樣應(yīng)至少在恒定彎矩區(qū)域內(nèi)的幾何尺寸與全尺寸鋁合金鉆桿相同。而且，試樣的制造和裝配技術(shù)應(yīng)與鋁合金鉆桿相同。C.4試驗數(shù)量和數(shù)據(jù)分析在這些程序中，可以使用ISO12107中陳述的方法進(jìn)行全尺寸疲勞試驗和試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。程序。但在任何情況下，試樣數(shù)量不能少于2根。C.5重新試驗C.6疲勞極限對于鉆桿最薄弱的部位，對應(yīng)于2×10?循環(huán)壽命的循環(huán)應(yīng)力不應(yīng)低于50MPa。如果應(yīng)力值與循環(huán)次數(shù)曲線(S-N曲線)能展示可推斷出循環(huán)壽命為2×10?次時的疲勞壽命曲線的平均值，且精度可得以證明的情況下，為了減少試驗費(fèi)用方法進(jìn)行試驗。GB/T20659—2017(規(guī)范性附錄)腐蝕試驗D.1總則由第IV組材料(見表1)制造的鋁制鉆桿的腐蝕速率應(yīng)按照ISO