单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*1油管管体性能基本要求提 纲n油管基础知识介绍n材料性能与检验n外观及尺寸n无损检测油管 Tubingn用途: 连接下入井中,用作流体注采的管柱通道; 油管管柱在油井管柱的最里面; 油气流体从地下油层经油管柱通道到达地面; 油管与套管之间环空填充保护液,封隔器密封 外径:1.0504.5英寸(26.67114.30mm) 壁厚:0.1130.63英寸(2.8716.00mm)n分类:API油管 非API油管 不加厚油管(NU)外加厚油管(EU)整体接头油管(IJ)非API钢级系列:S、SS抗硫,13Cr110,Ni基非API螺纹系列:高气密封性能接头非API规格系列:不同(接箍)外径,超壁厚n质量控制:标准、补充技术条件、现场监造n油管主要技术标准包括: API SPEC 5CT API SPEC 5B API RP 5C1 API BUL 5C2 API TR 5C3 API RP 5C5 API RP 5A3 API SPEC 5CT规定了油、套管及附件的技术条件,为管体生产控制及交货检验标准; API SPEC 5B规定了API螺纹参数及检验方法,保证油、套管的互换性,方便用户; API RP 5A3规定了螺纹脂的要求及检验方法; API RP 5C1规定了油、套管的现场维护和使用操作程序及注意事项;nAPI BUL 5C2给出了由API TR 5C3公式计算出的油、套管的最低使用性能;nAPI TR 5C3给出了油、套管的性能计算公式及API规格油套管性能计算结果;nAPI RP 5C5规定了油、套管接头的设计试验评价方法,结合API RP 5A3要求,综合检验油、套管能否达到规定最低使用性能。
提 纲n油管基础知识介绍n材料性能与检验n外观及尺寸n无损检测n包装与运输采购合同规定关键项目n参照标准及等级(PSL-2、PSL-3)n管子或接箍类型n特殊间隙接箍n特殊倒角接箍n带或不带接箍n带螺纹、平端或其它接头n不加厚、外加厚或整体接头n外径、壁厚、钢级、长度n无缝管或电焊管:管体可为电焊管,接箍应为无缝管采购合同规定关键项目n特殊端部加工的接箍、毛坯或半成品的临界厚度n交货日期和装运方法、方式的说明n冲击试验替换温度n替换通径要求n延长加厚长度n接箍钢级及是否上紧n附加硬度检测、附加标记采购合同规定关键项目n附加硬度检测、附加标记n管子是否涂层及类型n静水压试验压力n无损检测n螺纹脂及螺纹保护器n特殊工况条件下的补充技术条件n可追溯性:保证所有检测数据与管子对应起来,便于后期查找n材料合格证n购方检验(驻厂监造)n可派代表去工厂检验管子或见证试验,厂方应事先将试验进行的时间通知检验人员n检验人员在执行购方合同的任何时间内,应能自由进出制造厂与订购管子或接箍生产有关的车间,制造厂应向检验人员提供各种方便条件n除订单上另有规定外,所有的检验宜在装运前在制造厂进行检验不应影响车间的生产操作。
采购合同规定关键项目n购方检验(驻厂监造)n除另有规定,在制造厂进行检验或验收后发现有缺陷,或在正常使用中发现有缺陷的材料,可通知制造厂拒收n如果要求进行材料破坏性试验,对证实不符合本国际标准的任何产品应拒收采购合同规定关键项目n设备要求n所有检测试验设备应有文件证明适当的校准和鉴定频次n如果标准条文要求校准或检定的试验或测量设备处于不正常或严重影响其精度的情况下,则在再次使用该设备之前应进行重新校准或重新检定n检验频次和取样数量n对标准产品,ISO 10960和ISO 13680规定了不同钢级产品每个检测项目的检测频次和取样数量n对非标准产品,应在参照标准的基础上与制造厂协商检测频次和取样数量,以合理的控制生产过程的质量及其波动水平n材料性能检测批次定义nH/J/K/N/R/P/M/L801接箍毛坯和管子:来自同一炉批、或根据文件化程序确保其符合标准适当要求而编为一组的不同炉批的钢,经轧制或作为连续作业(或单独作为一批)热处理、具有相同的规定尺寸和钢级的管子nL80 9Cr/L80 13Cr/C90/T95/Q125 接箍毛坯和管子:来自同一炉钢、连续作业(或单独作为一批)热处理、具有相同规定尺寸和钢级的所有产品。
n材料性能检测批次定义 切成半成品或单件热处理接箍半成品、短节或附件:来自同一炉批的钢,具有相同规定尺寸和钢级的一组产品,并且这组产品:a)在同一热处理作业线或设备中同时成批热处理;或b)在装有能控制记录整个热处理过程资料记录控制仪的同一热处理设备中,相同工艺参数,无间断连续装载热处理;或c)在装有能控制记录整个热处理过程资料记录控制仪的同一热处理设备中, 8h 或少于8h 的连续生产过程中相同工艺参数,无间断单件热处理;d)对 C90、T95 和Q125 钢级,9-5/8 及更大外径套管用接箍、短节或附件,一批数量不应超过30 件;对于较小规格套管用并单件热处理的接箍、短节或附件,一批数量不得超过50 件n钢级H40、J55、L80、R95、N80、C90、T95、P110- 第1组:H、J、N、R钢级油管- 第2组:C、L、T钢级油管- 第3组:P钢级油管数字含义:该钢级规定的材料最低屈服强度(单位:kpsi)热处理:n按标准/合同规定进行热处理n加厚管应在加厚后进行全管体全长热处理n接箍半成品可单件进行热处理n电焊管应对焊缝或整管进行热处理,消除焊缝中回火马氏体组织nJ/K55:全管体正火、正火加回火或淬火加回火(PSL-2)。
矫直: 基本要求如下,应注意回火和热矫直的温度 主要目的是避免产品内残余应力或局部硬度过大化学成分:n管子应加入一些晶粒细化元素进行晶粒细化处理,如铝、铌、钒或钛,使钢的奥氏体晶粒细化n产品分析:n应在每炉钢的两根终加工成品管上进行n产品分析至少包括下表中所有元素的定量分析结果,及制造厂用来控制机械性能的其它元素的定量分析结果n产品分析结果按购方要求应提供给购方n试验方法:n发射光谱、燃烧技术、湿法、红外碳硫分析仪、X射线发射n化学成分化学成分:n复检:n若两根管的分析结果都不符合规定要求,则由制造厂选择,或该炉产品报废,或将该炉剩余管子逐根检验,以确定是否符合规定要求n若两个试样中仅有一个试样不符合规定要求,则由制造厂选择,或该炉产品报废,或从该炉产品中再取两根管子进行复验n若复验用两个试样符合规定要求,则除最初分析不合格的那根管子外,该炉产品合格n若一个或两个复验用试样不符合规定要求,则由制造厂选择,或该炉产品报废,或将剩余的每根管子逐根检验n复验试样的取法应与规定的产品分析取样方法相同若订单上有规定,所有产品分析复验结果应提供给购方拉伸检测n最终产品应进行拉伸检测试验n屈服强度:试样标距段产生规定伸长率时所需的拉伸应力。
n伸长率:试样标距段拉断后的长度增加百分比,要求值与壁厚相关n拉伸试样可由制造厂选择,或全截面试样,或条形试样,或圆棒试样条形试样宽度:n外径小于4 “的管子,为19mm(0.750in);n外径47-5/8 “的管子,宽度为25mm(1.000in);n外径大于7-5/8 的管子,其宽度为38mm(1.500in)拉伸检测n无缝管条形试样可取自管子圆周任一位置圆棒试样应取自管壁厚中间电焊管条形试样或圆棒试样应在与焊缝约90位置截取n加厚管的拉伸性能(加厚端伸长率除外)应与管体的要求一致如有争议,加厚处的性能(伸长率除外)应从加厚部位切取试样进行拉伸试验来确定n随机抽样,热处理始末及管子两端全部控制n试样标距段不能压平(两端可), 应在记录或报告中说明试样类型及尺寸拉伸检测n优先采用大尺寸的试样,可全面反映产品性能如无法取出大尺寸试样,制造厂应采取其他措施证明拉伸试验结果满足要求n试样无效:如果任何拉伸试样显示出机加工有缺陷或扩展裂纹缺陷,该试样可报废,并用另一试样代替n拉伸试验频次如下拉伸检测n复验(除C90/T95/C110/Q125接箍短节外) 若代表一批次产品的一次拉伸试验不符合规定要求,则制造厂可从同一批管中另取3根管进行复验。
若所有试样复验均符合要求,则除最初取样的那根不合格管子外,该批管子合格 若复验用一个或多个试样不符合规定要求,则制造厂可以将该批剩余管子逐根检验 M65/L80/R95钢级复验用拉伸试样应在最初取样管子同一端取样 被判废批次产品可重新热处理,并作为新的批次重新试验 拉伸检测n复验C90/T95/C110/Q125接箍短节外 对整管热处理产品,若一个拉伸试样不符合规定要求,则制造厂应从该有问题的管子两端取样试验,或者将该根管报废 两个试样试验结果都应符合规定要求,否则该根管报废被判废的那根管可重新热处理,并作为新的一批试验 对接箍半成品或单件产品热处理的产品,若一个拉伸试样不符合规定要求,则制造厂应将有问题的该批重新热处理,或是从有问题的该批中另取3个试样试验如果这3个试样中有一个或多个试样不符合要求,则该批应报废制造厂可选择将该批重新热处理,并作为新的一批试验 不允许追加试验确定某一件接箍、短节或附件材料是否合格n冲击试验 检测材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力,验证材料韧性 采用夏比V型缺口冲击试验方法 一组试验取同产品同部位3个试样,试样不应压平 Q125管每批取3根管试验,代表热处理的始、末及套管前、后2端。
其他钢级每批1组试样单件热处理接箍等,每批取1件试验,整管热处理在1端取样 试验温度:除了第1组J55和K55钢级应在21试验外,其它所有组的试验温度应为0可根据需要调整温度或补充低温试验n冲击试验 优先取横向试样,如取不出,才可取纵向试样 电焊管横向试样缺口应开在焊缝处 优先取大尺寸试样,如取不出,才可取小尺寸试样 当取不出 1/2 尺寸纵向试样时,该管子不需进行冲击试验,但是制造厂必须证实其冲击吸收能满足要求n冲击试验横向试样和纵向试样的冲击吸收能要求不同 横向一般未经过变形,要求值低; 纵向一般经过轧制变形处理,要求值高大尺寸试样和小尺寸试样的冲击吸收能要求也不同 小尺寸试样要求值低,折减系数如下表任何情况下折减后的吸收能要求值低于11J时,不得使用该小尺寸及更小尺寸试样n冲击试验 3 个冲击试样的平均值应等于或大于规定的吸收能要求同时,仅允许1 个冲击试样的吸收能低于要求吸收能,但是不得低于规定吸收能要求的三分之二 冲击吸收能和厚度相关,应注意试样表征的产品厚度和接箍的临界厚度(API规定,和螺纹类型有关) C110钢级还要求最小剪切面积为75%n冲击试验 冲击吸收能要求值接箍管体n冲击试验无效试样 无论试验前或试验后,发现试样有缺陷或有与试验目的无关的材料缺欠,则该试样可报废,并从同一件产品上取另一试样代替。
不应仅仅因为不满足最小吸收能要求而将试样简单地判定为有缺陷 n冲击试验单件产品复验 若2个及以上试样结果或3个的均值低于规定最小吸收能要求,或1个试样的结果低于规定最小吸收能要求的2/3,则应从同一件上另取3个试样复验复验的每一个试样的冲击能都应等于或大于规定最小吸收能要求,否则该根管应拒收n冲击试验批次产品复验 若1个试样的结果低于规定最小吸收能要求的2/3,且单件产品复验还不合格,则应从同批另3件上各取3个试样复验若复验全部合格,则除最初检测的那个拒收外,该批产品合格,否则逐件检测,或重新热处理,作为新批次检测 对Q125,若一批产品的初始三件中有一件以上被拒收,则不允许复验来证明该批管合格制造厂可选择将该批剩余件逐件检验,或将该批重新热处理并按新批检验n硬度试验 最大硬度: 所有单独热处理的接箍半成品、短节或附件都应进行表面硬度试验,以验证工艺控制的有效性除订单规定,结果可不向购方提供n硬度试验 硬度变化: 任意2个一个象限内的平均值之差n硬度试验 对于所有钢级,全壁厚硬度试验应在试验环或样块上进行,应采用洛氏硬度在垂直于产品轴向、远离管端的横向截面上试验,每个象限第一个压。