SY/T 5323-2016 石油天然气工业 钻井和采油设备 节流和压井设备
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新闻出版标准ASME:美国机械工程师协会 ASTM:美国试验材料协会
AWS:美国焊接协会 BOP:防喷器 ER:等效圆 FSL:柔性规范级别 ID:内径 LMRP:下部隔水管总成 NACE:美国防腐工程师协会 NDE:无损检测 OD:外径 OEC:其他端部接头 PQR:工艺评定记录 PSL:产品规范级别 QTC:鉴定试验试样 RWP:额定工作压力 SAE:美国汽车工程师协会 WPS:焊接工艺规程
4.1.1额定温度等级
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最低温度是指设备可能承受的最低环境温度。最高温度是指设备可能承受的最高流体温度。设 设计为在表1所示的一个或多个温度范围内运行。如果厂商规定并验证的柔性节流和压井管线温 表1的额定温度更广,厂商可在管线上标出实际温度范围。 高于121℃(250°F)上的最高额定温度,见GB/T22513一2013附录D中材料的高温降级特性
4.1.2额定工作压力
围内的设备,其额定工作压力只能取表2、表3
4.1.3工作条件:流体
节流和压并系统通常是可移动的,可以用于可能遇到酸性流体的地方。与并内流体接触的金属 斗应满足GB/T20972(所有部分)的要求,包括10kPa(1.5psi)或以上的H,S分压等级。
1金属和非金属材料以及柔性管线的温度等级
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表2设备通径与额定工作压力
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大、旋转由王接头和铰接管线的尺寸与额定工作压
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表4柔性管线尺寸与额定工作压力
以下产品应满足GB/T22513一2013的要求,并且产品规范级别不低于PSL3,材料等级DD ,FF,HH或ZZ,H,S分压等级为10kPa(1.5psi)或更高,表1中的温度等级适用于节流和压夫 统应用:
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a)正回阀。 b)节流阀。 c)四通和三通。 d)法兰式、栽丝式、螺柱式端部和出口连接。 e)全径阀。 f)暴露于井筒流体的节流驱动器组件。 g)螺纹端部连接。 h)暴露于井筒流体的阀门驱动器组件。 卡箍端部和出口连接应符合GB/T20174的要求。阀门和节流驱动器应符合GB/T22513一2013 的要求。
用4.3.2,4.3.3,4.3.4和4.3.5中所述的一种或多利
4.3.2API6X方法
应按照APISpec6X规定的设计方法,允许使用VonMises等效
立按照APISpec6X规定的设计方法,允许使用VonMises等效
4.3.3变形能理论方法
变形能方法也称为VonMises定律,可用于承压设备的设计计算。有关缺陷和应力集中的规定不 属于本标准的范围。但是,可根据静水压试验压力结合三维应力,确定压力容器的基本壁厚,但其受 限于以下准则:
在压力容器内最高应力处的最大许用当量应力,按变形能理论方法计算; 材料规定的最小屈服强度
4.3.4实验应力分析
SMEBPVC第VI卷第2册附录6(2004年版)进
4.3.5法兰式、栽丝式、卡式端部和出口连接
4.3.5.1法兰式、栽丝式、卡箍式端部和出口连接的设计应按照GB/T22513一2013和GB/T20174 的要求执行。 本标准设备上用的其他端部接头(OEC)的设计应符合GB/T22513一2013的所有适用设计要求。 4.3.5.2端部和出口连接应按照GB/T22513—2013和GB/T20174的适用要求制造
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产品和/或系统应能在额定温度范围内实现其功能。
产品应能承受额定载荷而不产生使其他性能要求得不到满足的变形
4.4.7操作力或扭矩
设计确认应按附录C的规定进行。本章中规定的确认试验拟用于原型或产品的代表性样
影响产品在预期使用条件下性能的设计变更需要进行设计确认。这可能包括配合、外形、功能或 材料的变更。
4.6通径和额定工作压力
确定螺栓的最大张应力应考虑: 初始上紧扭矩; 操作条件,包括压力载荷、外部机械载荷和热应力; 水压设计确认压力条件。 根据螺栓最小横截面积算出的螺栓应力不得超过以下限值 S,=0.83S,S,=1.0S 式中: S——最大容许张应力; Sy 螺栓连接材料的规定最小屈服强度; S 最大容许张拉膜和弯曲应力。
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API16BX卡箍毅用夹具卡箍应符合GB/T20174的要求。其他卡箍毅和卡箍应符合制造商的 面规范。
4.9测试口、排放口、管塞和仪表连接
15000psi)和138.0MPa(20000psi)设备用的测试口、排放口、管塞和仪表连接应符合GB/T 2513一2013适用的条款。排放口应符合制造商的书面规范
设计文件应包括方法、假设、计算和设计要求。设计文件介质应清晰、可辨认、可复制和可检索。
设计文件应由合格的非初始设计的人 设计变更应按与原设计相同的方式
设计文件应从该型号、规格和额定压力的最后一件产品制造完成后,至少保存十年。
本章描述了承压件的材料性能、加工和成分要求。其他零件应使用满足第4章中设计要求的 制造,并按照本标准要求装人所设计的设备中。与井内流体直接接触的金属材料也应满足GB 0972(所有部分)中的酸性工况要求。
制造商应有金属和非金属承压件的书面材料规范
制造商应有金属和非金属承压件的书面材料规范
制造商的承压件书面规范应包括以下各项: a)验收和/或拒收标准。 b)允许的熔炼工艺。 c)成型加工工艺。 d)热处理工艺,包括周期、温度及其偏差、热处理设备和冷却介质。 e)材料成分及偏差。
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制造商书面规范的承压或控压密封件应包括以下要求: a)普通基体聚合物(见ASTMD1418)。 b)物理性能要求。 c)材料鉴定和试验后的物理性能变化。 d)贮存和老化控制要求。 e)NDE要求。 f)验收和/或拒收标准
本体、阀盖、堵头、盖帽和端部连接的材料应符合表5和表6的要求。
表6本体、阀盖、端部和出口连接的标准材料牌号和非标准材料的应用
柔性管线应满足10.8的要求。
5.6承压件、本体、阀盖、阀杆和端部连接
夏比V型缺口冲击应满足表9中的数值
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表7承压件材料钢成分的最大限值
表8合金元素最大公差范围要求
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表9验收准则夏比√型缺口冲击验收准则
5.6.3.1熔炼工艺
制造商应将承压件和材料的熔炼工艺形成书面规范。
5.6.3.2铸造工艺
制造商应具有规定铸砂控制、型芯制造、合箱和熔化限制要求的书面
5.6.3.3热加工工艺
财料制造商应具有热加工工艺书面规范。锻件应采用产生完全锻造组织的热加工工艺成型。
5.6.4金属零件化学成分
制造商的书面规范应规定制造商承压件所用材料的化学成分范围。材料成分应以炉为基础(对重 熔级材料以重熔锭为基础)确定。
5.6.4.2成分限值
表7列出了碳钢、低合金钢和铸造承压件所用马氏体不锈钢的元素限值。非马氏体合金系无需遵 守表7的要求。铬含量小于11%的钢应属于此类别
5.6.4.3合金元素范围
表8列出了材料成型所用元素的范围要求。
5.6.5.1拉伸试验试样
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拉伸试验试样应从5.8所述的QTC上切取。该QTC用来鉴定同炉材料及由该炉材料制成的 产品。
5.6.5.2拉伸试验方法
应按照GB/T228.1或ASTMA370的要求在室温下进行拉伸试验;按GB/T228.1规定的方法获 得的材料延伸率数据应按GB/T17600.1换算成ASTMA370对应试样数据。 应至少进行一次拉伸试验。拉伸试验结果应满足5.6的适用要求。如果第一次拉伸试验结果不满 足适用要求,则需要进行额外两次拉伸试验,以进一步鉴定材料。这两次试验中的每一次试验结果都 应都满足要求
5.6.5.3冲击试验取样
5.6.5.4冲击试验试样
冲击试验试样应从5.8所述的QTC上切取。该QTC用来鉴定同炉材料及由该炉材料制成 品。 应优先使用横截面为10mm×10mm的标准尺寸试样。若材料不足,则应使用可获得的小一级 示准尺寸试样。使用小尺寸试样时,冲击试样减小的尺寸应在与V形缺口的底面平行的方向。
5.6.5.5冲击试验方法
应按照GB/T229或ASTMA370规定的程序,用夏比V型缺口方法进行冲击试验。为鉴定适用 于温度等级的材料,应在表9所示的试验温度或者在低于该试验温度下进行冲击试验。 每炉材料应至少使用三个冲击试样。冲击功的平均值应不低于表9中的最小值。任何情况下,单 个冲击值不得低于最小平均值的2/3。三个试验结果中至多有一个结果可低于要求的最小平均值。如 果试验未通过,则再取三个附加试样(从同个QTC内的相同位置取得,未进行附加热处理)进行重 试,每个附加试样的试验结果应不小于规定最小平均值的冲击值
5.6.5.6试件方向
表9所列数值是对锻件试栏 铸件、焊接件鉴定所容许的最低 文值。锻件和锻造产品可用纵向 纵向试样的冲击功应不少于27J(20ft·1b)。
线应符合5.6的材料要习
8.1.1在分批炉中热处理零件的QTC可从同炉的单独试样中截取。在连续式炉或分批炉中热处 零件,QTC可从生产件的延长段或牺件的芯部截取
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5.8.1.2QTC展现的特性应代表其所鉴定的生产件的材料热处理特性。根据指定材料的硬化性,QTC 的试验结果可能不同于实际零件所有截面上实际的特性。 5.8.1.3对于分批热处理的材料,如果QTC是取自生产件的开孔芯部或延长段,那么QTC只能鉴定 具有相同或更小等效圆(ER)的生产件。QTC仅能鉴定同一炉生产的材料和零件。 5.8.1.4对于在连续式炉中热处理的材料,QTC取自栖牲的生产件或从生产件上取得的延长段。牺牲 的生产件或延长段QTC只能鉴定具有相似尺寸和形状的生产件。QTC仅能鉴定同一炉和热处理批次 生产的材料和零件,
5.8.2.1应使用等效圆法确定零件用的QTC尺寸。图1和图2说明了确定简单实心和空心零件及更 复杂设备等效圆的基本模型。这些零件的等效圆应由零件在热处理状态的实际尺寸确定。 5.8.2.2螺栓型零件的等效圆的确定,T应等于该零件最厚法兰的厚度确定。这些零件等效圆应按照 复杂零件的方法确定。 5.8.2.3QTC的等效圆应不小于其所鉴定零件的尺寸,但要求ER尺寸不大于125mm(5in)的QTC除外
5.8.3熔炼、铸造和热加工
5.8.3.1熔炼工艺
不得采用比所验证的材料更纯净的熔炼工艺处理QTC(比如,不能用重熔级或真空脱气材料制 造QTC,因为它们不能证明经同一初始熔炼工艺但未曾经过相同熔炼工艺的材料是否合格)。取自同 一钢锭的重熔级材料可以用来验证在第一次熔炼时同炉的其他重熔级材料。但这些单根重熔锭不应额 外地合金化
5.8.3.2铸造工艺
制造商应对QTC使用与验证零件相同的铸造工艺
5.8.3.3热加工工艺
QTC的锻造比应不大于被验证零件的锻造比,质量鉴定试样的总锻造比应不超过所验证零件的 总锻造比。 试件的等效圆应不小于所鉴定零件的尺寸,除非要求等效圆尺寸不大于125mm(5in)。 注1:若L小于T,则视为厚度为L的平板。试样的截取部分是被"T包围的点画线内部区域。 注2:若L小于D,则视为厚度为T的平板。
QTC的锻造比应不大于被验证零件的锻造比,质量鉴定试样的总锻造比应不超过所验证零件日 段造比。 试件的等效圆应不小于所鉴定零件的尺寸,除非要求等效圆尺寸不大于125mm(5in)。 注1:若L小于T,则视为厚度为L的平板。试样的截取部分是被"T包围的点画线内部区域。 注2:若L小于D灭火系统标准规范范本,则视为厚度为T的平板。
除附着焊接外,禁止在QTC上进行焊接
5.8.3.5热处理设备的鉴定
热处理作业应使用按GB/T20174鉴定的“生产型”设备进行。生产型热处理设备是指日常生产 零件的设备
5.8.3.6热处理方法
QTC应采用与鉴定零件相同的热处理方法进行处理。QTC应按制造商的书面规范进行热处理。
污水处理标准规范范本5.8.4拉伸试验与冲击试验
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5.8.4.1在经过QTC最终热处理周期后,应从同一QTC上截取拉伸和冲击试验试样。 5.8.4.2从QTC上取拉伸和冲击试验试样时,应保证其纵向中心线完全位于实心QTC的"/T边框线 内,或中空QTC最厚部位中间厚度的3.2mm("/in),见图1、图2和图3。 5.8.4.3当用牺牲零件作QTC时,应从零件最厚部位的"/T处取拉伸和冲击试验试样。
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