SY/T 6860-2012 石油专用锥度螺纹校对量规校准方法
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4.3校准用仪器及设备
5.4.4螺纹小端牙侧角按公式(3)计算:
5.4.5螺纹大端牙侧角按公式(4)计算:
式中: *螺纹大端侧牙侧角测量值,单位为度(°)。
联轴器标准图1螺纹牙侧角计旗原理图
5.5.1将恒温后的校对量规(塞规或环规)垂直放置在三垒标测量机.作台上,将校对量规固定, 使其在测量过程中与工作台面无相对移动。 5.5.2探针组为星形分布,如图2所示,整个探针组应紧固。2",3*,4*和5"探针上测球直径应 相同,根据所校准校对量规的型号规格,按公式(5)计算最佳测球直径,并以此作为选用探针的依 据。探针直径应近似最佳直径
5.5.7测量结果应符合3.3的规定。
机控制自动测量及数据处理的数学模型参见险
一般几何尺寸用数显高度仪、游标卡尺或深度于分尺进行测量,测量结果都应符合3.3的规定。 所
5.7.1钻具接头螺纹校对量规紧密距
5.7.1.1校准钻具接头螺纹校对量规时,应具备成套的石油钻具接头螺纹标准量规。紧密距测量如 图3所示。 5.7.1.2测量前,应在螺纹部分涂上一层轻质中性润滑油。 5.7.1.3将塞规刚性固定,使环规缓缓旋人,并上卸几次,使润滑油分布均匀。在确认旋合灵活无 卡阻现象后用手柄初紧,再按图4所示位置和表9规定的扭矩锤白由落锤,锤击至环规和塞规不再产
生相对移动为止(一般锤击12次)
图3紧密距测量示意图
将旋紧后的塞规和环规放在数显高度仪工作台上,如图5所示,测量塞规、环规两测量面 至少对称测量4个位置,其算术平均值为紧密距测量值,新制造和修理后的校对量规其
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Sz)与15.875mm之差应符合3.3的规定;使用中的校对量规其值(S,S,,S.)与 之差及与初始值变化量都应符合3.3的规定。
5.7.2油管、套管及管线管螺纹校对量规紧密距
图5钻具紧密距测量示意图
5.7.2.1测量前,应在螺纹部分涂上一层轻质中性润滑油充分润滑。 5.7.2.2旋合时使用通过校对量规直径且对称分布在两侧的力矩把手旋合校对量规,塞规应固定牢 靠,以防移动。允许一边旋合,一边用橡皮锤轻轻敲击。校对量规螺纹旋紧后,不应再用橡皮锤敲 击。在最后旋紧的过程中,应由一个人以平稳的力量缓缓旋紧,达到全紧位置时即可。 5.7.2.3将旋紧后塞规和环规放在数显高度仪工作台上,如图6所示,测量塞规、环规两测量面之 间的距离,至少对称测量4个位置,取其算术平均值作为紧密距测量值。新制造的、修理后的校对量 规紧密距值与标称值之差应符合3.3的规定。使用中的校对量规紧密距值与初始值(初始紧密距标注 在环规上)变化量也应符合3.3的规定。
6校准结果处理和校准间隔
校准证书应包括石油专用锥度螺纹校对量规单项参数和紧密距校准结果。校准结果不符合本标准
图6油管、套管及管线管螺纹校对量规账密距测量示意图
项目,标准证书应用备注的形式指出。主要校准参数测量不确定度参见附录C,校准记录格 录D,校准证书格式参见附录E
[6. 2 复校时间间隔
石油专用锥度螺纹校对量规的复校时间间隔最长为5年,使用频繁且发现自配紧密距值变化较大 时应及时送校。
石油专用锥度螺纹校对量规的复校时间间隔最长为5年,使用频繁且发现自配紧密距值变化较大 时应及时送校,
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附录A (规范性附录) 校对量规的结构尺寸 校对量规的结构尺寸见表A.1表A.9和图A.1~图A.
表A.1钻具接头螺纹校对量规尺寸
表A.2钻具接头螺纹校对规牙型尺寸
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表A.4不加厚油管螺纹校对量规尺寸
:所有规格的管子螺纹在直径上的锥度均为62.5mm
表A.5外加厚油管螺纹校对量规尺寸
所有规格的管子螺纹在直径上的维度均为62.5mm/m
螺纹套管和油管螺纹校对盘规螺纹牙型高度尺
表A.7偏梯形螺纹套管校对量规尺寸
管子规格不小于16者为83.3mm/m。 偏梯形套管螺纹中径的定义是大径与小径的平均值。中径供设计用,不需要校准
图A.1钻具接头螺纹校对量规主要尺寸
图A.2钻具接头螺纹校对量规螺纹牙型
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图A.4管线管、圆螺纹套管和油管螺纹校对量规螺纹牙型
图A.5偏梯形螺纹套管校对册规
形螺纹套管校对量规螺纹牙型和尺寸(规格4
主:端面应垂直于校对量规
注:端面应垂直于校对量规轴线磨光,垂直度T.1.R小于(0.0127mm
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圆螺纹油、套管校对量规计算机控制自动测量
B.1.1坐标系的建立
计算机控制自动测量及数据处理的数学模型
B.1.2计算机控制自动采样
图B.1校对量规三维直角坐标系的建立
根据中径圆锥螺旋体的基本数学模型公式(B.1)、公式(B.2)和公式(B.3)进行适当地坐标 转换,计算出圆锥体上任意节点在坐标系中的空间理论位置,以此作为名义点来控制三坐标测量机的 自动运动及探针自动采样。
Po,tangcos. 2 Do, tangsino, 2元 Po
B. 1) (B. 2) (B. 3)
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B.1.3.1坐标采样
1,2,3,,n(n为测量的牙数)。 当第四条母线测量完毕后,计算机内会采集到相应四组坐标值
第一组 第二组 Wi.n(Xt.;yi.ni Zi.n) W2. (r2.n; Y2.n; Z2.x) Wij (ij, yi.,; 2ij) Wa.j(r2j;y2j;z2.j) Wi. (Tl.t, yt.i+ 2i.) w.t(Iz.; y2.122.1) 第三组 第四组 W3. (T3.n; ys.uj Z3.n) W4.(I.n; y4.+ 24.n) Wsj(rsji ysjiZ.n) W4j(I4j y4.j; 24) Ws.1 (Ts.1; ys.: 23.,) W4.1 (I4.1; y4.1, 2..1)
B. 1. 3. 2 参数计算
B.1.3.2.1螺距偏差Ap的计算
B.1.3.2.2中径圆锥锥度偏差AK
首先对四条母线 分别得 4母线方向四条中径圆锥线的四个
hi,h2,h3,h—四条直线的斜率; C,C,C3,C一一四条直线在z轴上的截距,单位为毫米(mm)。 再用公式(B.9)计算出被检校对量规的半锥角()。 p=(arctan|1/h,/+arctan|1/h2|+arctan|1/h|+arctan|1/h.|)/4 然后用公式(B.10)和公式(B.11)分别计算出钻具接头螺纹校对量规及套管圆螺纹和油 对量规的锥度偏差△K(mm)。
B. 1.3. 2 3基面中径偏差 Ad
式中: d被检校对量规理论基面中径,单位为毫米(mm)。 B.1.3.2.3.2API钻具螺纹塞规基面中径d,用公式(B.14)计算:
式中: d一被检校对量规理论基面中径,单位为毫米(mm)。 B.1.3.2.3.2API钻具螺纹塞规基面中径d,用公式(B.14)计算
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B. 2. 1 坐标系的建立
螺纹套管校对量规塞规坐标系的建立同B.1.
B.2.2计算机控制自动采样
图B.2外螺纹中径测量示意图
以上圆锥螺纹旋体基本数学模型公式(B.1)~公式(B.3)使用的前提是原点建立在锥体顶点, 轴为锥体轴线的三维直角坐标系,由于校对量规一维直角坐标系的建立有所不同,采样计算时需进 行坐标转换,具体讲就是要根据测量起始点探针与螺纹最佳接触状态球心三维直角坐标,结合基本数 学模型公式来计算其他测量点探针球心所在的空间理论位置,再控制三坐标测量机的运动方向及自动 采样。 偏梯形螺纹套管塞规计算机采样分三部分。第一部分:测量是在每条母线上每牙螺纹项部测量 测量起始点的选择可根据操作上的方便和习惯来定。选好测量起始点后,进人自动测量,该母线测量 完毕,计算机控制三坐标测量机转换探针方向(按5→4→3→2顺序)测量下一母线,依次将四条母 线按输人的测量长度范围内所有的牙数测量完毕。每条母线都是从校对量规下端逐牙向上端测量。第 二部分:测量首先是在每条母线上测量长度范围内每牙螺纹3°牙侧面进行测量,测量顺序同第·部 分,测量完毕,测量机再对每条母线上测量长度范围内每牙螺纹10°牙侧面进行测量,测量顺序同第 一部分。第三部分:探针以扫描的方式对每条母线上2倍螺距的长度范围内进行数据采集,测量顺序 同第一部分
B.2.3.1坐标采样
偏梯形螺纹套管校对量规塞规坐标采样同B.1.3.1
B, 2. 3. 2参数计算
B.2.3.2.1螺距偏差Ap的计算
第i条母线的i牙相对于第i条母线的i牙的△p按公式(B.15)计算:
式中: p一理论螺距值,单位为毫米(mm)。 根据公式(B.15)分别计算出测量3°牙侧面和10°牙侧面的各自四条母线相邻的和不相邻的任意 两牙间的螺距偏差,取八条母线中的量大偏差△力即为所求的螺距偏差A力
首先对四条母线上所有探针球心空间坐标分别按最小二乘法原则进行线性化处理,分别得到1, ,2、4母线方向四条大径圆锥线的四个一元线性回归方程,见公式(B.16)~公式(B.19)。
百先对四条母线上所有探针球心空间坐标分别按最小二乘法原则进行线性化处理,分别得到1, ,2.4母线方向四条大径圆锥线的四个一元线性回归方程,见公式(B.16)~公式(B.19)。
安全生产标准规范范本2, =hr+ C, (B.16) =h+C, (B. 17) 2,=hay+C2 (B. 18) =hiy+C. (B.19)
套管圆螺纹和油管螺纹校对量规锥度折算长度,单位为毫米(mm);
B.2.3.2.3塞规端部大径 D
首先对塞规小端端面所有采集点的球心空间坐标进行半径补偿到实际的被测平面,再利用最 原则进行线性化处理,得到小端端面的平面方程,见公式(B.22)
2.=A.r+By+C
钢结构设计图纸E =A.r + By + C ................. (B. 22)
间直线之1,2, ,,与小端端面相交于四点,四点坐标分别为(1,y,),(2,y2, y3,z),(,y4,2),四点在roy平面上的投影均布在两个轴线上。则塞规端部大径 式(B.23)计算得出。
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