表4四方方钻杆用下部旋塞阀

表5六方方钻杆用下部旋塞阀

表6额定工作压力与等效工作压力

SY/T 55252020

5.1设计应符合5.1.1至5.1.5的规定。 5.1.1旋塞阀的设计、制造和试验应使其在各个方面均达到预期的目的。旋塞阀应安全地传递预定的 载荷。旋塞阀的设计应能保证操作简便、安全可靠。 5.1.2旋塞阀的设计分析应考虑超过屈服、疲劳或弯曲这些可能发生的失效形式。强度分析通常应以 弹性理论为依据。适当情况下可采用极限强度（塑性）分析，也可采用和有限元法一起分析的方法。 所有和设计有关的力均应予以考虑。对于所考虑的每个横截面，应采用力的作用位置和方向的最不利 的组合方式。 5.1.3额定工作压力小于35MPa的旋塞阀设计安全系数为2，大于或等于35MPa的产品设计安全系数 为1.5。设计安全系数只作为设计准则，不应在任何情况下解释为允许产品上的载荷超过额定载荷值。 5.1.4额定载荷值应以5.1.3规定的设计安全系数水利水电标准规范范本，所用材料规定的最小屈服强度，以及设计计算确 定的应力分布和（或）第6章规定的设计验证载荷试验得出的数据来确定。 5.1.5设计文件应包括方法、假设、计算和设计要求。设计要求至少应包括尺寸、试验和工作压力 材料、环境和规范的要求及其他有关的设计要求。这些要求也适用于设计更改文件。 5.2旋塞阀的阀体应有书面材料规范，应使用锻件，其材料力学性能应符合表9的规定，并在技术 文件中详列以下内容：

表9阀体材料力学性能要求

划的密封性能应 下两种服役条件。用在顶驱钻并系统中的钻柱内防喷 下服役进行设计。服役条件及设计性能要求见表10

SY/T 55252020

a）能在钻井液中反复工作。 b）关闭后，能切断钻柱内的钻井液流动。 c）在设计的温度范围和压力载荷状态下能密封。 5.9气密性试验适用于购买方在合同中有气密性要求时，为气密封条件下使用而设计的阀，称作气 密阀。购买方可要求把气密性的验证试验作为一项补充要求，以验证气密阀的气密性设计，并对每 个阀进行验收试验。 5.10抗硫化氢（H2S）阀内零件（除阀体外的所有零件）的要求：若阀内零件材料符合GB/T 20972.2或GB/T20972.3关于H,S使用条件的要求，在制造商规定的工况下，抗H,S阀内零件可作 为购买方的一项补充要求，并在一个独立的铣槽内标志出“H2STRIM”。 5.11上部和下部旋塞阀的连接除订购单另有规定外，应为表2、表3、表4和表5所示的规格和型 式。当使用这些连接时，倒角直径应符合表2、表3、表4和表5相应的规定。 5.12旋塞阀的螺纹应符合GB/T22512.2的规定。订购单规定的特殊扣型的连接应按生产厂家的企 业标准执行。阀两端连接的螺纹与密封台肩应进行磷酸锌或磷酸锰的抗磨损处理（磷化处理）。磷化 处理应在螺纹测量完成后进行。处理类型应由制造商选择。 5.13螺纹的冷加工是可选的。但是买方应考虑规定螺纹测量后的冷加工，冷加工的方法由制造商选 择。使用时可向制造商咨询两端连接和其他螺纹的推荐上紧扭矩及复合载荷额定值。 5.14两端连接和其他工作连接螺纹应对横向和纵向缺陷进行无损检测。 5.15阀体在热处理后，应有针对内部缺陷的无损检测。 5.16根据测量钻柱实际压力需要，适宜时旋塞阀宜增加压力测量显示装置。 5.17根据自动化需要 适宜时旋塞阀宜增加信号采集传输及自动执行机构，

旋塞阀的静水压试验压力应符合表11的规定，试验应包括以下三个步骤： a）初始压力保持3min。 b）压力减低至零。 c）最终压力保持不少于10min。 试验应在室温下进行，试验介质可用清水或带添加剂的水。当压力达到稳定时，且压力源与被 试件隔离计时器开始计时。在保持压力期间，测量装置上观察到的压力变化应小于试验压力的5%或 3.4MPa（500psi），取两者中的较小值。起始压力不能超过规定的压力的5%，整个保压期间，监测的 压力不能低于规定的压力，

表11静水压试验压力

6.1.2阀体静水压强度试验

SY/T 55252020

每一件阀体都应以下列方法进行静水压试验。如果阀体中有钻柱密封件，静水压阀体试验时 主半关闭状态，试验压力见表11，试验应按6.1.1的步骤进行。 注：所有规定1.7MPa低压试验的，其低压试验压力可在1.4MPa～2.1MPa压力区间内波动。

6.1.3.1试验要求

根据表10所定义的使用类别，每个阀均应进行密封试验， 应按照6.1.3.1和6.1.3.2的要求进行。 密封试验持续最少10min，无可见泄漏或高压压降不大于0.7MPa，低压压降不大于0.07MPa。

6.1.3.2下部密封试验

阀处于关闭状态下，压力应作用于阀的功能下端（通常为外螺纹端）。低压和高压试验都应进行 低压为1.7MPa，高压应为额定压力。阀进行高压试验后打开和关闭阀释放阀内压力。

6.1.3.3上部密封试验

上部密封试验仅适用于使用条件为2级的球形密封结构的阀。 在阀处于关闭状态下，压力应作用于阀的功能上端（通常为内螺纹端）。低压和高压试验都应进 行，低压为1.7MPa，高压应为额定压力。阀进行高压试验后打开和关闭阀释放阀内压力，然后重复 低压力试验。 密封试验完成后，应检查球阀开关手柄在对准开位刻度的情况下，确保球形密封的流道通径与阀 体流道的对应位置在允许的范围内，以免引起流体冲蚀问题。

对于使用条件为2级的任意一种阀的设计，应进行钻柱密封外部压力试验，该试验持续最少 10min。 钻柱密封压力试验仅适用于2级阀，且仅仅是作为设计确认的目的。在阀处于半开状态下，试验 压力应作用于阀的外部（例如，经过装在钻柱密封区的高压套筒）。低压和高压钻柱密封试验都应进 行。低压为1.7MPa，高压最小为13.8MPa，还可更高，直至额定工作压力，这些都由制造商确定。

6.1.5密封件温度范围的设计确认试验

此试验仅适用于2级阀，且仅仅是作为设计确认的目的。 除非买方另有规定，设计确认试验中的阀和试验流体应在额定温度极限下进行。低温和高温下的 压力试验都按照6.1.2和6.1.3进行，在温度极限条件下，应采用适当的试验流体

旋塞阀所用材料的力学性能试验：拉伸性能应按GB/T228.1的规定进行，并符合表9的要求

6.3冲击吸收能量试验

a）同一冶炼炉的每一热处理批应进行三个纵向试样的冲击试验。试样的试料可能有三种情

SY/T 55252020

与待鉴定的零件是一个整体或通过牲产品从零件上直接切取，也可是单独的试料。无论哪 种情况，试料与待鉴定的零件应是同一炉的，且是同一热处理批。 b）试样应从整体或单独的试料中切取，对实心试料，使它的纵向中心线轴全部都处于中心到外 壳的二分之一处；对于空心试料，使其处于距最厚部位的中间壁厚的3mm之内。 c）从栖牲产品零件中切取试样，应在该零件的最厚部分，其部位是从中心到外壳的二分之一处。 d）试料是从心部钻孔取得或是从零件其他部位切取的。 6.3.2当需要使用小尺寸冲击试样时，应按5.3中的冲击吸收能量乘以列于表12中的相应的调整系 数，但小尺寸试样的宽度不应小于5mm

表12试样尺寸和调整系数

5.3.3冲击吸收能量按GB/T229的规定进行试验，推荐试样缺口形状为V形，摆锤力刃半径尺寸 2mm,冲击吸收能量应符合 5.3 的要求，

6.4旋塞阀的内螺纹和外螺纹检验

旋塞阀的内螺纹和外螺纹检验用符合GB/T22512.2的螺纹量规检验，并符合5.13规定。

量检验应符合5.5和5.6自

6.6气密性设计确认试验

按照本标准设计和制造的旋塞阀及其他钻柱安全阀的补充性能确认试验应由非设计方的权威机构 开展或确认。试验应在室温下进行，试验介质为氮气或其他适宜的不易燃气体。此外，低压和高压试 验应按照6.1.3的要求进行。在5min的试验周期内不应观察到气泡。 对于按照同样的标准制造的每一个阀，已设计证明具有气密封的能力，按照6.1.3中的适合条款 采用室温空气在0.62MPa的低压下进行气体试验，在5min的试验周期内不应观察到气泡。

6.7.1制造的螺纹连接应采用湿磁粉的方法检查。磁粉检测应按照制造商制订的书面程序执行。此书 面程序应符合GB/T15822.1规定，磁粉检测缺陷显示质量等级不超过NB/T47013.4规定的I级。 5.7.2无磁钢制造的螺纹连接应采用渗透检测的方法，使用溶剂去除型或水洗型的着色渗透剂或荧光 参透剂，渗透检测应按照制造商制订的书面程序执行。此书面程序应符合GB/T18851.1规定，渗透 检测质量分级为NB/T47013.5规定的I级。 6.7.3每件阀体在最终热处理后，按照NB/T47013.3和NB/T47013.4的规定方法进行全尺寸超声波 和磁粉检测。超声波检测标准灵敏度为2mm直径平底孔试块，推荐使用SY/T5200一2012附录A中 的检测试块要求：磁粉检测缺陷显示长度等级不超过I级，

SY/T 55252020

手动操作旋塞阀应使用旋塞阀扳手或手柄操作机构，其他驱动形式应不借助工具或手柄，试验场 地应有安全设施和安全防护措施，

6.8.2开关操作循环

旋塞阀组装完成后，操作开关循环开启和关闭不少于3次，应能开关到位、无明显卡阻现象。

6.8.3开关扳手及旋钮

6.8.3.1旋塞阀扳手宜采用六方结构，扳手的结构、型号及尺寸参见附录A。 6.8.3.2旋塞阀旋钮宜设计为内六方结构，应为顺时针关、逆时针开，在六方的一处尖角上标记槽以 确定开关定位装置，标记槽宜为槽宽1mm，槽深1mm。球阀结构的旋塞阀旋钮不应突出旋塞阀本体。

6.9.1有下列情况之一者，应进行型式检验： a）新产品试制或老产品转厂生产的定型检验。 b）正式生产后，如产品的结构、材料、工艺有较大的改变，可能影响产品质量及性能时。 c）正式生产时，定期或积累300套后，应周期性进行一次检验。 d）产品停产两年以上，恢复生产时。 e）本次出厂检验结果与上一次型式检验有较大差异时。 f）国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。 6.9.2型式检验项目：型式检验应按表13规定的项目检验，如有一项指标不合格，则判定型式检验 未通过。

6.10.1出厂检验项目见表13

金验每件必检，如有一项指标不合格，则判定产

7 标志、包装、运输和购存

旋塞阀的标记方法：用低应力字模直接打钢印或用铣出的标记槽标记，标记内容如下： a）制造厂商的名称或厂标、等级号（见表10）、产品序列号或出厂编号、制造日期（年／月）、 额定工作压力、额定温度、材料级别和布氏硬度值，适用时可增加其他和用户协商的标记。 b）旋转台肩螺纹连接的型式和规格代号应打印或标记在产品两端紧靠旋转台肩的外表面。 c）在紧靠阀开关处的外表面上标记旋转方向，旋向的箭头（一）指向阀的关闭位置或形成固定 的直径20mm、深1mm圆形标识，开、关字体大小宜为12号，深度2mm，开位标识位于阀 件轴线上方，关位标识位于开位标识顺时针90°位置。 d）在1级阀上，用箭头（→）标记钻井液流动方向。 e）旋塞阀本体上宜有明确夹持部位的两道标记槽。

7.2.1旋塞阀的包装应符合JB/T5000.13的规定。 7.2.2运输时应采取适当方式固定牢固，防止磕碰、损伤和丢失。 7.2.3产品应随机携带下列技术文件：

7.2.1旋塞阀的包装应符合JB/T5000.13的规定。

a）合格证明书。 b）产品使用说明书。 c）装箱单。 d）材料试验记录。 e）无损检测记录。 f）热处理记录。 g）其他和用户协商的资料

7.3.1文件和记录的保存

园林养护管理SY/T55252020

制造商应保存每个已售出产品的出厂检验、试验记录（尺寸检验、目视和无损检测、静水压试验 等）五年。对每种规格阀的型式试验（鉴定）记录及相关文件应保存十年

7.3.2旋塞阀的贮存

旋塞阀长期不用时，应存放于通风良好、干燥、无腐蚀性介质、避风雪、防曝晒的场所。

[1]GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法 [2]GB/T22513石油天然气工业钻井和采油设备井口装置和采油树 [3]SY/T5244钻井液循环管汇

柴油质量标准SY/T55252020