上海精规石油设备有限公司

王先生

15800691952

油管及套管螺纹扣

                        基本规格和检测

 

                                  普通技术要求

 

1、 适用范围：

本技术标准适用于石油及天然气工业中的油管及套管螺纹扣，规定了对螺纹剖面、螺纹基本参数和螺纹检测的要求。

本技术标准规定了对以下类型螺纹扣的要求：

——套管的OTTM梯形螺纹扣；

——套管的OTTG梯形高气密性螺纹扣和“金属——金属”密封扣；

——油管的三角螺纹扣；

——HKTB油管的三角螺纹扣及外翻管端；

——HKM油管的高气密性梯形螺纹扣和“金属——金属”密封扣。

 

2、  标准连接：

本技术标准使用了以下标准连接：

GOST P (ICO 11960) 石油及天然气工业。油井使用的套管或油管（钢管）。

GOST 9378-93。

GOST 10654-81 油管及配套接箍三角螺纹用量规。类型、基本规格和公差。

GOST P 11708-82 互换基本标准。螺纹、术语和定义。

GOST 25576-83 套管及配套接箍梯形螺纹用量规。类型、基本规格和公差。

GOST 2789-73 表面粗糙度。参数、特性和注释。

 

3、  术语、定义、注释和缩写：

本标准引用了GOST 11708 82标准中的术语和定义，还有以下术语和定义：

3.1 螺纹旋线——位于实际或假设的圆锥体侧表面的线，围绕中轴线旋转，但不能为零或无限长。

3.2 螺纹螺旋表面——旋转表面，位于中轴线一侧并围绕中轴线不断旋转。每个旋转点均围绕旋线旋转，旋线到旋转点的距离必须一样。

3.3 螺纹台肩——受螺纹表面限制的突出部分。

3.4 螺纹槽——螺纹台肩之间的密封空间。

3.5 螺纹——螺纹上一个或几个均匀台肩，位于圆锥体的侧表面上。

3.6 锥形螺纹——圆锥体侧表面上的螺纹。

3.7 螺纹匝\圈——螺纹台肩的一部分，在围绕中轴线的螺纹表面上完整旋转一周；

3.8 外螺纹——圆锥体外表面上的螺纹；

3.9 内螺纹——圆锥体内表面上的螺纹；

3.10 螺纹头——螺纹台肩的开端；

3.11 螺纹扣——两个零件借助螺纹连接起来的扣，其中一个零件带外螺纹，另一个带内螺纹；

3.12 锥形螺纹扣——拥有锥形螺纹的螺纹扣；

3.13 螺纹中轴线——相对于螺纹旋转表面的轴线；

3.14 螺纹剖面——螺纹轴线横截面上的螺纹台肩及螺纹槽的剖面；

3.15 螺纹侧面——螺纹旋转表面的一部分，位于螺纹凹凸部分之间，并在轴线横截面上拥有直线剖面；

3.16 螺纹凸出部分——螺纹旋转表面的一部分，以台肩顶端连接两个相连的螺纹侧面；

3.17 螺纹凹下部分——螺纹旋转表面的一部分，以螺纹槽底端连接两个相连的螺纹侧面；

3.18 螺纹剖面角——横截面上相邻的两个螺纹侧面之间的角；

3.19 螺纹侧面倾斜角——螺纹侧面之间的角，并垂直于横截面上的螺纹轴线；

3.20 螺纹标准直径——规定了螺纹规格并起注释作用的直径；

3.21 螺距——平衡于最靠近的两个螺纹侧面之间螺纹轴线的距离，位于螺纹轴线一侧的平面上；

3.22 螺纹坡度角——与旋线相切的角，外切于螺纹侧面的中点和螺纹轴线的垂直面；

3.23 螺纹剖面高——垂直于螺纹轴线的横截轴面上螺纹凹凸部分之间的距离；

3.24 拧紧长度——轴向上内外螺纹相互吻合段的长度；

3.25 螺纹长度——包括尾扣和倒角的螺纹长度；

3.26 完整剖面上的螺纹长度——螺纹的凹凸部分符合螺纹标准剖面且位于螺纹内外直径公差范围内的螺纹长度；

3.27 带黑点的螺纹匝\圈 （带黑色顶点的匝\圈）——机械加工后由钢管初始表面形成的螺纹顶点；

3.28  不完整剖面的螺纹长度——不完整螺纹匝\圈区间内的螺纹长度；

3.29 螺纹尾扣——螺纹刀光管的过渡部分，螺纹剖面不完整；

3.30 锥形螺纹基本平面——垂直于螺纹轴线的平面，规定了锥形螺纹的额定外径、中径和内径；

3.31锥形螺纹外直径——假定圆锥体基本平面或指定横截面上的、规定了锥形螺纹外部凸出部分或内部凹下部分的直径。

3.32 圆锥螺纹的内直径——假定圆锥体基本平面或指定横截面上的、规定了锥形螺纹外部凹下部分和内部凸出部分的直径；

3.33 锥形螺纹中直径——

3.34 锥形螺纹标准截面——

3.35 螺纹锥度——

3.36 拧紧——

3.37 高气密性螺纹扣——

3.38 手动管拧——

3.39 手动拧紧螺纹扣——

3.40 机床拧紧螺纹扣——

3.41 三角螺纹——

3.42 梯形螺纹——

3.43 锥形密封环\肩——

3.44 锥形密封孔——

3.45 支撑端——

3.46 支撑台肩——

3.47 《金属——金属》密封扣——

 

本技术标准使用了以下注释和缩写词：

HKM：油管的高气密性梯形螺纹扣和《金属——金属》密封扣；

HKT：油管的三角螺纹扣；

HKTB：油管的三角螺纹扣和外翻管端；

OTTG：套管的高气密性梯形螺纹扣和《金属——金属》密封扣；

OTTM：套管的梯形螺纹扣。

 

 

4、  普遍规则

 

4.1 本技术标准所规定的套管及油管螺纹扣，其规格是经过GOST P…..(ICO11960)确认的。

 

4.2  钢管及配套接箍的螺纹扣应按照本技术标准和既定顺序的技术规程生产。

 

4.3  预留车丝的管端，应保证其符合对完整剖面（无黑点）最小螺纹长度以及管端平面最小壁厚的要求。

 

4.4   螺纹表面、密封锥形表面、支撑管端表面和管体及接箍的表面应该是平滑的，不能有毛刺、裂缝和其它破坏其连续性、坚固性和气密性的缺陷。

 

切割不完整剖面的螺纹时，以上缺陷在以下情况下允许存在：缺陷深度不高出凹下部分的锥形表面，或不超过管体额定壁厚的12.5%（从螺纹外表面开始测量）。

由于确定浅型缺陷、细小擦伤和表面不平整及其对螺纹加工的影响程度较复杂，因此对以上这些缺陷部不订立普遍要求。

不允许引起金属脱层或拧紧磨伤的缺陷存在。

切割不完整剖面螺纹时允许允许进行修磨以便发现或修复深度不超过管体额定壁厚12.5%的缺陷。

允许手工修复螺纹表面。

 

4.5  上述范围内的缺陷，允许存在于管端。在生产者发货后发现的接箍扣上的缺陷，除非能证实这些缺陷在规定的范围内，否则不能接受。如缺陷超出可接受范围，则报废或通过截断螺纹、重新切丝和新的接箍螺纹扣修复。

 

4.6  螺纹表面、管体和接箍支撑端及台肩的表面，其粗糙度不得超过3.2mkm，密封部分锥形表面的粗糙度不得超过1.6mkm。

 

4.7  螺纹以及接箍的密封锥形镗孔应经过镀锌或磷化。

 

4.8  拧紧管体与接箍时应使用螺纹密封脂或其它能保证螺纹扣气密性及防止其受到磨伤和腐蚀的密封物质。

 

 

5、  套管螺纹扣

 

5.1 螺纹剖面

5.1.1套管的OTTM和OTTG梯形螺纹扣剖面和螺纹密封数据应符合图一和表一的规定。

密封数据的公差范围应符合表一和表二的要求。

 

 

 

 

                                                接箍螺纹轴线的平行线

 

                                                                     螺纹轴线

 

 

 

                       图解 （接箍OTTM和OTTG螺纹剖面）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

钢管螺纹轴线的平行线

 

                                                                     螺纹轴线

 

* 参考尺寸

 

                    图解 （钢管OTTM和OTTG螺纹剖面）

 

注释：

P=螺距             h1=剖面高          a1,a2=剖面倾斜角

f= 剖面倾斜角       b=剖面凸出部分宽      r0, r1,r2,r3=剖面倒圆半径

a=剖面角            b1=剖面凹下部分宽

 

 

图一 OTTM和OTTG梯形螺纹扣剖面形式和规格

 

 

 

表一  OTTM和OTTG梯形螺纹扣剖面尺寸及公差范围

 

尺寸名称		额定值和公差范围
螺距 P		5.08
剖面高h1		1.60±0.03
剖面角a*		13°
剖面倾斜角	a1	3°±1°
	a2	10°±1°
剖面顶端宽b*		2.29
剖面顶端宽b1*		2.43+0.05
剖面倒圆半径	r *	0．20+0.05
	r 1*	0.80+0.05
	r 2*	0.20-0.05
	r 3*	0.80-0.05
倾斜角ф*		1°47′24″
锥度 2tg ф		6.25mm  100mm  (1:16)
*参考尺寸 注释： 所有螺纹剖面的数据和公差范围，除剖面倾斜角和剖面高度的公差范围外，制作和检测螺纹用的工具数据不受影响（在图中附加注释）。

 

 

表二OTTM和OTTG梯形螺纹扣螺距和锥度的公差范围：

 

扣型	公差范围
	螺距 P		螺纹锥度 2tg ф
	长度 25.4 mm	不完整剖面螺纹的所有长度	钢管		接箍
			直径194mm以下	直径194mm以上	直径194mm以下钢管用	直径194mm以上钢管用
OTTM	±0.05	±0.10	+ 0.25	+0.25 -0.10	-0.25	+0.10 -0.25
OTTG			+ 0.15	+0.20 -0.05	-0.15	+0.05 -0.20
注释： 1、长度不超过25.4mm的螺距，其误差范围允许存在于完整剖面上任何两条车丝之间。如两条车丝之间的距离超过25.4mm，则允许螺距误差范围成正比地扩大，但不得超过此表格对于所有完整剖面螺纹长度误差的规定。

 

 

 

 

 

 

5.2 OTTM螺纹扣基本参数

 

5.2.1OTTM螺纹扣普遍外形见图二

 

 

              管体                           接箍

                                               管体

 

 

                           

图解

 

注释： D=管体外径            DH=普通（标准）接箍外径

       d = 管体内径           DC=特殊接箍外径

       t= 管体壁厚            LM=接箍长

 

          图二OTTM螺纹扣普遍外形

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2.2OTTM螺纹扣的基本参数和公差范围应符合图三和图四及表三和表四的要求。

 

 

 

已切顶端的切丝

 

螺纹尾扣（最大13mm）          图解

 

螺纹尾扣尽头             

 

                                 基本平面

l  参考尺寸

 

注释：D=管体外径

      d BH = 基本平面上管体螺纹的内直径

      d 1 = 管端平面螺纹外径

      d 2 = 管端平面螺纹内径

      L = 管体螺纹总长度 （从管端到螺纹尾扣尽头）

      L* = 从管端到基本平面的螺纹长度（完整剖面螺纹长度）

 

                   图三  OTTM螺纹扣基本参数

 

表三 OTTM螺纹扣基本参数

                                                 尺寸（毫米）

管体直径	管体外径    D	基本平面上的螺纹内径dBH	管端平面螺纹直径		管体螺纹长
			外径 d*1	内径 d*2	总长度（到螺纹尾扣尽头）L±2	到基本面（完整剖面）l*
114	114.3	111.100	111.675	108.475	74	42
127	127.0	123.800	124.250	121.050	76	44
140	139．7	136.500	136.700	133.500	80	48
146	146.1	142.850	143.050	139.850	80	48
168	168.3	165.075	165.025	161.825	84	52
178	177.8	174.600	174.300	171.100	88	56
194	193.7	190.475	189.925	186.725	92	60
219	219.1	215.875	214.950	211.750	98	66
245	244.5	241.275	240.350	237.150	98	66
273	273.1	269.850	268.925	265.725	98	66
299	298.5	295.250	294.325	291.125	98	66
324	323.9	320.650	319.725	316.525	98	66
340	339.7	336.525	335.600	332.400	98	66
*参考尺寸 注释：螺纹尾扣尽头是指旋线凹下部分的尽头，从管端往下延伸。

 

 

                        

 

                               （图解）

 

接箍中部轴线

 

                                                 A （用于标准接箍）

 

l  参考尺寸

注释：d BH = 基本平面上接箍螺纹的内直径

      d 3 = 接箍端部平面上的螺纹内直径

      d0 = 接箍端部平面上的倒角直径

      l1min = 完整剖面螺纹的最小长度

      Bmin = 接箍端部平面上的最小宽度

 

                         图四 接箍OTTM螺纹扣基本参数

 

 

表四 接箍OTTM螺纹扣基本参数

                                                  尺寸 （毫米）

管体直径	管体外径 D	基本平面上螺纹内径d* BH	接箍端部平面上的螺纹内直径d*3	接箍端部平面上的倒角直径 d0+1	完整剖面螺纹长度 l1min	接箍端部平面上的宽度 Bmin
114	114.3	111.100	112.225	116.5	76	3.0
127	127.0	123.800	124.925	129.2	78	4.0
140	139.7	136.500	137.625	141.9	82	3.5
146	146.1	142.850	143.975	148.3	82	6.5
168	168.3	165.075	166.200	170.5	86	6.0
178	177.8	174.600	175.725	180.0	90	4.5
194	193.7	190.475	191.600	195.9	94	7.5
219	219.1	215.875	217.000	221.3	100	9.0
245	244.5	241.275	242.400	246.7	100	9.0
273	273.1	269.850	270.975	275.3	100	8.5
299	298.5	295.250	296.375	300.7	100	8.5
324	323.9	320.650	321.775	326.1	100	9.5
340	339.7	336.525	337.650	342.0	100	8.5
*参考尺寸 注释：Bmin只为普通（标准）接箍使用，特殊接箍不使用Bmin这一数值。

 

 

5.2.3  距离小于(l – 10 )mm时不允许螺纹车丝周围存在黑点。直径194mm以下的管子，允许在一根螺纹车丝上存在黑点。直径219mm以上的管子，允许在两根车丝上存在黑点。但每根车丝的延伸度不得超过圆周总长的25%。

 

5.2.4  管端平面螺纹之下的最小壁厚tmin按以下公式计算：

 

              t min = 0.875t – 0.5 (1.01D – d2)

   

t min – 管端平面螺纹下的最小壁厚，mm，保留一位小数，

t – 管体额定壁厚，mm，

D – 管体额定外径，mm，

d 2 – 管端平面螺纹内径，mm。

 

若管端平面螺纹下的最小总壁厚t min小于1.5mm， 则按1.5mm计算。

 

5.2.5  不允许外径缩小的特殊接箍端部平面上壁厚不一致幅度超过1mm。

 

5.2.6  接箍两端的螺纹轴线应该重合。接箍端部平面上同轴性的误差范围不得超过0.75mm。1米长的轴线，其同轴性误差范围不得超过3mm。

 

5.2.7  为取出螺纹车丝工具，在接箍中部可以车一个凹槽，其深度不得超过螺纹剖面高h10.5mm。凹槽不得有尖锐的外缘。

    没有凹槽的情况下允许在接箍中部切断途中的车丝，长度为不完整剖面的螺纹长。

 

5.2.8          手工拧紧管体与接箍时，额定拧紧度为14*mm （图五）。

机床拧紧管体和接箍后，接箍端部应与管体螺纹尾扣尽头吻合，或距离管体螺纹尾扣不到5mm处（图五）。

 

 

 

 

                                  （图解）

螺纹尾扣尽头                                       螺纹尾扣尽头

 

 

螺纹扣，机床拧紧                                    螺纹扣，手动拧紧

                  

 

                 图五   机床和手动拧紧OTTM螺纹扣管体和接箍示意图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3 量规检测OTTM螺纹扣

 

5.3.1量规检测OTTM螺纹扣按图六中图示进行。

 

5.3.2用螺纹和普通量规测定管体螺纹管拧时，环规的测量平面应与管端吻合或距离管端不大于2.5mm。

 

5.3.3螺纹塞规接箍螺纹的管拧应为12 – 2.5mm，而普通环规的测量平面应与接箍端部吻合或距离接箍端部不到2.5mm处。

 

 

                                             接箍

 

螺纹和普通环规                             普通塞规

管体

 

                     测量平面                测量平面

 

                                                      接箍

 

 

螺纹和普通环规                              普通塞规

管体

 

                                            测量平面

 

                                                    接箍

                                             螺纹塞规

 

 

              图六 量规检测OTTM螺纹扣图示

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7． 验收规则

 

7.1 螺纹车丝的生产者或企业应对螺纹扣进行检测。

允许订货人代表队螺纹扣进行检测。

 

7.2 检验应包括：

1）螺纹外观；

2）设定了公差和误差范围的螺纹规格包括：

   ——螺纹剖面高；

   ——螺距；

   ——螺纹锥度；

   ——剖面倾斜角；

   ——螺纹长（对于OTTG和HKM螺纹扣来说，螺纹长指的是管体端部到螺纹尾扣尽头的距离）；

   ——完整剖面的螺纹长；

   ——接箍螺纹的同轴度；

3）螺纹管拧。

 

7.3 螺纹表面和密封部分的质量检测，每批货物的每根管子和每个接箍的螺纹都必须用量规检测。

 

7.4 螺距（长度25.4mm和所有长度），剖面倾斜角和剖面高，三角螺纹中径的锥度，梯形外螺纹内径的锥度、和梯形内螺纹外径的锥度，支撑表面的垂直性和平行性，螺纹的同轴性和钢管及接箍上OTTG与HKM密封锥形螺纹扣的同轴性，线条和角度的数据。以上数据均在图三、图四、图八、图九、图十七、图十八、图二十二、图二十三和表三——表六、表十一——表十六中有所规定，需定期定量检测，并在技术文件上作记录。

 

7.5 需对每批接箍不少于1%的数量进行同轴性检测。

 

7.6 需对每个OTTG和HKM螺纹扣管体支撑端与接箍支撑台肩的吻合度进行检测。

 

7.7 在保证本技术标准对螺纹扣数据的要求上，生产者可设定检测的量和周期。

 

7.8 对螺纹管拧和接箍密封孔的检测允许镀锌和磷化。

 

7.9 检测螺纹气密性数据时应遵循以下规定：

1）对螺纹表面进行检测前需把螺纹彻底清洗干净；

2）应在用化学方法给螺纹上盖或脱盖前检测螺纹尺寸；

3）应在机床拧紧螺纹前检测螺纹尺寸是否符合本标准要求。机械拧紧中螺纹变形引起的螺纹尺寸变化不算在误差范围之内；

4）检测开始前，所有用于检测的仪器、量规和产品，应在进行检测的室温下存放（存放时间应足以测出室温）。

8、检测

 

8.1 需人工检测螺纹外表面和管体及接箍密封部分的质量。

 

8.2 管体及接箍螺纹规格的检测（剖面高、螺距、锥度等）需借助一系列能保证测量准确度的测量工具或专业仪器进行。在必要情况下需对仪器进行校准。

 

在对内外螺纹剖面规格的检测中允许使用螺纹模具。但模具必须由稳定的材料做成并不会发生收缩。

 

8.3 应按照以下方法对螺纹规格进行检测：

——螺纹长度：平行于螺纹轴线；

——螺纹直径和螺纹剖面高，包括锥度的测量：垂直于螺纹轴线；

——螺距：平行于螺纹轴线，接近中间线。

 

8.4 螺纹下方壁厚检测（tmin）应在管端一侧首条螺纹线的凹下处进行。也允许在完整剖面首圈螺纹匝线上凸出处测量。

 

8.5 测量间隔。

8.5.1检测剖面高、螺距和内外螺纹的锥度时，应在完整剖面首圈和末圈匝线上进行。匝线上需有完整的螺纹凸出部分并以25.4mm的间隔延长。首圈和末圈完整匝线之间的距离应超过25.4mm。对于首圈和末圈完整匝线之间的距离在12.7mm到25.4mm之间的螺纹，测量间隔应为12.7。 梯形螺纹的锥度也应在不完整剖面的长度段上检测。

 

8.5.2内外螺纹总螺距的检测应有间隔地进行（首圈和末圈完整匝线之间的间隔）。长度为25.4mm的偶数匝线，最短间隔应为12.7mm，长度为25.4mm的奇数匝线，最短间隔应为25.4mm。

 

8.6 测量接头

8.6.1用来测量三角螺纹锥度和螺距的仪器，其测量接头应接触到最靠近中间线（圆锥体中部）的螺纹侧面。测量接头应该是球形的。用来测量螺距和锥度的测量接头应符合表十七的要求。

 

表十七

                                                   尺寸：毫米

螺纹类型	螺距	25.4mm长的匝圈数	球形接头直径（误差范围 ±0.05）
三角螺纹	3.175 2.540	8 10	1.829 1.448

 

8.6.2用来测量三角螺纹剖面高的仪器，其测量接头需为圆锥形的，且不能接触到剖面的侧面。锥体角不得大于50°。

 

8.6.3用来测量梯形螺纹锥度的测量仪器，其测量接头应接触到外螺纹的内锥体或内螺纹的外锥体。

用来测量梯形螺纹螺距的测量仪器，其测量接头应同时接触到螺纹的凹下处和剖面上倾斜角为3°的侧面。用来测量梯形螺纹数据的仪器，其测量接头的规格见表十八。

 

表十八

                                            尺寸：毫米

梯形螺纹的测量规格	球形接头的直径 （误差范围：±0.05）
锥度	2.286
螺距	1.575
螺纹出口	1.448

 

8.6.4用来测量梯形螺纹剖面高的仪器，其测量接头应为锥形或球形，并保证不会接触到剖面的侧面。接头的直径不能大于2.237mm。

 

8.7 为检测接箍两端的螺纹轴线是否吻合，应拧上经过准确校正和车床\专业仪器定轴的圆柱形螺纹。接箍的空余端应拧上另一个干净的长度不小于250mm的圆柱。

旋转接箍时，应用刻度为0.01mm的钟摆式指示器确定接箍端部和圆柱体尽头的偏摆幅度（同轴性误差的双倍大小）。圆柱尽头偏摆的大小从接箍中部起算。 允许使用可保证必要的测量准确性的其他仪器。

 

8.8 所有螺纹都必须借助仪器通过预先设定好的拧紧度的检测，对拧紧度的要求如下：

8.8.1套管及配套接箍OTTM和OTTG螺纹的拧紧度需经过普通环规塞规和螺纹环规塞规的检验。

    用来检验套管及配套接箍OTTM及OTTG梯形螺纹扣的普通和螺纹量规应符合GOST25575标准的要求。

 

8.8.2油管及配套接箍HKT及HKTB三角螺纹扣的拧紧度需经过螺纹环规和螺纹塞规的检验。

用来检验油管及配套接箍HKT和HKTB三角螺纹扣的螺纹量规应符合GOST10654标准的要求。

 

8.8.3油管及配套接箍HKM梯形螺纹扣拧紧度需经过普通环规塞规和螺纹环规塞规的检验。

用来检验油管及配套接箍HKM梯形螺纹扣的普通和螺纹量规应符合GOST25576标准的要求。​