1、5CT质量计划扬州睿德石油机械有限公司5CT产品资料汇编文件编号RD/QP-701-0-2012版本版次A/0编 制吴爽审 核批 准生效日期2012.5.1 2012年4月1日发布 2012年5月1日 实施API Spec 5CT油管、套管短节的技术要求及其设计计算1 范围1.1 本要求规定了钢管（套管短节、油管短节）、接箍毛坯的交货技术条件，并建立了PSL1产品规范等级的要求。本公司生产PSL1 J55 N80油套管短节和油管接箍。1.2 本要求适用第1组J55 N80钢级的所有套管短节、油管短节及其接箍毛坯。1.3 规格大于114.3mm但小于273.05mm的套管可由购方规定用作油管。2
2、 一致性2.1引用标准第3章所列并由ISO/TC 67或ISO其它技术委员会制定的规范性引用文件，其相关要求的内容与美国石油学会（API）、美国材料与试验协会（ASTM）或美国国家协会（ANSI）制定的相关文件是可互换的。2.2 计量单位在本技术要求或设计文件包中，数据均以国际单位制（SI）表示。3 规范性引用文件见引用标准清单4 术语、符号和缩略语4.1 术语套管casing接箍coupling接箍毛坯coupling stock缺陷defect炉批heat缺欠imperfection检验inspection油管tubing4.2 符号和缩略语CV 夏比V型缺口冲击试验最小吸收能CVN 夏比
3、V型缺口D 管子规定外径d 计算内径HBW 用碳化钨球进行试验的布什硬度HRC C标尺洛氏硬度ID 内径k 计算伸长率所用常数N （热处理工艺）全长正火N&T 正火+回火NDE 无损检验OD 外径PSL 产品规范等级Q 淬火+回火S 无缝工艺（当不属于化学元素硫时）Sc ANSI-NACE TM0177:1996 方法 B 试验结果的最小合格值t 规定壁厚USC 美国惯用单位（单位制）YSmax 规定最高屈服强度YSmin 规定最低屈服强度5 购方需提供的资料5.1 套管5.1.1 在订购按API Spec 5CT标准制造的管子时，采购方应在订单上规定下列要求：要求 引用条款标准 ISO 11
4、960 或 API 5CT数量管子或接箍类型 8.12规定外径 表C.1, C.2 或表 E.1, E.2规定重量或壁厚 表C.1, C.2 或表 E.1, E.2钢级和类型 表C.1, C.2, C.5或表 E.1, E.2, E.5长度范围 8.6, 表C.30 或表E.30无缝管或电焊管 6.1, 表C.4 或表E.4特殊端部加工的接箍、毛坯或半成品的临界厚度 7.6.6特殊端部加工的附件的临界厚度 7.6.6特殊端部加工的附件的壁厚审验 10.13.4交货日期和装运说明购方检验 附录B5.1.2购方在订单上还宜选择注明下列条款的各项要求：要求 引用条款热处理 6.2较低的替换冲击试验温
5、度 7.3.7套管接管 8.7替换通径要求 8.10带可拆式接箍的套管 8.14接箍上紧（不同于机紧） 8.14接箍半成品 9.2, A.4 (SR9)带密封环接箍 9.11, A.8 (SR13)熔炼分析和补充分析 10.3附加标记 11管子涂层 12.1材料合格证 13.2, A.8 (SR15)5.2 油管5.2.1 在订购按API Spec 5CT标准制造的管子时，购方应在订单上规定下列要求：要求 引用条款标准 ISO 11960 或 API 5CT数量管子或接箍类型 8.12规定外径 表C.3或表 E.3规定重量或壁厚 表C.3或表 E.3钢级和类型 表C.3, C.5或表 E.3,
6、 E.5长度范围 8.6, 表C.30 或表E.30无缝管或电焊管 6.1, 表C.4 或表E.4特殊端部加工的接箍、毛坯或半成品的临界厚度 7.6.6特殊端部加工的附件的临界厚度 7.6.6特殊端部加工的附件的壁厚审验 10.13.4交货日期和装运说明购方检验 附录B5.2.2购方在订单上还宜选择注明下列条款的各项要求：要求 引用条款热处理 6.2加厚长度标准或加长 8.11.6圆头 8.12.4与接箍分装的油管 8.14接箍上紧（机紧除外） 8.14带密封环接箍 9.11, A.7 (SR13)熔炼分析和补充分析 10.3附加标记 11管子涂层 12.1材料合格证 13.2, A.8 (S
7、R15)5.3 接箍毛坯和附件5.3.1 在订购按API Spec 5CT标准制造的接箍毛坯或附件时，购方应在订单上规定下列要求：要求 引用条款标准 ISO 11960 或 API 5CT数量外径及偏差壁厚及偏差直线度偏差钢级和类型 表C.4, C.5或表 E.4, E.5长度冲击要求或临界厚度 7.4交货日期和装运说明购方检验 附录B5.3.2购方在订单上还宜选择注明下列条款的各项要求：要求 引用条款热处理 6.2熔炼分析和补充分析 10.3附加标记 11管子涂层 12.1材料合格证 13.2, 13.3,A.8 (SR15)产品规范等级（PSL 1） 附录H6 制造方法6.1 通则J55
8、N80油、套管短节、接箍采购的原料应采用无缝管制造方法。6.2 热处理油、套管短节原材料需符合API 5CT要求的热处理状态。6.3 矫直正常矫直,不需要特殊方法。6.4 可追溯性按炉批号和生产编号对产品进行标识追溯。6.5 需要工艺确认的工序无损探伤（外包）7 材料要求7.1 化学成分油、套管短节、接箍毛坯的产品规范等级为PSL1,其化学成分见表C.5表C.5 化学成分要求(重量百分比%)CSiMnPSCrNiCu J550.34-0.39 0.20-0.351.25-1.50 0.0300.0300.150.200.20CSiMnPSMoVCu N80 1 Q0.20-0.35 1.45-
9、1.700-0.020 0.0300.0300.11-0.160-0.020-7.2 拉伸性能表C.6组别钢级类型加载下的总伸长率%屈服强度MPa抗拉强度MPaminmin max1J5510.53795525172N8010.5552758689表C.6：油、套管短节、接箍毛坯的产品材料拉伸性能最小伸长率由下式确定式中：e标距为50.8mm时的最小伸长率，以百分数表示，小于10%时圆整到最接近的0.5%，大于等于10%时圆整到最接近的单位百分数；k常数1944A拉伸试样的横截面（mm2），根据规定外径或试样的名义宽度和规定壁厚计算，圆整到最接近的10mm2。A值取计算值或490 mm2的较小
10、者；U规定的最低抗拉强度（MPa）。最小伸长率值见表C.7项目名称油管短节套管短节规 格73*7.01mm139.7*7.72mm mm标距内最小伸长率19%（25mm宽弧形拉伸试样）20%（25mm宽弧形拉伸试样）屈服强度应是载荷作用下试样标距段产生表C.6规定伸长率时所需的拉伸应力。伸长率由引伸计测得。8 尺寸、重量、公差、管端和缺陷8.1 代号和规格管子是用代号和规格(外径)命名的。8.2 尺寸和重量管子应按订单上规定的规格、壁厚和重量（如表C.24CC.29所示）供货。其它平端管规格和壁厚可根据购方和制造厂协议供货。接箍毛坯应按订单规定尺寸供货。接箍毛坯外径及壁厚组合应排除表C.1,C
11、.2,C.3 或表E.1,E.2,E.3 所列。所有未注明偏差的尺寸与设计依据有关，不必进行测量检验确定产品验收或拒收。用于验收或拒收的所有测量设备的精度每班至少应校验一次，螺纹环规、塞规和称重器具除外。对于诸如卡规和通径棒等测量器具精度的校验，应包括磨损检验和规定尺寸的符合性检验。直尺、长度测量卷尺和其它不能调校的测量器具精度的核查，应包括标记清晰度的外观检查和固定校准点的普通磨损检查。对制造厂使用的可调校和不可调校的测量器具的名称应作书面记录。螺纹工作环规和塞规的验证程序应有文件规定。所有称重器具的精度应按国家标准和技术学会（NIST）标准或按本国际标准生产产品的制造厂所在国的等效规程规定
12、，在不超过制造厂文件程序所要求的周期进行检定。如果按本国际标准条款要求校准或验证的测量设备经受异常或苛刻条件并足以影响其精度时，在该设备再次使用之前，应对其进行重新校准或验证。8.3 直径8.3.1 测量和设计采用国际单位制，对于直径的测量，规格大于6 5/8时精确到小数后一位,其他直径应被圆整至两位小数。采用两位小数是出于确保互换性的设计目的。8.3.2 要求外径应在8.11.1规定的偏差范围内。对于以不加厚平端供货的管子以及订单上规定用于制造短节的管子，不加厚平端的规定偏差应适用于管子全长。8.4 壁厚任何部位的壁厚不应小于表列的壁厚t 减去8.11.2 规定的允许下偏差。接箍毛坯，壁厚偏
13、差应按订单规定。8.5 质量对订单上规定的管端加工形式，按10.13.7 叙述的方法确定的重量应符合此处规定的计算质量（或修正的计算质量）要求，其值应在8.11.3 规定的偏差范围内。计算质量由下式确定：m=（mpe）em式中：m管长为L 的单根管子的计算质量，kg（lb）；mpe平端质量，kg/m（lb/ft）；按8.6 规定的包括端部加工在内的管子长度，m（ft）；em由于端部加工而引起的质量增加或减少，kg（lb）。对于平端不加厚管，em=0。8.6 长度套管、油管、平端衬管和短节应按表C.30 或E.30 规定的长度供货。接箍毛坯及附件的长度（除接箍外）应在订单中规定。每根成品管的长度
14、应测量以确定其满足长度要求。长度测量值应以米表示并精确至百分之一米。对于长度小于30m（100ft）的管子，其长度测量器具的精度应为0.03m（0.1ft）。8.9 直线度8.9.1 钢管直线或弦高偏差不应超过下列规定之一：a）对于标号1：41/2 及更大规格（代号1）的管子，从管子一端测量至另一端总长度的0.2%；b）在每端1.5m（5.0ft）长度范围内的偏离距离不应超过3.18mm（1/8in）。8.10 通径要求每根成品或半成品套管和油管都应进行全长通径试验。由非管子制造厂进行螺纹加工的套管和油管，应在距套管装接箍端0.6m（24in）范围内及距油管装接箍端1.1m（42in）范围内进
15、行通径检验。通径棒尺寸（长度和直径）应符合表C3.1 或表E3.1。由采购方规定用作油管的规格代号1大于而小于 的套管应用如下所示的通径棒进行通径检查，并按第11章规定今年下标记。代号1通径棒长度通径棒直径41/2 41/21067mm(42.0in)d-3.18mm(d-1/8in)41/2 41/21067mm(42.0in)d-3.97mm(d-1/8in) 当购方规定替换性通径套管时，表C.32 或表E.32 中的套管规格和重量应用所示的替换性通径棒进行通径检验。用替换性通径棒通径检验的管子应按第11 章规定进行标记。8.11 尺寸和重量公差项目名称油管短节套管短节外径(D)公差+1D
16、-1D+1D-1D壁厚公差-12.5%-12.5%原料管重量公差单根+6.5%/-3.5%18 144kg的车载量-1.7518 144kg的车载量-3.5%18 144kg的订货量-1.7518 144kg的订货量-3.5%长度L原料成品油套管长度为R2级：8.539.75m，最大长度可增加至10.36m。直度全长（L）直度0.2%L，端部直度（每端1.5m）3.18mm通径要求通径棒尺寸（成品名义内径-3.18mm）800mm长（成品名义内径-3.18mm）152mm长接箍毛坯的外径和规定壁厚偏差按订单规定。内径d 由外径偏差和重量偏差决定。8.12 管端8.12.1 半成品管子 半成品管
17、子是指未加工螺纹供货的管子，它可以是加厚的也可以是不加厚的，但应符合本国际标准对某特定钢级的所有要求，除其他标记要求外，还应标识符号“UF”见11.5.2。8.12.2 带API螺纹的套管 除非采购单上另有规定，否则套管供货时应带螺纹和接箍、8牙长圆螺丝纹或短圆螺纹（若适用）。若采购单上有规定，套管和套管附件应按下述列一管端形式供货： 8牙圆螺纹不带接箍 偏梯形螺纹带接箍 偏梯形螺纹不带接箍 直连型螺纹 增强型耐渗漏LTC连接件。 此外，也可以订购符合A.8（SR13）的密封环结构。 如果采购方要求订购表C.24或表E.24中的H40、J55或K55钢级的长螺纹套管，则应在采购单上作出规定，否
18、则将根据表C.24或表E.24供应短螺纹套管。 衬管应以直角平端供货，内外棱边上的毛刺应消除。8.12.5短节和附件 除非另有规定，否则短节和附件应带螺纹不带接箍供货。8.12.6 螺纹加工 管子螺纹、螺纹测量和检验方法应符合API Spec 5B的要求。管端不允许用锤子打圆来满足螺纹加工要求。8.12.7 管端的工艺质量 所有管端内外侧都不应有毛刺。在上紧和卸下过程中，马氏体铬合金钢管子的螺纹有可能产生粘着磨损或粘扣现象，通过表面处理可改善其抗粘扣能力，但这不属于本标准的范围。附录H中规定PSL-2和PSL-3产品的附加要求。8.13 缺陷8.13.1钢管和附件所有管子和附件不应有如下所列的
19、缺陷：a）任何淬火裂纹；b）可证实使净有效壁厚减小到规定壁厚87.5以下的任何表面开裂缺欠；c）当本国际标准见10.15、A.2（SR1）和A.3（SR2）或订单上规定无损检验（外观检验除外）时， 所探测出的面积大于260mm2（0.40in2）的任何非表面开裂缺欠；e）内、外表面上任何方向、深度大于表C.33 或表E.33 所示数值的任何线性缺欠； f) 任何方向、深度大于表C.33或表E.33所示数值的任何加厚管表面开裂缺欠；g) 所有加厚产品的内加厚轮廊上可引起900钩形工具搁住的尖角或截面突变（见图D.26）；8.13.2 接箍毛坯所有接箍毛坯应没有任何淬火裂纹；所有接箍毛坯应没有深度
20、大于制造壁厚5以上或可造成其外径或壁厚减少到规定偏差壁厚以下的任何表面开裂缺欠，或应明确地标示出这类缺陷。8.13.1c的要求是适用的。8.13.3 工艺控制方案基于生产工艺知识和第10章的要求，制造厂应釆用可以确保满足上述要求的工艺控制计划。8.14 接箍上紧与螺纹保护8.14.1 第1、2和3组 除采购单上规定接箍应控制上紧（见注1）或单独运输外，所有套管接箍和标准油管接箍应机紧到管体上，除采购单上规定接箍应单独运输外，特殊间隙油管接箍应控制上紧到管体上。 拧紧前，应在接箍或管子螺纹的整个啮合表面上涂上螺纹脂。经采购方和制造厂协商，可在接箍和管子上同时涂抹。除非采购单上另有规定，螺纹脂应符
21、合ISO 13678规定。当管子带螺纹和接箍供货时，现场端和接箍应带上螺纹保护器。当管子带螺纹而不带接箍供货时，则每一端都应带上螺纹保护器。螺纹保护器应符合12.2的要求。所有外露螺纹都应涂上螺纹脂。一种色彩明显的储存脂可以代替这种螺纹脂在外露的螺纹表面使用。不管使用那一类型的螺纹脂，螺纹表面都应清洁而无水分和有毒液体。10 检验和试验10.1 试验设备为能鉴明所有产品符合本国际标准的要求，制造厂应确定适当的校准频率。如果按本国际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。10.2 机械性能试验批的定义10.2.2接
22、箍毛坯和管子（不包括切成半成品或单件后经热处理的短节）一批定义为来自同一炉批的钢、经连续热处理作业（或间歇式炉处理）的一部分具有相同规定尺寸和钢级的所有管子。10.2.3 切成半成品或单件后经热处理的接箍半成品、短节或附件一批定义为来自同一炉批的钢，具有相同规定尺寸和钢级的一组管件，并且这组管件：a）在同一间歇式热处理炉内同时成批热处理；b）在一个装有在整个热处理过程能提供控制记录资料的记录控制仪的同一热处理设备中，无间断连续装载的同一循环热处理；c）在一个8h 或少于8h 的连续生产过程中，利用同一设备逐件地进行热处理。10.3 化学成分分析10.3.1 接箍、短节和附件对于接箍、短节和附件
23、，所要求的化学分析结果应由钢厂或加工厂提供，应从管子或棒坯原材料上取样。10.3.2 熔炼分析对于第1、2 和3 组，若购方要求时，制造厂应提供用于制造订单上所供管子、接箍毛坯和接箍的每炉钢的熔炼分析报告。按购方要求，还应提供制造厂用以控制机械性能的其它元素的定量分析结果。10.3.3 产品分析产品分析应在每炉钢的两根成品管上进行。产品分析应由制造厂在终加工产品上进行。产品分析应包括表C.5 或表E.5 中所列的所有元素的定量分析结果，以及制造厂用来控制机械性能的其它元素的定量分析结果。第1、2 和3 组的产品分析结果按购方要求可以提供。10.3.4 分析方法化学成分应采用通常用来测定化学成分
24、的任何一种方法（如发射光谱、X 射线发射、原子吸收、燃烧技术或湿法分析方法）进行。选用的校准方法应溯源到所建立的标准。在结果出现不一致的情况下，化学分析应按照ISO/TR 9769 或ASTM A751 进行。10.3.5 产品分析的复验所有组若代表一炉产品的两根管的化学成分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。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。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。若一个或两个复验用试样不符合规定
25、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。在逐根检验任一炉的剩余管子时，只检验不合格的元素或需要检验的元素。产品分析复验用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。10.4 拉伸试验10.4.1 应力消除温度对于拉伸试验频率，只要应力消除温度比最终回火温度至少低56，则不应将回火产品的应力消除认为是“热处理”。10.4.2 炉批-控制拉伸试验第1、2 和3 组作为对本国际标准管子生产用的每一炉钢的控制，制造厂应进行一次拉伸试验。也可将在一根管上进行的炉批-控制试验作为该管所属被试验批的产品试验。10.4.3 试验频率和取
26、样位置套管和油管所有组套管和油管的试验频率在表C.40 或表E.40 中规定。试验用管应随机抽取，当要求进行多次试验时，抽样方法应保证所取的样品能代表该热处理循环（若适用）的始、末及管子的两端。当要求进行多次试验时，除加厚管试样可从一根管子的两端截取外，试样应从不同的管子上截取。10.4.4 试验频率和取样位置接箍、短节和附件接箍的试验频率在表C.41 或表E.41 中规定，短节和附件的试验频率在表C.42 或表E.42 中规定。对于第1 组、第2 组（C90 和T95 钢级除外）和第3 组，取自坯上的拉伸试样，应在对应于成品附件壁厚中心处截取。用以前经过试验并符合要求的套管、油管或接箍半成品
27、制造的短节或附件，若随后不再进行热处理，则不需进行拉伸试验。也可将炉批-控制试验作为该试件所属被试验批的产品试验。10.4.5 试样总则产品管体拉伸试样可由制造厂选择，或是全截面试样，或是条形试样，或是圆棒试样，如图D.9所示从无缝管和按箍坯料截取的条形试样应取自管子圆周上任一位置，由制造厂选择。圆棒试样应取自管壁中间。经热处理的管子和接箍坯料的拉伸试样应在生产线上最终热处理后的管子上截取。若能使用适当曲面的试验夹具，或将试样两端部经过机加工或冷压平，从而减少夹紧面的曲率，则所有条形试样标距长度内的宽度应约为38mm（1.500in）。否则，对于规格（代号1）小于4 的管子，试样宽度应约为25
28、mm（0.750in）；对于规格4-7 5/8 的管子，其宽度约为25mm（1.000in）；对于规格大于75/8 的管子，其宽度约为38mm（1.500in）。除圆棒拉伸试样外，所有的产品管体拉伸试样应代表所截取管子的整个壁厚，且试验时应不将试样压平。若使用圆棒试样，则当产品规格允许时，应采用直径为12.7mm（0.500in）的圆棒试样；其它规格的产品应采用直径为8.9mm（0.350in）的圆棒试样。当管子规格太小而取不出8.9mm（0.350in）的试样时，不允许使用圆棒拉伸试样。记录或报告伸长率时，当采用条形试样时该记录或报告应给出试样的名义宽度，当采用圆棒试样时该记录或报告应给出其
29、直径和标距长度，当采用全截面试样时，应在记录或报告中说明。10.4.7 试验方法产品的拉伸性能应在纵向试样上测定，试样应符合10.4.5 和ISO 6892 或ASTM A370 的要求。拉伸试验机应在任何试验前15 个月内按ISO 7500-1 或ASTM E4 校准。引伸计应在任何试验前15 个月内按ASTM E83 校准。记录应按13.4规定保存。10.4.8 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。10.4.9 复验若代表一批次产品的一次拉伸试验不符合规定要求，则制造厂可以从同一批管中另取3根管进行复验。若所有试样复验均符合要求，则除最
30、初取样的那根不合格管子外，该批管子合格。若最初取样的一个以上试样或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。复验用试样取法应与10.4.5 和10.4.6 规定相同。M65、J55 和C95 钢级复验用拉伸试样应从最初取样的那端取样。被判废批次产品可重新热处理，并作为新的批次重新试验。10.12 静水压试验10.12.1 静水压试验程序每根管子都应在加厚和最终热处理（若适用）后进行整管静水压试验，且至少达到10.12.2 规定的静水压试验压力而不渗漏。全压试验状态保持时间应不得少于5s。试验应在下列任一状态下进行：a）不加厚或进一步热处理提供的平端不加厚管；b）热处理后的平端
