SYT 6918石油天然气工业 钻井和修井设备 钻井泵.docx

1、SYT 6918石油天然气工业 钻井和修井设备 钻井泵SYT 6918-2012石油天然气工业 钻井和修井设备 钻井泵ICS 75. 180. 10 E 92 备案号 37605-2012 SY 中华人民共和国石油天然气行业标准SY /T 6918-2012 石油天然气工业钻井和修井设备 钻井泵Petroleum and natural ga:s industries -Drilling and well servicing equipment-Mud - pump 2012-08-23 发布 2012-12-01 实施国家能源局 发布SY /T 6918-2:012 次目mu 前言范围规范性

2、引用文件2 术语和定义3 设计;. 2设计条件 2钻井泵的规格及主要参数 3钻井泵的技术参数与额定值 3钻井泵齿轮的承载能力 4连接型式与尺寸 5齿面接触精度.。 9温升 9排出压力不均度及排出空气包容积要求 9排出安全间精度滚动轴承 9健康、安全、环境 CHSE) 要求设计文件9 4. .10 4. 11 4.4 4. 6 4. 8 4. 9 4. 1 4. 2 4. 3 4. 7 4. 5 4 4. 12 设计验证 10总则有限元分析.设计验证压力试验 10排出安全阀的验证试验 10钻井泵的型式试验;. 11 记录.5. 4 5. 2 5. 3 5. 5 5. 1 5 5. 6 材料要求

3、12总则 12要求 126. 1 6 6. 2 焊接要求 12总则 12要求 127. 1 7 7. 2 质量控制 12总则 12目检 12无损检测 CNDE)静水压试验.; 12I 12 8. 2 8. 3 8. 4 8. 1 8 SY /T 6918-2012 -u句32J1J1J句34444F3'民JFDFbp56UAV/07'UO句3唱it-It-l哨ltit-4l咱141咽1咽咱-4-7称名的寸件尺零头要轴主置轴泵配入井本输钻基测验牛泵式泵检试测验查刘井塞井度封检试检Uuuuu的件u钻活钻验精密度度试触气均精均以协uuuu存文输)转接包不可11HUHHU.保的运输

4、录录录运面气力全清测量求法牌存应带与运附附附泵齿空压安端韦质要方铭保商携装与性性性时脱刷刷刷勋蜘州卜阳肺刊卜曰栅峭UM饿喇喇喇3174JI叫立123士12ABCFD/O寸/QOH741咱1I-r俨'17;1dl飞/-m贝888880a88书。199刊刊门门录录录9刊门附附附H SY /T 6918-2012 剧本标准按照 GB/T 1. 1-2009 (标准化工作导则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会 (SAC/TC 96) 提出并归口。本标准负责起草单位:宝鸡石油机械有限责任公司。本标准

5、参加起草单位:兰州兰石国民油井石油工程有限公司、四川宏华石油设备有限公司、南阳二机石油装备(集团)有限公司、中国石油集团渤海石油装备制造有限公司、江苏如石机械有限公司、河北华北石油荣盛机械制造有限公司。本标准主要起草人:蒲容春、祖慧玲、范亚民、董辉、周小冬、刘俭、关庆、陈杰、杨春艳、骆宏赛。第 1 部分:标准的结构和编写给出的规则m山SY/T 6918一-2012石油天然气工业钻井和修井设备 钻井泵1 范围本标准规定了石油天然气工业钻井和修井用钻井泵的术语和定义、设计、设计验证、材料、焊接、质量控制、文件、产品标志、贮存、包装与运输的要求。本标准适用于活塞/柱塞式单作用钻井泵的设计、制造、试验

6、和检验。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 191 包装储运图示标志 (ISO 708) GB/T 22) 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法 (GB/T 229-2007 , ISO 148 - 1: 2006 , MOD) GB/T 3077 合金结构钢GB/T 3480. 5 直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第 5 部分:材料的强度和质量 (GB/T 3480. 5 2008 , ISO 6336 - 5: 2003 , IDT) GB/T 6388

7、 运输包装收发货标志GB/T 8423 石油钻采设备及专用管材词汇GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件GB/T 1379) 双圆弧圆柱齿轮承载能力计算方法GB/T 17744-2()()8 石油天然气工业 钻井和修井设备(lSO 146)3: 2003 , MOD) GB/T 22513 石油天然气工业 钻井和采油设备 井口装置和采油树 (GB/T 22513-2()()8 , ISO 10423: 2003 , MOD) JB/T 4730. 3 承压设备无损检测 第 3 部分:超声检测JB/T 4730. 4 承压设备元损检测 第 4 部分:磁粉检测JB/T 7927 阀门铸钢件

8、 外观质量要求SY/T 6919 石油钻机和修井机涂装规范3 术语和定义GB/T 8423 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 液缸 f1uid cylinder 用于安装阀总成、缸套、吸入管和排出管等零部件，并承受高压液体的壳体，是液力端最主要的零件。同义词:泵头;阀箱。3.2 阀腔 valve pot SY /T 6918-2012 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3. 10 3.11 在液缸的内部，用于安装阀总成和阅弹簧的部位称之为阅腔。排出空气包 discharge pulsatiol1l dampener 为改善泵的流量不均匀和压力波动，在泵排出口安

9、装的内充气体的密闭容器。眼入空气包 suction pulsation dampener 为稳定泵吸入管中的液流速度，在吸入管路上安装的内充气体的密闭容器 有常压和l预压两间。排出安全阀 discharge relief vaEve 为了保证泵安全工作，使泵的排出压力不超过某一允许值而设置的世压阀。吸入安全阔 suction relief valve 为了保证泵安全工作，使泵的吸入压力不超过某一允许值而设置的世压阀 c注，通常情况下，吸入安全阀不是必须的，只在某些特定情况下需要。泵 j，8! pump speed 某一活塞或柱塞每分钟往复运动的次数。额j?压力 ,rated pressure

10、在给定缸径下泵所允许的最大压力。最大泵压 maximum pump pressure 泵液力端所允许的最大工作压力。主就荷 primary load 设备执行其主要的设计功能时在设备内产生的载荷。动力端主承载件 primary load carrying components of power end 动力端承受主载荷的零部件。包括机架、输入轴、齿轮、国1轴、轴承、连杆、十字头、导板和中间拉杆等零件。3.12 液1.1端主承压件 primary load carrying components of f1uid end 液丈!端承受排出压力的零部件，但易损件和密封件除外。包括液缸、排出管、排出

11、五通、排 1:1-滤网外壳、排出空气包外壳和排出安全阀接管等零件。3.13 易拉i件 expendable items 在钻井泵的正常运行中，需要经常更换的零部件。一般包括:中间拉杆密封、缸套、活塞、阀总成、间弹簧及液力端的橡胶件等。4 设计4.1 设计条件钻井泵的设计、制造和试验应在各方面满足其预期的用途和可靠性。钻井泵的各零部件应能安全2 SY /T 6918-2012 地传递其规定的载荷和动力。钻井泵的设计应能保证设备的安全运行。应采用下面的设计条件:a) 钻井泵的规格及主要技术参数应符合 4. 2 的规定。b) 钻井泵的设计及工作环境温度不低于- 20 0C 。当工作环境温度低于 OO

12、C 时，钻井泵机架油池内应采取适当的加热措施;当工作环境温度高于 40 0C 时，钻井泵机架油池内应采取适当的冷却措施。c) 液力端排出管线，当连接规格大于 50mm (2in) 或额定压力值大于 34.5MPa 时，应采用法兰或活接头连接。4.2 钻井泵的规格及主要参数钻井泵的规格代号按额定输入功率分为 350 ， 500 , 800 , 1 ()()(), 13()O , 1600 , 220() , 3000。钻井泵的规格代号、额定输入功率及主要参数应符合表 1 的规定。表 1 钻井泵的规格和主要参数钻井泵规格代号额定输入功率 最大泵压 最大理论流量(参考)kW (hp) MPa L!

13、s 35() 261 (35() 211. 7 35 350 261 (350) 27. 6 35 500 373 (500) 27. 6 35 500 373 (5()O) 34. 5 35 S()() 597 (8()() 34. 5 38. 5 8()O 597 (800) 5 1. 7 38. 5 10()O 746 C1()()() 34. 5 40 1000 746 (1000) 5 1. 7 40 13()() 969 (1300) 34. 5 42. 5 1300 969 C1 3(0) 51.7 42. 5 1600 1193 C1 60() 34. 5 46 1600 11

14、93 (1600) 51. 7 46 22()() 1641 (22()O) 51. 7 65 22()() 1641 (22()O) 69. () 65 3000 2237 (3()()() 5 1. 7 76 3000 2237 (300() 69.0 76 注 1 :钻井泵规格代号的数值用英制马力值 (hp) 表示。注 2. 最大理论流量的数值仅供参考。4.3 钻井泵的技术参数与额定值4.3.1 钻井泵主要参数之间的关系钻井泵主要参数之间的关系可表达为(以三缸单作用泵为例) : 3 SY /T /918-2012 户。=平 ?6?1 N;/Q , 、，1 /飞. . . . . . .

15、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ?6?1 式中:。-一某一缸径下的额定压力，单位为兆帕 (MPa) ; 矿一一泵的总效率，它是泵的机械效率、容积效率及水力效率之乘积，通常取币:(). l)O; N; 一一额定输入功率，单位为千瓦 (kW);Q; 某一缸径下的额定流量，单位为升每秒(L/s) 。4.3.2 泵的理论流量钻井泵的理论流量可表达为(以三缸单作用泵为例) : Q=5X lO- HF.5.n (2) 式中:Q-一一泵在某一缸径下的理论流量，单位为升每秒 (L/s) ; F- 某一缸径所对应的面积，单位

16、为平方毫米 (mm2 ) ; S一一一冲程，单位为毫米 (mm);n一 泵速，单位为次每分钟 (min- 1 ) 。可将公式。)改写为:Q=3.927 X lO- H D2 .5. (3) 式中:D一一缸径，单位为毫米 (mm) 。在公式 (2) 和公式。)中，用额定泵速 n;代替 n ， 则每级缸套下的额定流量化可按公式 (4)计算:Q; = 3. 927 x 10 - H D2 ?6?1 5 ?6?1 n; (4) 式中:Q，-一一每级缸套下的额定流量，单位为升每秒 (L/s) ; n，-一每级缸套下的额定泵速，单位为次每分钟 (min- 1 ) 。4.3.3 额定输入功率钻井泵额定输入功

17、率的数值，见 4. 2 和表 1 的规定。注:本标准的附录 A 提供了推荐的与输入功率对应的钻井泵输入铀轴头尺寸。4.3.4 最大泵压钻井泵最大泵压的数值，见 4. 2 和表 1 。当按公式(1)计算出最小(或较小)自i1径下的额定压力如值超过最大泵压时，此缸径下的额定压力应选取最大泵压的数值。4.4 钻拌泵齿轮的承载能力4.4.1 总则制造商应选择合适的齿轮结构参数组合以确保齿轮有足够的齿根弯曲强度和l齿面接触强度，满足钻井泵齿轮的承载能力。4 SY /T 6918-2012 4.4.2 设t十齿轮应采用单级减速的斜齿轮或人宇齿轮。渐开线齿轮承载能力的计算应符合 GB/T 3480. 5 规

18、定，双圆弧齿轮承载能力的计算应符合 GB/T 13799 的规定。齿轮的设计输入参数应为钻井泵的额定输入功率和额运输入转速，额定输入转速等于额定泵速乘以齿轮速比。计算时，使用系数选取1. 50; 最小安全系数，对弯曲强度选取 2. ()，对接触强度选取1. 25 。4.4.3 材料齿轮材料的化学成分应符合 GB/T 3077 的规定，材料宜选用调质钢或渗碳钢。4.5 连接型式与尺寸4.5.1 钻井泵活塞杆和活塞芯孔(参见附录 B)4.5. 1. 1 规格和尺寸钻井泵活塞杆和活塞芯孔的规格和尺寸应符合图 1 和表 2 的规定。斗-.L 1 0.131 A 1 Q 说明:1一一活塞杆;2一-活塞密

19、封圈;3 活塞;4一一一活塞螺母。a 螺纹退刀槽、螺纹凸台的结构和尺寸由制造商选择。图 1 钻井泵液力端活塞杆租活塞芯孔4.5. 1. 2 螺纹活塞杆端部和活塞螺母的螺纹应符合表 2 所列规格。4.5.2 钻井泵液缸阀腔4.5.2.1 规格和尺寸钻井泵液缸阀腔的规格和尺寸应符合图 2 和表 3 中给出的要求。4.5.2.2 弹簧安装尺寸阀腔内的弹簧安装尺寸应符合图 2 和表 3 中的尺寸 L ， M 和 N 。5 SY/T918-2012 表 2 钻井泵液力端活塞杆和活塞芯孔活塞杆活塞和活塞公称连接 活塞杆 台肩至螺纹活塞杆直径 台肩直径杆连搜号 端部长度 起始处直径 A B :t l.6 C

20、 C max) SA- 2 25.4 25. 3225. 37 106.4 38.1 SA-3 25.4 25. 3225. 37 :106. 4 38.1 SA-' 4 38.1 38. 0238. ()7 138. 1 47. 6 SA _. 5 42 41. 9241. 97 148.0 65 注 1 :优先选用 SA - 3 和 SA - 5 号。注 2: SA - 2 和 SA-4 号主要用于出口产品和特殊用途。., 阀腔?6?1 规格 A C (min) 4 111. 125 34. 9 5 127. ()IJ() 38.1 6 '142. 875 44. 5

21、7 58. 750 50. g 8 . 77. 80() 57. 2 4.5.3 钻井泵缸套4.5.3.1 缸套孔径这 D 120.7 136. 5 152.4 168.3 187. :l D 图 2 钻井泵液缸阀腔表 3 液缸阀腔阀腔尺寸E F G 20. 6 69. 9 104.8 33. 3 76. 2 123.8 33. 3 82. 6 133.4 33. 3 88. 9 142.9 33. 3 95. 3 152.4 D :t 0.4 50. 8 50. 8 82.6 9() Cmin) 69. ') 79. 4 自 5. 7 95. .3 98. 4 单位为毫米活寒蝶纹规

22、格 | 活塞芯于L1 - 8m 忆一 2八 I 25. 4025. 48 M24 - 6g I 25. 4()25. 48 1 y2 - 81 JN-2AI 38.10川 18M39X 3 - 6g I 42. OO42. 08 50. 8 69. sl 6 口69. 9 69. ,) 阀弹单位为毫米货安装尺寸M N 76. 25. 3 95.3 I 108.0 t川:缸套孔径(见图 3 中的尺寸 A) 分为公制和英制两种。公制缸套孔径应为个位数为零的整数，井6 SY /T 6918-2012 以 10mm 级差增加(见表的。英制缸套孔径大于或等于1>152.4mm C6in) 的缸套应

23、以 6. 35mm (比in) 级差增加，孔径小于1> 152. 4mm (6in) 的缸套应以 12.7mm C Yz in) 级差增加(见表 5) 。缸:套孔径公差应按图 3 所示的规定。EFN.mA 单位为毫米180 170 钻井泵缸套(示意图)公制缸套孔径系列七L注:表中仅列出了一些常用的规格，在符合 4.5.3.1 规定的前提下允许向两端延伸。160 140 图 3表 4英制缸套孔径系列表 5注:表中仅列出了一些常用的规格，在符合 4.5.3.1 规定的前提下允许向两端延伸 o缸套内孔的表面粗糙度和硬度4. S. 3. 2 钻井泵缸套内孔的表面粗糙度应小于或等于 Ra().20

24、r口。对于双金属缸套，其内套表面硬度应为60HRC65HRC 。倒角4. S. 3. 3 钻井泵活塞进入端的缸套内孔倒角应按图 3 的规定 o钻井泵活塞钻井泵活塞芯孔应符合图 1 和表 2 的规定。活塞外径应适用于 4.5.3. 1 和图 3 所规定的缸套孔径尺寸及倒角尺寸。4. S. 4 钻井泵排出法兰钻井泵排出口法兰应符合 GB/T 22513 及表 6 的规定。法兰的实际孔径可小于或等于法兰的公称尺寸。4. S. 5 钻井泵排出法兰表 66<).OMPa 51.7扎1P;34. 5 肌1Pa20. 71Pa 69.0MP; , 6BX 型34.SMP; , 6B 型34.SMP; , 6B 型20.7MPa , 6B 型103mm (4in) 町或 130mm (S Ys' in) 7 最大泵压SY /T 6,918-2012 4.5.6 钻井泵眼入法兰钻井泵吸入法兰规格和尺寸应符合图 4 和表 7 的规定。图 4 钻井泵服入法兰表 7 吸入法兰的规格和尺寸厚度 TT -' Q Q 法兰规格 夕忖圣 ODmm rin) 口l盯1200 '8) 337. o:t O. 3 250 (l() 406. 5 :t O. 3 300 (12) 457. 0 土 O. 3 ml 20 + OU 叶、d、仙;+ ( 叶、2