国家标准 GB/T25430一2019 代替GB/T254302010 石油天然气钻采设备旋转防喷器 Petremdringandprndactin equipmenmt一Rotatingcontroldevices 2019-12-31发布 2020-11-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T25430一2019 目次前言范围 2 规范性引用文件术语、定义和缩略语 3.1术语和定义 3.2缩略语设计要求 4.1规格名称工作条件 4,2 4.3特定部件的设计要求 4.！设计方法 4.5设计确认试验 13 13 4.6文件 4.7操作性能试验 l4 4.8非金属密封件和模压密封总成的设计温度确认 l6 4.9操作手册要求材料要求 1 媒接要求 18 质量控制要求 18 7.1总则 18 7.2测量和试验设备 18 7.3质量控制人员资格鉴定 18 7.4设备及零件的质量控制要求 18 特殊设备和零件的质量控制要求 18 7.6出厂验收试验(FAT) 20 7.7质量控制记录要求 21 标志 22 8.1总则 22 23 8.2标志类型 24 8.3设备的特殊编码要求 25 贮存和运输 25 9.130天以上的贮存 26 9.2运输
GB/T25430一2019 27 附录A(资料性附录RCD操作性能试验程序 31 附录B(资料性附录验证非金属密封件和模压密封总成温度等级的设计温度确认试验程序 34 附录c资料性附录RRCD型号或类型的标记方法 I
GB/T25430一2019 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准代替GB/T254302010《钻通设备旋转防喷器规范》,与GB/T254302010相比,除编辑性修改外主要技术变化如下删除了达兰连接的压力等级和尺寸列表(见2010年版的表2); 规格尺寸增加了含装配内孔保护器的通径[见4.3.511]n -增加了设备尺寸列表(见表2); -增加了试验芯轴尺寸要求[见表3,注c)]; -增加了安全程序应符合制造商书面程序的要求(见4.7.2.l); 修改了RCD试验程序内容描述方式,将不同类型RCD试验要求列人表4(见4.7.2,2010年版的表B.1); 修改了额定动压试验时间[见4.7.2.4,2010年版的B.4.5j]; 修改了胶芯拆装试验的拆装循环数,由“200次拆装循环数”改为“100次拆装循环数"[见 4.7.2.5,2010年版的B.4.3d1; -修改了承压起下钻寿命试验的渗漏量要求见4.7.2.7,2010年版的B.4.4) -删除了关闭压力的说明(见4.8.1.3,2010年版的4.8.1.3); 修改了操作手册要求[见4.9k),2010年版的4.9k]; -修改了材料要求、焊接要求的描述方式(见第5章、第6章,2010年版的第5章、第6章); 修改了测量和试验装置、质量控制人员资格鉴定、设备及零件、特殊设备及零件的质量控制要求(见7.1、7.2、7.3、7.4、7.5,2010年版的第7章); 修改了通径规标准长度(见7.5.7.4,2010年版的7.5.7.4); 删除了RCD胶芯试验步骤描述,增加了全封闭压力的描述(见7.5.7.7.4,2010年版的7.5.7.7.2); -增加了RCD出厂验收试验矩阵见7.6); 删除了卡箍的标识要求和位置(见表6,2010年版的表16); 删除了密封性能试验重复施压10次的要求[见A.5.1d)5),2010年版的B.4.1d)5] -删除了关闭压力每次增量的具体数值[见A.5.1e)4),2010年版的B.4.1e)4)]; -修改了疲劳试验胶芯开关循环次数,用364次代替365次(见A.5.2,2010年版的B.4.2) 修改了胶芯拆装试验胶芯拆装次数,由“200次”改为“100次”[见A.5.3d),2010年版的 B.4.3d)]; -增加了额定压力起下钻试验内容(见A.5.4) 修改了承压起下钻寿命试验内容(见A.5.5,2010年版的B.4.4); 删除了“热处理设备的推荐作法”“典型的焊接坡口设计”“RCD采购指南”“失效报告”“GB/T 20174中设备的垫环号”和“本标准与APISpece16RCD中表格对照”等六个附录(见2010年版的附录D附录E、附录F,附录G附录H附录); -增加了资料性附录“RCD型号或类型的标记方法”见附录C) 本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会(SAC/TC96)提出并归口本标准起草单位:石油工业井控装置质量监督检验中心,石油川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院、四川宝石机械钻采设备有限责任公司、合格评定国家认可中心,石油勒海钻探工程公司工程技术研究院、石油化工股份有限公司石油工程技术研究院、中海油能源发展股份有限公司工
GB/T25430一2019 程技术分公司、四川宏华石油设备有限公司本标准主要起草人:张志东,李丽、张祥来、羡维伟、申剑坤潘锋、刘小玮,张川、陈章瑞、罗迎意、秦柳、刘念念、潘登、任伟、王帅、范红康、初德军、田雨本标准所代替标准的历次版本发布情况为 GB/T254302010 IN
GB/T25430一2019 石油天然气钻采设备旋转防喷器范围本标准规定了用于油气和地热钻井作业的旋转防喷器(RCD)的安全性、互换性、设计、材料,焊接、质量控制、标志以及贮存和运输的要求本标准对关键组件给出了要求本标准适用于主动型(见图1)、被动型(见图2)和混合型见图3)旋转防喷器,RCD旋转总成(包括金属件和非金属件),RCD密封胶芯(主动型和被动型)和RCD本体卡箍的设计和制造本标准不适用于RCD的现场使用或现场试验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/T20174石油天然气钻采设备钻通设备 GB/T20739橡胶制品贮存指南 GB/T20972.1石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第1部分;选择抗裂纹材料的一般原则 GB/T20972.2石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第2部分;抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁油气开采中用于含碱化氢环境的材料 GB/T20972.3石油天然气工业第3部分:抗开裂耐蚀合金和其他合金 GB/T22513石油天然气工业钻井和采油设备井口装置和采油树 APITR6AF2综合负载下的AP法兰性能(TechnicealreportoncapabilitiesofAPIintegral fangesundercombinationofloadingphaseI AsTMD1418胶和橡胶乳胶命名标准方法(Standardpracticeforrubberandrubberlatices nomenclature
GB/T25430一2019 说明 -主动型密封RCD; -闸阀 -环形防喷器; -钻井四通; -井口本体法兰或卡箍; 表层套管 -闸板防喷器; 注图中左侧标注的标准编号即右侧图示的产品所遵从的标准图1主动型旋转防喷器地面防喷器组示意图
GB/T25430一2019 作说明 -被动型密封RCD: 闸阀; -环形防喷器钻井四通法兰或卡箍井口本体 -闸板防喷器; 表层套管注图中左侧标注的标准编号即右侧图示的产品所遵从的标准图2被动型旋转防喷器地面防喷器组示意图
GB/T25430一2019 事 10 说明 -被动型密封RCD胶芯; 闸板防喷器; 主动型密封RCD胶芯; 闸阀混合型密封RCD 8 钻井四通; -环形防喷器; 井口本体; 法兰或卡箍; -表层套管注:图中左侧标注的标准编号即右侧图示的产品所遵从的标准图3混合型旋转防喷器地面防喷器组示意图
GB/T25430一2019 术语,定义和缩略语 3.1术语和定义 GB/T20174界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1.1 旋转防喷器rotatimgeomtroldeviee;RCD 能转防喷器是一种允许钻柱(如钻杆.套管等)在井口压力下脆转和轴向移动,可通过胶芯密封钻柱以保持压力的钻通设备 3.1.2 主动型旋转防喷器aetieRCDsystem 依靠外部压力以保持密封胶芯与钻柱间密封的RCD系统 3.1.3 被动型旋转防喷器passieRCDsystem 不依靠外部压力即可保持密封胶芯与钻柱间密封的RCD系统 3.1.4 混合型旋转防喷器hybridRCDsystem 主动型与被动型胶芯元件相结合的RCD,其主动型密封胶芯需要外部液压源提供关闭动力以在井口压力作用下保持密封,所有元件在井口压力作用下保持独立密封,达到RCD的额定静压 3.1.5 内孔保护器breptecor 无需压力控制时,安装的RcD保护器,替代密封件或胶芯 3.1.6 本体卡箍elap,housing 用于固定和锁紧配套的RCD本体组件的装置 3.1.7 盲板连接bimdl connectionm 没有中心孔的端部或出口连接,用来完全封堵连接 3.1.8 端部连接 endc0nnection 作为设备的组成部分且用于连接设备的法兰(螺柱式或通孔式)毂连接或其他端部连接 3.1.9 其他端部连接otherendconnectiom;OEC 本标准没有要求的连接,包括非API垫环、法兰和毂,以及制造商的专有连接 3.1.10 螺柱连接studdedconneection 通过将螺柱旋人有螺纹的孔中而形成的连接 3.1.11 全封闭completesht-ofr;Cso 井内没有管柱情况下,完全关闭井眼 3.1.12 1valitdaton 设计确认design 通过试验证明产品符合设计要求,以确认设计的过程
GB/T25430一2019 注:设计确认可以包括下列一个或多个活动(并不是一个完整的清单) 样机试验 a 产品的功能和(或)运行试验; b 现场运行试验和评审 3.1.13 额定动压dynamicpressurerating 钻井时,包括钻柱在指定转速下旋转时的额定压力 3.1.14 毂hub 用于连接承压设备的具有外角台肩和密封机构的凸缘 3.1.15 液压腔hydrauleuperatng" chamber RCD中用于承受液压的部分或内部腔体 3.1.16 ratedworkin 液压操作系统额定工作压力hydralieoperatiny ngsystem！ imgpreSsure 由设计确定的设备在操作时的最大液压 3.1.17 液压操作系统推荐工作压力hydre aulic operatingystemrecommendedoperatingpresure 制造商推荐的操作压力 3.1.18 整体integral 通过锻造、铸造或焊接工艺组成的零件 3.1.19 渗漏leakage 密封液体从被试压力容器内部向外渗出 3.1.20 胶芯paekigelement/wnit RCD和钻柱之间的密封件 3.1.21 零件part 用于装配单一设备单元的独立件 3.1.22 承压件pressure-containingpart(s)ormember(s) 与井内流体接触的零件,当其预期功能失效时,会导致井内流体释放到外部环境中如;本体,承压总成 3.1.23 控压件pressure-controllingpart(s)rmember(s 控制或调节井内流体的零件注:如;密封胶芯、密封座和其他零件 3.1.24 额定工作压力ratedworkingpressure 由设计确定的设备所能承受和/或控制的最大内部压力注对于RCD,设备设计承受和(或)控制的最大内部压力取决于操作;动态旋转管柱;起下钻起下管柱但
GB/T25430一2019 不旋转;静止无管柱运动 3.1.25 耐腐蚀垫环槽 corrosionresistantringgro0ves 衬有耐腐蚀金属的垫环槽 3.1.26 序列化serialization 将一个唯一性代码赋予设备的各部件和(或)零件,以便保持记录 3.1.27 稳压(压力试验stabilized(pressuretestng 压力试验时)初始压降减小到制造商规定的额定值范围内时的状态注:压降可能是由于温度变化、橡胶密封件的安装或封闭在被试设备中的空气压缩等因素引起的 3.1.28 pressureratng 额定静压static 由设计确定的,无管柱运动时,配有新胶芯的完整RCD的设计验证压力 3.1.29 承压起下钻stripping 为控制泥浆溢出井眼,在井内有压力的情况下起下钻具 3.1.30 起下钻额定压力strijppimgpressurerating 在往复或起下钻,但未旋转钻柱时,对于特定型号胶芯承受的最大压力 3.2缩略语下列缩略语适用于本文件 SocietyforTeingandMaterial) AsTM 美国材料与试验协会标准(Am merican 美国石油学会(AmericanPetroleumlnstitute a" Aloy) 耐腐蚀合金(Corosion -Resistant 全封闭(CompleteShut-Off) 外径(OuterD)iameter 其他端部连接(OtherEndConnection) 工艺评定记录(ProcedureQuaifieationRecord 鉴定试验试样(QualifieationTestCoupo )0n RcD 旋转防喷器(RotatingControlDeviee) 设计要求 4.1规格名称本标准范围内的设备,其规格名称应与4.3所述相符 4.2工作条件 4.2.1压力等级额定静压、额定动压和起下钻额定压力均应由制造商规定并按本标准确认压力等级均针对于新密封胶芯,且承受的井口压力不超过连接件的最低额定压力
GB/T25430一2019 4.2.2温度等级 4.2.2.1总则最低温度是指设备可能承受的最低环境温度最高温度是指通过设备的流体的最高温度 4.2.2.2 金属材料表1给出了所设计设备的金属零件工作的温度范围表1金属材料的温度等级工作范围温度等级 T-75/250 一59~121 -75~250 T-75/35o0 -59~177 -75350 T-20/250 -29121 -20~250 T-20/350 -29177 -20350 T-0/250 -18121 0250 0350 T-0/350 -18177 4.2.2.3胶芯胶芯应满足8.3.4.3所示温度等级制造商应规定胶芯作业的流体环境(液相、气相或多相的)和兼容性 4.2.2.4其他弹性密封件密封件应满足制造商书面规范中规定的温度等级制造商应规定密封件作业的流体环境(液相、气相或多相的)和密封件的兼容性 4.2.3酸性环境下材料要求与井内流体接触的金属材料都应符合GB/T20972.1,GB/T20972.2,GB/T20972.3对其在酸性工况下工作的要求 4.3特定部件的设计要求 4.3.1法兰端部和出口连接 4.3.1.1总则法兰端部和出口连接应符合GB/T22513的尺寸要求 RCD底部连接的额定压力值应不小于RCD的额定静压侧出口连接的额定压力值应不小于RCD的额定静压 6B型和6BXx型法兰连接可用作整体连接 RCD的6B型和6BX型整体法兰不应含有试验连接件
GB/T25430一2019 制造商的设计应使用与AP1TR6AF2中AP法兰相同的格式,将法兰端部和出口连接的载荷！能力形成文件这种格式即压力与不同张力下许用弯矩的关系图制造商应对承受该曲线所示的应力限的连接部分进行说明分析设计方法应符合4.4的规定 4.3.1.2设计 4.3.1.2.1压力等级和法兰连接的尺寸范围 6B型和6Bx型法兰连接应根据GB/T22513指定的规格和压力等级组合进行设计 4.3.1.2.26B型法兰连接 4.3.1.2.2.1标准尺寸 BB塑整体法兰尺寸应符合GBT2513的规定所有环槽的尺寸应符合GB/T22513的规定注:6B型法兰连接是垫环连接型,不宜设计为面对面组装垫环一侧的法兰面应加工成平面或者是凸面,厚度应满足GB/T22513的要求 4.3.1.2.2.2耐腐烛性垫环槽可在6B型法兰连接环槽堆焊耐腐蚀层堆焊之前,环槽的尺寸应符合GB/T22513的规定注如果堆焊层合金的强度等于或超过母材金属的强度时,宜进行其他媒接准备 4.3.1.2.36BX型法兰连接 4.3.1.2.3.1标准尺寸 6BX型整体法兰连接尺寸应符合GB/T22513的规定所有环槽的尺寸应符合GB/T22513的规定注，6Bx型法兰连接是垫环连接型,宜设计为面对面组装 4.3.1.2.3.2耐腐蚀性垫环槽可在6BX型法兰连接环槽堆焊耐腐蚀层堆焊之前,环槽的尺寸应符合GB/T22513的规定注如果堆焊层合金的强度等于或超过母材金属的强度时,宜进行其他焊接准备 4.3.2螺柱式端部及出口连接 4.3.2.1总则本标准中的两种类型螺柱式端部和出口连接(6B和6BX)都应符合GB/T22513的规定螺柱式连接6B型和6BXx型可作为整体连接使用制造商应使用与APITR6AF2中AP达兰连接相同的格式,将螺柱式的载荷/能力形成文件这种格式即压力与不同张力下许用弯矩的关系图制造商应对承受该曲线所示的应力限的连接部分进行说明分析设计方法应符合4.4的规定 4.3.2.2设计 4.3.2.2.1总则螺柱式端部和出口连接的设计除下列情况之外,应与4.3.1.2相同
GB/T25430一2019 4.3.2.2.26B型螺柱式连接 4.3.2.2.2.1标准尺寸 6B型螺柱式连接的孔径、螺柱分布圆直径和法兰外径尺寸应符合GB/T22513的规定 4.3.2.2.2.2螺柱式连接面螺柱连接应符合GB/T22513的规定 4.3.2.2.2.3螺柱孔螺柱栓孔的尺寸规格和定位应符合GB/T22513的规定攻丝孔的螺纹型式应符合4.3.3的要求螺柱孔内完整螺纹的最小深度应等于其螺栓直径,最大螺纹深度应符合制造商书面规范的要求 4.3.2.2.36BX型螺柱式连接 4.3.2.2.3.1标准尺寸 6BX型螺柱连接的孔径、螺柱分布圆直径和法兰外径尺寸应符合GB/T22513的规定 4.3.2.2.3.2螺柱式连接面螺柱连接应符合GB/T22513的规定 4.3.2.2.3.3螺柱孔螺柱栓孔的尺寸规格和定位应符合GB/T22513的规定攻丝孔的螺纹型式应符合4.3.3的要求螺柱孔内完整螺纹的最小深度应等于其螺栓直径,最大螺纹深度应符合制造商书面规范的要求 4.3.3螺柱、螺母、螺柱孔(螺栓连接) 螺柱式和法兰式端部和出口连接的螺栓应符合GB/T22513的要求 4.3.4毂式端部和出口连接由制造商规定的卡箍式端部和出口连接(16B和16BX型)的卡箍毅应符合GB/T20174的要求由制造商规定的与卡箍式端部和出口连接(16B和16BX型)使用的卡箍,应符合GB/T20174的要求 16B型卡箍式连接可在环槽堆焊耐腐蚀层堆焊之前,环槽的准备应符合GB/T22513 4.3.5旋转防喷器 4.3.5.1尺寸 4.3.5.1.1规格尺寸 RCD应确定 a)法兰尺寸(顶端、底端和出口)和额定静压; 本体通孔; b 安装密封元件处的最小限制内径; c d 旋转总成通孔(如果与最小限制内径不同); 含装配内孔保护器的通径(如需要安装保护器) 10
GB/T25430一2019 4.3.5.1.2端对端尺寸 RCD的端对端尺寸是指从底部连接底面到顶面的总高度其尺寸应符合制造商的书面规范 4.3.5.2设计方法应符合4.4的要求 4.3.5.3端部连接本标准范围内的所有设备的端部连接应符合4.3.1、4.3.2、4.3.4、4.3.8和4.3.9的要求 4.3.5.4出口连接应符合4.3.1、4.3.2和4.3.4的要求 4.3.5.5材料承压件的材料应符合第百章的要求封闭螺栓和其他零件应符合制造商的书面规范 4.3.6密封垫环本标准设备所用的垫环应符合GB/T22513对PSL1的所有要求 R型.Rx型及x型密封垫环用于法兰、螺柱及毅式连接 R型与Rx型热环在R狠垫环槽内是可互换的仅Rx型热环用于sR热环槽 x型垫环用于 BX垫环槽 RX型与BX型垫环不应互换 4.3.7焊颈式毂本标准不涉及非AP1焊颈式毂 4.3.8OEC 总则 4.3.8.1 本章对可能用于连接RCD而本标准又未作出规定的其他端部连接提出了要求 OEC包括符合本标准但带有非本标准垫环制备的法兰和毂,以及制造商的专有连接 4.3.8.2设计 4.3.8.2.1设计方法 OEC应该按照4.4的要求进行设计 4.3.8.2.2尺寸 OEC应按照表2中所示的尺寸进行设计 4.3.8.2.3孔尺寸应符合表2中规定的最小通径 4.3.8.3材料 OEC材料应符合第5章的要求 11
GB/T25430一2019 4.3.8.4试验本标准中使用OEC的设备应通过第7章要求的试验表2设备尺寸公称尺寸 mm in 179 7% 228 279 11 346 13% 16% 425 476 18% 527 20 21必 540 68o 26% 762 30 4.3.9盲板连接 4.3.9.1法兰 6B和6BX型盲板法兰应符合GB/T22513的尺寸要求 4.3.9.2 毅如果制造商选用16B型和16BX型盲板卡箍毂,其尺寸应符合GB/T20174要求 4.3.9.3OEC OEC的盲板设计和结构应符合4.3.8.2、4.3.8.3和4.3.8.4的规定 4.3.10试验、排放、注入和仪表连接法兰,毅和oEC的密封和孔应符合GB/T22513的规定设计方法 4.4 4.4.1端部和出口连接应符合第4章其他条款及第5章、第6章,第7章的规定 4.4.2承压件应按GB/T20174进行设计 4.4.3封闭螺栓应按GB/T20174进行设计 12
GB/T25430一2019 4.4.4其他零件承压件和控压件的设计应满足制造商书面规范,并按4.2中规定的工作条件进行设计 4.4.5其他设计信息 4.4.5.1连接密封元件下方的端部和出口连接应是整体型的 4.4.5.2RCD本体卡箍制造商应使用与AP1TR6AF2中APl法兰连接相同的格式,将卡箍式连接的载荷与RCD卡箍连接能力形成文件这种格式即压力与不同张力下许用弯矩的关系图制造商应规定卡箍/RCD毂的应力限制范围分析设计方法应符合4.4的规定 4.4.5.3OEC 制造商应使用与AP1TR6AF2中API法兰连接相同的格式,将OEC的载荷与其连接能力形成文件这种格式即压力与不同张力下许用弯矩的关系图制造商应规定OEC的应力限制范围分析设计方法应符合4.4的规定 4.5设计确认试验 4.5.1总则除本标准规定的卡箍、法兰、毂或垫环外,对旋转总成、密封胶芯、锁紧装置应进行设计确认试验,并应以制造商书面规范加以说明设计确认试验应形成书面文件并按4.6的要求进行确认 4.5.2RCD RCD的操作性能试验应符合4.7的规定 4.5.3RCD胶芯 RCD胶芯试验应符合4.7的规定 RCD胶芯的设计温度确认试验应符合4.8.2的规定 4.5.4OEC OEC的操作性能试验应符合制造商的书面规范 4.6文件 4.6.1设计文件设计内容包括设计要求,设计方法、设计假定和设计计算,并应形成书面文件设计文件的媒介应清晰、易读,可复制和易检索 4.6.2设计评审设计文件应由原设计者以外的人员进行评审和验证 13
GB/T25430一2019 4.6.3设计确认设计确认程序和结果应形成书面文件 4.6.4文件保存第4章所规定的文件应从该型号、规格和额定静压力的最后一件产品制造完成后保存10年 4.7操作性能试验 4.7.1总则 4.7.1.1 要求所有试验应符合表3的规定 4.7.1.2程序操作性能试验应在环境温度下用水模拟井内流体除非另有说明,关闭压力应为制造商推荐的压力且不应超过液压控制系统的设计工作压力制造商可参见附录A的程序进行验证,并将试验程序和结果形成书面文件 4.7.1.3验收准则除承压起下钻试验外,所有验证压力完整性试验的验收准则应为无可见渗漏 4.7.1.4比例换算如尺寸和工作压力可以按比例换算,应符合表3的规定制造商应将其形成技术文件表3操作性能试验和按比例换算的验收方法试验项目 RCD 密封性能 pp,S2 额定静压 s,S2 额定动压 pp,S2 起下钻额定压力 psT,S3 疲劳" /,.S2 温度确认 ,S3 ps 胶芯拆装 ps,S2" 验证所有不高于被试产品额定静压的产品是合格的例如;当具有相同尺寸和材料的胶芯有多个额定 s 压力,只需测试最大压力验证所有不高于被试产品额定动压的产品是合格的验证所有不高于被试产品起下钻额定压力的产品是合格的 pT 验证被试产品所有规格的其他产品都是合格的 S2 仅验证被试规格的产品是合格的 S3 本试验不适用于被动型旋转防喷器仅关闭机构功能相似的设计可以换算如果单只胶芯用于密封不同尺寸的芯轴,应使用最小外径和最大外径芯轴分别进行试验,芯轴的几何尺寸与钻具接头一致所有尺寸胶芯应选用相应尺寸芯轴进行试验 14
GB/T25430一2019 4.7.2RCD试验程序 4.7.2.1 总则安全程序应符合制造商书面程序 4.7.2.2RCD试验要求不同类型的RCD试验要求见表4 试验程序可参见附录A 表4RCD试验程序被动型主动型混合型试验要求被动型主动型轴承胶芯轴承胶芯轴承胶芯胶芯密封性能试验疲劳试验额定压力起下钻试验承压起下钻寿命试验胶芯拆装试验额定动压试验额定静压试验注;“v”"表示要求做的试验项目 -”表示不要求做的试验项目所有元件应在井口压力下独立保持密封至达到RCD的额定静压如果RCD设计中的功能包括操作时的多个旋转总成,则每个旋转总成应独立进行试验该试验是其他试验程序中要求的试验之一,故没有特定的额定静压试验程序 4.7.2.3额定静压试验本试验应验证RCD的额定静压值文件记录应包括井口压力,试验芯轴尺寸,旋转总成的型号和零件号,以及承受井口压力的符合制造商书面规范的所有内密封件和外密封件等 4.7.2.4额定动压试验本试验应验证RCD的额定动压值达到制造商规定的井口压力值并且达到相应的转速至少100h 文件记录应包括井口压力、试验芯轴尺寸,试验芯轴和旋转总成的旋转速度,旋转总成的型号和零件号，以及承受井口压力的符合制造商书面规范的所有内密封件和外密封件等 4.7.2.5胶芯拆装试验本试验用于验证在不影响RCD操作性能的情况下,RCD反复更换胶芯的能力本试验包括拆装胶芯和每拆装20次进行一次额定静压试验文件应包括失效时的拆装循环数或100次装拆循环数,取其首先达到者 15
GB/T25430一2019 4.7.2.6额定压力起下钻试验本试验用于验证在制造商所规定的起下钻额定压力下至少起下400个钻具接头时,指定类型RCD 密封胶芯起下钻额定压力值文件记录应包括井口压力和温度、芯轴尺寸和钻具接头直径,试验流体以及胶芯型式和零件编号 4.7.2.7承压起下钻寿命试验本试验是额定压力起下钻试验的补充,本试验用芯轴和工具接头通过密封胶芯时,液体渗漏不超过 3.8L/min(lgal/min),以确定主动型和(或)被动型密封胶芯保持控制井口压力的能力该起下钻试验应根据最大井口压力(制造商规定的起下钻额定压力)进行,以验证胶芯适应特定的承压起下钻压力文件内容包括 a 试验期间的井口压力; b)试验期间的井内流体; c 芯轴尺寸,长度和钻具接头的几何尺寸(见表3); d 起下钻速度记录; 出现渗漏时通过的钻具接头数或通过1000个钻具接头数[应安装带有一个模拟18"AP5 imeh钻具接头的88.9mm(3%m)oD外径试验芯轴],取其首先达到者; 试验期间实测的从井内带出的液体量" f 试验期间温度情况记录(芯轴周围环境和表面温度). 8 4.7.2.8疲劳试验本试验应验证在主动型旋转防喷器反复关闭和开启后保持0.34MPa0.83MPa(50psi~120psi) 压力和额定静压密封的能力文件应包括每完成20次开关循环,30min后胶芯的内径 a b 密封失效时的循环数或364次开关循环和52次压力循环,取其首先达到者 4.7.2.9密封性能试验本试验应验证在井口压力增至额定动压的情况下为保持主动型旋转防喷器密封所需的实际关闭压力和最大允许转速本试验应分别在有钻柱芯轴和空井的情况下(非旋转)进行,试验的钻柱芯轴尺寸应按制造商规定,且为胶芯密封的最小钻柱外径主动密封胶芯试验包括三部分恒定井压试验本试验应确定有试验芯轴时保持井口压力密封所需的实际关闭压力,文件应 a 包括井口压力及对应的关闭压力记录恒定关闭压力试验本试验应确定在给定关闭压力下,主动型旋转防喷器密封试验芯轴时所 b 能承受的最大井口压力文件应包括井口压力及对应的关闭压力记录全封关闭压力试验要求对所有制造商规定具有CS0能力的RCD进行本试验本试验用于确定在50%的额定工作压力下,全封闭井口所需的关闭压力文件记录应包括井口压力对应的关闭压力 4.8非金属密封件和模压密封总成的设计温度确认 4.8.1总则 4.8.1.1 安全应符合制造商的书面规范 16
GB/T25430一2019 4.8.1.2程序目的本程序用于验证本标准所规定的设备中用作控压件和承压件的非金属密封件和模压密封总成的性能本程序的目的是验证这些零件暴露在高、低温环境下的性能 4.8.1.3程序试验应在被试零件温度等级中的极限温度下进行,温度等级见8.3.4.3 制造商应规定试验用液体制造商应记录其程序和结果附录B中的程序可参照使用 4.8.1.4验收准则压力试验时无可见渗漏 4.8.1.5比例换算尺寸和静态压力如可按比例换算,则比例换算应符合表3的规定制造商应将其技术合理性形成文件 4.8.2被动型、主动型和混合型旋转防喷器 RcD中的非金属密封件和模压密封总成应进行试验,以验证其在温度等级的极限温度下保持密封的能力文件包括试验程序中弹性材料的详细记录 a b)试验过程中,RCD井内液体温度的记录; 低温试验性能记录;要求至少进行三次额定静压下的压力循环,每次至少稳压15min; c 高温试验性能记录;要求进行一次额定工作压力下的压力循环,至少稳压60min. d 4.9操作手册要求按本标准制造的每种型号的RCD,制造商应备有一份适用的操作手册适用时操作手册至少应包括以下信息操作和安装说明 a b) 物理数据; 胶芯和密封件的信息; c 维修及试验的信息; d 拆卸和装配的信息; e 零部件的信息贮存的信息(包括贮存橡胶或弹性材料的环境条件); g 额定静压、动压和起下钻压力 h 液压操作系统额定工作压力液压操作系统推荐工作压力 j kk 主动型旋转防喷器的额定CsO压力材料要求本章规定了承压零件的材料性能、加工及化学成分方面的要求组成本标准所规定的设备的其他零件所用的材料应满足第4章所规定的设计要求 17
GB/T25430一2019 所有承压件材料应符合GB/T20174的要求焊接要求所有焊接应符合GB/T20174的要求质量控制要求 7.1总则本章规定了为确保设备、材料和服务符合本标准的相关质量控制要求 7.2测量和试验设备测量和试验设备的质量控制要求应符合GB/T20174的要求 7.3质量控制人员资格鉴定质量控制人员资格的要求应符合GB/T20174的要求 7.4设备及零件的质量控制要求设备及零件的质量控制要求应符合GB/T20174的要求 7.5特殊设备和零件的质量控制要求 7.5.1承压零件及控压零件承压零件及控压零件的质量控制要求应符合GB/T20174的要求 7.5.2螺柱及螺母(除封闭螺栓螺柱及螺母的质量控制要求应符合GB/T20174的要求 7.5.3封闭螺栓封闭螺栓的质量控制要求应符合GB/T20174的要求 7.5.4密封垫环密封垫环的质量控制要求应符合GB/T20174的要求 7.5.5非金属密封件及模压密封总成非金属密封件及模压密封总成的质量控制要求应符合GB/T20174的要求 7.5.6所有7.5.1至7.5.5未列出的其他钻通RCD设备制造商应将所有质量控制要求形成书面规范 7.5.7整机设备出厂验收试验 7.5.7.1 总则对整机设备的质量控制要求应包括通径试验、压力试验、旋转扭矩测试(适用时)及液压控制腔试 18
GB/T25430一2019 验制造商可自行判定是否带密封胶芯进行测试 7.5.7.2序列化所有整机设备应根据制造商书面规范进行序列化 7.5.7.3可追溯性记录应保持所有可追溯到所在炉批次零件的记录例如:整机零件号、序列号等) 7.5.7.4通径试验 7.5.7.4.1总则 RRCD应进行旋转总成和RCD本体的通径试验 7.5.7.4.2方法所有压力试验后,用一根通径规穿过整机设备通孔通径规直径应比制造商规定的能转总成和RCD本体通孔设计尺寸小0.51m mm0.76mm 0.020in0.030in 通径规标准长度至少应超出通孔直径51mm(2in),且不小于300mm(12in) 7.5.7.4.3验收通径规应不借助外力穿过通孔 7.5.7.5压力试验在所有静水压试验和液控系统试验中应使用数据采集系统所用的测量仪器应符合7.2所述要求,记录上应标明所用的记录装置,并由试验人员签署日期和姓名 7.5.7.6本体静水压试验 7.5.7.6.1总则在出厂前,所有RCD应进行本体静水压试验试验流体为水或含有添加剂的水任何添加剂应记录在试验报告中 7.5.7.6.2本体静水压试验如可行,RCD应与其处于打开位置的密封机构一起试验本体/壳体静水压试验压力应根据设备的额定静压来确定静水压试验压力应是额定静压的 1.5倍静水压试验由三个步骤组成初始稳压期不少于3min: aa b 将压力减至零二次稳压期不少于15min. c 应从压力已稳定在制造商所规定的范围内且本体的外表面已彻底干燥后开始计时 7.5.7.6.3旋转扭矩试验适用时,在所有的压力试验完成之后,应装配旋转总成进行旋转扭矩试验,以验证扭矩符合制造商 19
GB/T25430一2019 的书面规范 7.5.7.6.4液压腔试验每台装配好的RCD都应进行液压腔试验本试验可与本体静水压试验一起进行液压腔的试验压力至少等于其额定工作压力的1.5倍 7.5.7.6.5验收准则验收准则应为无可见渗漏 7.5.7.7 RCD关闭试验 7.5.7.7.1总则如果前面的试验不能完全涵盖装配单元所有承压和负载组件,应进行如下步骤每台RCD在经过本体静水压试验后应进行关闭试验如果装配的RCD需要用液压操作系统 a 进行密封,所用的液压控制系统压力应不大于制造商规定的关闭压力关闭试验所用的试验液体应满足7.5.7.6.1的要求 b 所有关闭试验应在试验压力稳定后开始计时关闭试验分为低压和高压试验,并且低压试验应在高压试验之前进行 c 7.5.7.7.2低压试验应在关闭的RCD下施加0.34MPa一0.83MPa(50psi~120psi)的压力在压力稳定后,保持时间不少于10min 7.5.7.7.3高压试验在关闭的RCD下施加的压力应等于RCD的额定静压在压力稳定后,稳压时间不少于10min 7.5.7.7.4CSO 若制造商规定了CS0,要求在RCD无钻柱即空井的条件下进行关闭试验高压试验的步骤应符合7.5.7.7.3的规定,但其试验压力至少应为制造商规定额定静压的50% 7.6出厂验收试验FAT 7.6.1RCD的出厂验收试验每种类型RCD的出厂验收试验项目见表5 7.6.2验收准则所有压力试验的验收准则是在压力试验过程中应无可见渗漏表5出厂验收试验项目 FAT矩阵 RCD类型试验类型被动型主动型混合型通径试验本体静水压试验 20
GB/T25430一2019 表5(续》 FAT矩阵 RCD类型混合型试验类型被动型主动型旋转扭矩测试液压腔试验低压关闭试验 V" V" 高压关闭试验 V" X CS0试验如可行" 如可行注:“v”表示需要做的试验 “×”表示不需要做的试验仅要求含旋转总成的RCD. 如果前面的试验不能充分涵盖装配单元所有承压和负载组件,应进行该试验若制造商指定CS(O,则应进行试验 7.7质量控制记录要求 7.7.1 总则 7.7.1.1 材料和测试要求本标准所要求的质量控制记录是为证明按本标准制造的所有材料及设备符合规定要求所需要的文件和记录 7.7.1.2记录要求证明设备符合标准的记录应作为本标准所规定记录的补充要求,除非本标准要求的记录同时满足 GB/T20972.1.,GB/T20972.2,GB/T20972.3的要求 7.7.1.3记录的控制本标准所要求的记录应可辨认,可识别、可检索并得到保护,使其不会损坏、变质或丢失本标准所要求的记录应由制造商从设备上标明的制造日期起至少保存10年制造商应将用于制造RCD胶芯和密封件的每批原材料的所有记录形成文件并保存记录应至少保存五年本标准所要求的所有记录都应有签字并注明日期计算机贮存的记录应包含存放人的个人信息 7.7.2由制造商保存的记录 7.7.2.1总则制造商应保存第4章第7章所要求的所有文件和记录 7.5.1中列出的零部件应保存的记录如下焊接工艺评定记录(PQR); a b 焊工资格鉴定记录; 材料试验记录: 化学成分; 21
GB/T25430一2019 2 拉伸试验鉴定试样QTC); 3 冲击试验(QTC,根据要求); 4) 硬度试验(QTC); d 无损探伤(NDE)人员资格鉴定记录; e NDE记录; 硬度试验记录焊接工艺记录 8 1) 焊机标志; 焊接程序 3) 填充材料; ) 焊后热处理; h 热处理记录 1) 实际温度; 2) 实际保温时间; 静水压试验记录; j 制造商规定的关键尺寸 7.7.2.2封闭螺柱当有要求时,制造商应保存封闭螺柱的炉次可追溯性记录 7.7.2.3非金属密封件和模压密封总成制造商应保存一份与制造商书面要求一致的有关非金属密封件及模压密封总成的证明 7.7.3产品交货时提供给原始采购商的记录表明设备符合本标准规定的制造商合格证书应在产品交货时提供给原始采购商 8 标志 8.1总则个完整RCD的组件应包括可追溯性标记以证明符合本标准按照本标准制造的所有设备应按表6和本章的规定进行标志标记方法可参照附录C或符合制造商的书面规范表6标识要求和位置 OEcsd" 标志旋转防喷器密封胶芯整体和单体制造商名称和标志铭牌和(或)本体制造商的规范制造商的规范型号或类型(如适用铭牌和(或)本体序号铭牌和(或)本体制造商的规范铭牌和(或)连接OD 制造商的规范尺寸规定本体压力等级铭牌和(或)本体制造商的规范温度等级铭牌和(或)本体制造商的规范制造商的规范 22
GB/T25430一2019 表6(续) oEcs 旋转防喷器密封胶芯标志整体和单体制造商的零件号铭牌和(或)本体制造商的规范制造商的规范制造日期铭牌和(或)本体制造商的规范制造商的规范液压控制系统铭牌和或)本体额定工作压力仅主动/混合系统》液压控制系统铭牌和(或)本体推荐工作压力仅主动/混合系统制造商的规范液压开关端部仅主动/混合系统垫环槽连接oD" 制造商的规范字母编码系统(8.3.4.1 制造商的规范所有A!I和16Bx毅连接都应在连接颈部作标记,距离要求的颈部长度不超过12.7mm(im)(见GB/T 20174表5一表8尺寸“L”). 所有法兰应根据GB/T22513进行标识. 如果垫环槽用耐腐蚀材料堆媒,在垫环槽编号后应标注“CRA” 所有本标准OEC应由制造厂选择一个容易接近和可读取的地方标记 8.2标志类型 8.2.1 金属零件 8.2.1.1 低应力区标志在低应力区(如铭牌,法兰外径等)可用尖角“V”形钢模打标志 8.2.1.2高应力区标志在高应力区可以用圆点法,振动法或圆角“V”形钢模打标志只有在零件随后要进行消除应力的情况下才允许在高应力区用尖角“V”形钢模打标志 8.2.1.3焊接金属堆焊层当设备上有焊接金属堆焊层垫环槽时,应按GB/T22513进行标志 8.2.1.4本体额定压力标识应通过焊接、钒削、铸造、磨削或锻造的方式将制造商规定的本体额定压力清晰、永久地标识在 RCD易读、明显的壳体部位冷冲压不需要满足本条要求 23
GB/T25430一2019 8.2.2非金属元件 8.2.2.1与井内流体接触的非金属元件对于与井内流体接触的非金属零件(如RCD模型、RCD胶芯和密封件)的标志,制造商应有书面程序,规定在产品或其包装上粘贴编码的要求 8.2.2.2不与井内流体接触的非金属零件不与井内流体接触的非金属零件,如用于RCD驱动系统的橡胶密封件,其标志应符合制造商的书面规范 8.3设备的特殊编码要求 8.3.1密封垫环密封垫环应按GB/T22513规定进行标志 8.3.2螺柱和螺母螺柱和螺母应按GB/T22513规定进行标志 8.3.3封闭螺栓封闭螺栓应按制造商书面规定进行标志 8.3.4胶芯和密封件与井内流体接触的非金属元件 8.3.4.1 表7说明了代码组的字母数字意义 8.2.2.1所述的与井内流体接触的非金属元件应按照AA BBBBccccDDDDEE的顺序标注字母数字代码组此外,制造商的零件编号应标在零件上 8.3.4.2制造日期制造日期应由用数字表示的月份和年的最后两位数组成(例如,1996年10月的CcCC代码编码为 096). 表7非金属密封材料代码组代码说明 AA 化合物硬度(硬度计化合物的类型(见表87 BBBB Cccc 生产日期(见8.3.4.2) DDDD 批/序列号(符合制造厂商的规范 EE 温度等级见8.3.4.3) 24
GB/T25430一2019 表8橡胶化合物标志代码化学名称常用名 ASTMD1418代码异丁烯-异戊二烯 llR cO 丁基橡胶表氯醉 ECO 表氧醉-氧乙烯聚三氧叙化聚三氯氧化乙烯聚合体 CFM 氯碱酰化聚乙烯海帕伦 CSM EPR 乙婚-丙烯共聚物 EPM EPT 乙烯-丙婚三聚物 EPDM 氟化橡胶碳氟化合物 FKM 聚异戊二婚 NR 天然橡胶异戊二烯(天然或合成异戊二烯聚异戊二烯 IR NBR 肺橡胶丁二烯-丙烯胁聚丙烯聚丙烯 ACM 二烯橡胶聚丁二烯 BR 氯丁橡胶聚氧丁希 CR 聚异丁熔聚异丁熔 INM 硅橡胶聚硅氧烧 S SBR(GRs) 苯乙婚-丁二熔 SBR 以上没有列出的化合物应标上“N/A” 8.3.4.3温度等级温度等级见表9 贮存和运输 9 g.130天以上的贮存 9.1.1试验后排水在试验完毕和贮存前,所有设备体应排放试验用水 9.1.2防锈贮存前,零件和设备的外露金属表面应用防锈剂保护,所用的防锈剂在温度50C125F)以下不应变成液体 25

GB/T25430-2019石油天然气钻采设备旋转防喷器

旋转防喷器是石油天然气钻采设备中的重要组成部分，它能够有效地控制井底高压流体的喷射方向和范围，避免井下事故的发生。GB/T25430-2019是我国发布的有关旋转防喷器技术要求的标准。

一、旋转防喷器的定义

旋转防喷器是一种可以自动旋转的装置，它可以将井底高压流体喷射到指定的方向和范围内，保护井口设备和人员的安全。

二、旋转防喷器的分类

根据结构和工作原理，旋转防喷器可以分为机械式旋转防喷器、液压式旋转防喷器和电动式旋转防喷器三类。

机械式旋转防喷器：它的结构比较简单，由防喷器本体、固定板和旋转齿轮等部件组成。在井下环境中，旋转防喷器会随着井口高压流体的喷射而自动旋转，从而达到控制喷射方向和范围的效果。
液压式旋转防喷器：它的结构比机械式旋转防喷器复杂，但使用更加灵活，能够实现精确控制。它由防喷器本体、液压驱动装置和控制系统等部件组成。在井下环境中，通过液压驱动装置来控制旋转防喷器的旋转速度和方向。
电动式旋转防喷器：它是一种新型的旋转防喷器，采用电动机驱动旋转，具有精度高、速度快、操作方便等优点。它主要由电动驱动装置、减速机、防喷器本体和控制系统等部分组成。

三、旋转防喷器的结构

旋转防喷器主要由防喷器本体、固定板、旋转齿轮、驱动装置等部件组成。其中，防喷器本体是最核心的部分，它能够控制高压流体的喷射方向和范围，并保护井口设备和人员的安全。固定板则负责支撑旋转防喷器和固定在井口设备上，防止其滑动或旋转过度。

四、旋转防喷器的应用

旋转防喷器广泛应用于石油天然气钻采设备中，特别是在油田井口、井下作业等场合。它不仅能够保护井口设备和人员的安全，还可以提高钻进效率，降低生产成本。

总之，旋转防喷器在石油天然气钻采设备中起着重要的作用，它的结构、分类和应用需要按照GB/T25430-2019标准进行规范化设计和生产，以确保其质量和安全性。