石油钻井指重表

石油钻井指重表

国家标准 GB/T24263一2009 石油钻井指重表 Drilingweightindieatingsystem 2009-07-10发布 2009-12-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T24263一2009 前 言 本标准的附录A、附录B和附录C为规范性附录 本标准由石油天然气集团公司提出 本标准由全国石油天然气标准化技术委员会归口 本标准起草单位:石油化工股份有限公司江汉油田分公司技术监督处、湖北江汉石油仪器仪表 有限公司 本标准主要起草人:丁明张辉、吕维民、贾秋阳 业
GB/T24263一2009 石油钻井指重表 范围 本标准规定了石油钻井指重表的产品分类,要求,试验方法、检验规则、标志,包装,运输和贮存 本标准适用于以C型弹簧管为感压元件,利用指针在标度盘上指示其值的石油钻井指重表(以下 简称指重表)的制造、检验和质量评价 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注目期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T191一2008包装储运图示标志(IsO780:1997,MOD) GB/T2423.l02008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc;振动正弦 (IEC60068-2-6:1995,IDT GB/T13384一2008机电产品包装通用技术条件 GB/T17214.3一2000工业过程测量和控制装置的工作条件第3部分;机械影响(IEC60654-3: 1983,I[T) GB/T19190-2003石油天然气工业钻井和采油提升设备(IsO13535;2000,IDT) 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 死绳dead-line 钻机游车系统中天车轮至死绳固定器的一段钢丝绳 3 最大死绳拉力max.deadlineload 死绳承受钻具和钻杆极限载荷的能力 死绳固定器deadlineanehor 固定钻机死绳的装置 3 indicator 重量指示仪weight 显示钻具和钻杆载荷的指示装置 3.5 超载overloadl 对死绳固定器和拉力传感器的结合体施加大于最大死绳拉力的载荷 超压 OVerpreSSure 对重量指示仪、记录仪的压力部分施加大于其最高工作压力值的压力
GB/T24263一2009 3.7 静压deadweight 对重量指示仪,记录仪的压力部分施加等于或小于其最高工作压力值的压力 3.8 交变负荷alternatingload 对重量指示仪施加一定幅度和频率并按一定规律往复交变的压力 3. 9 回差 dtfeenee return 在测量范围内,同一输人所对应的上、下行输出之间的差值 注对重量指示仪是指当输人压力上升和下降时,在量程范围内,同一输出的两相应的输出值间轻敲后示值的最大 差值 3.10 零点温度zerotemperature 确定重量指示仪的标度零点时的实时温度 3.11 温度影响teperatureinfluence 当环境条件的其他参数均保持在参比值时,由于温度偏离零点温度而引起的指重表示值变化 12 轻敲位移frietioneror 在输人不变的情况下,指重表所显示的被测量值经轻敲外壳以后的变化量 3.13 灵敏限sensitivity 引起指示装置显示示值变化的最小激励负荷 3. 14 设计安全系数desigsafelyfaetor 在所用材料最大许用应力与规定的最小屈服强度之间考虑一定安全余量的系数 设计验证试验designverifieationtest 用来确认所采用的设计计算的完整性而进行的试验 3 16 见证载荷试验proofloadtest 用以确定死绳固定器最大死绳拉力所进行的载荷试验 指重表组成、准确度等级和分类 组成 指重表由死绳固定器、拉力传感器、重量指示仪、记录仪和连接管线组成 4.2指重表的准确度等级 指重表的准确度等级分为:1级、1.5级、2级 4.3分类 4.3.1指重表按安装方式分为:立式、侧挂式和直拉式 4.3. 2 指重表按载荷分类应符合表1的规定 安全防护 5 指重表的额定载荷不应大于钻机的工作载荷 正常情况下,指重表的最大工作载荷一般不应超过
GB/T24263一2009 额定载荷的80% 5.2死绳固定器应与配套的拉力传感器,重量指示仪和记录仪一起使用 5.3指重表液压系统应使用节流装置 液压系统是否采用卸压装置,由制造商自定 4 55 重量指示仪的玻璃应使用安全玻璃,以防弹簧管破裂时介质不能及时散逸而导致玻璃爆裂发生 事故 5.5固定钢丝绳时,为防止事故的扩大和蔓延,可增加尾绳防退装置 表1指重表额定载荷范围 最大死绳拉力/ 额定载荷/ 推荐使用设备 kN kN 100 0~600或0~800 15o 通井机、修井机和车载钻机 0900或0~1200 180 440 080或0 )m钻机,车载钻机 200 600或0 2000 2000 钻机、 钻机 240 920或 400 3000m 3500m" 340 400或 080 4000m钻机、5000m钻机 350 3500或 200 000m钻机、5000m钻机 410 100或成0 920 5000m钻机、6000m钻机 钻机、7000m钻机 420 6000 4200或0" 600 9000m钻机 0~7200或0~8400 72o 9 000m钻机、12000m钻机 08640或0~10080 死绳固定器 6 设计安全系数 在计算死绳固定器安全强度时,应考虑主载荷承受件所用材料的屈服强度与最大载荷额定值的关 系,其设计安全系数规定见表2 表2设计安全系数 最大死绳拉力P 设计安全系数sF kN 3.00 178>Pm 78户<5 -0.7(P-178)/267" 3.00一 P>445 2.25 公式中P单位为kN 材料 用于死绳固定器的主要承载件的铸钢件和钢结构材料应符合GB/T19190一2003中第6章的 要求 无损检测 6.3.1死绳固定器承受主载荷的铸件、焊接件及焊缝均应在最终热处理和最终机械加工后应按附录A
GB/T24263一2009 中A.1的相关要求进行无损检测 6.3.2死绳固定器承受主载荷的铸件、焊接件、焊缝和与主承载件的连接焊缝应符合GB/T19190 2003中8.4.7,8.4.8和8.4.9的要求 o 特别要求 对死绳固定器的特别要求见(但不限于)附录A中A.3的规定 技术要求 7.1正常工作条件 指重表工作环境温度见附录B. 7.1.2指重表的重量指示仪和记录仪工作环境振动条件应不超过GB/T17214.3一2000规定的 V.H.3级 7.1 .3 指重表的工作载荷一般使用至额定载荷的80% 7.2参比工作条件 指重表的基本误差、,回差、轻敲位移及指针偏转的平稳性在参比工作条件下,应符合本标准的规定 参比工作条件 a)环境温度为20C士5C; b)指重表处于正常工作位置; c 负荷变化均匀 注:未指明时,正常工作位置系指;重量指示仪垂直大地安装,死绳固定器出绳方向与大地垂直 7.3基本误差 指重表的基本误差以引用误差表示,其值应在表3规定的示值基本误差限内 表3基本误差 示值基本误差限 准确度等级 以额定载荷的%计) 士1% 1.5 士1.5% 士2% 回差 重量指示仪示值回差应不大于示值基本误差限的绝对值 7.5指针偏转的平稳性 在测量过程中,重量指示仪的指针不应有跳动和停滞现象 7.6零点误差 指重表按正常位置安装,无外加负载时,零点误差的绝对值应不大于示值基本误差限的绝对值 7.7轻敲位移 在载荷范围内的任意位置上,用手轻敲(使指针能自由摆动)重量指示仪外壳时,指针指示值的变动 量应不大于示值基本误差限绝对值的1/2 7.8灵敏限 灵敏限值应不大于指重表最大载荷的0.5%,单位为千牛顿(kN). 7.9温度影响 指重表正常工作期间,当环境温度偏离零点温度时,指重表受温度影响的示值最大变化率应不大于 表4的规定
GB/T24263一2009 表4温度影响 温度偏离量" 最大变化率" %/C 1l10 11一20o 2130 注:每1C最大变化率的值,以额定载荷的百分数表示 7.10超载 死绳固定器和拉力传感器在最大死绳拉力值115%的载荷作用下,拉力传感器应无影响性能的变 形和渗漏 7.11超(静)压 指重表的压力部分,应能承受表5所规定的压力,无影响性能的变形和渗漏 表5超(静)压试验值 压力 时间 项目 最高工作压力值的%,MPa) 超压 120 0.5 静压 80l00 7.12交变负荷 重量指示仪和记录仪应能承受2.5×10'周次以上正弦波形的交变负荷试验,试验时压力负荷变化 幅度为其最高工作压力值的30%士5%70%士5% 试验后仍应满足7.37.8要求 7.13外观 指重表表面应清洁平整,无机械损伤和脱漆现象及其他影响性能的缺陷;标度、标示和标志等应清 晰、正确和完整;管路应畅通,密封良好;活动部位润滑良好,转动灵活 7.14抗工作环境振动性能 指重表的重量指示仪和记录仪应能承受GB/T17214.3一2000规定的V.HH.3振动等级的振动,振 动后应无机械损伤 7.15指重表标度盘 指重表标度盘应符合下列规定 指重表标度盘上的标度为直读式 a b) 标度盘采用双制式,计量单位分别为;kN(千牛顿),lbf(磅力). e)零标度线位于标度盘的下端 重量标度盘按顺时针从零开始,360"标度;钻压标度盘按逆时针 从零开始,360'"标度 标度盘上应标明指重表额定载荷 试验方法 8.1试验设备 试验用设备包括 指重表专用拉力试验装置:0kN600kN,0kN~1500kN,0.25%; 二等标准活塞压力计;1MPa一60MPa a,0.05级; 三、四等标准克组毫克组砝码 标准压力表:0MPa10MPa,0.25级;
GB/T24263一2009 高低温试验箱;一40C70C,士2C; 交变负荷压力试验机:0MPa一60MPa; 振动试验台 8.2试验条件和试验顺序 指重表在7.2参比工作条件下进行试验,试验顺序及间歇时间按附录C的规定执行 试验用工作介质 工作介质为无腐蚀性的不可压缩液体 试验点 以标有数字的标度线作为试验点 8.5基本误差试验 8.5.1试验从零点开始,均匀缓慢地按规定的试验点增加载荷至额定载荷,并保持1min,然后再均匀 缓慢地减小载荷至零点,检验各试验点(轻敲前后各检验一次) 基本误差应符合7.3要求 当采用重量指示仪进行基本误差试验时,用活塞式压力计进行加压试验 试验从零点开始,均 8.5.2 匀缓慢地按规定的试验点增压至最高工作压力,并保持1mm,然后再均匀缓慢地减小至零点检验各 试验点示值,重复三次 重量指示仪的示值基本误差应优于7.3的要求 回差试验 在8.5试验中,同一试验点轻敲后的加载示值与减载示值之差,应符合7.4要求 指针偏转平稳性试验 在8.5试验中,目测检查指针偏转的平稳性,指针不应有跳动现象并符合7.5要求 零点误差试验 在8.5试验中,负载为零时,目测检查指针轻敲前后所处位置,应符合7.6要求 轻敲位移试验 在8.5试验中,同一试验点轻敲前后的示值之差,应符合7.7要求 8.10灵敏限试验 在8.5试验中,按指重表最大载荷的30%,50%,80%选定试验点,待指针稳定后,按7.8的规定施 加相应附加载荷值进行灵敏限试验,重量指示仪应有可辨别的载荷变化显示 8.11温度影响试验 将指重表的重量指示仪和传感器放人恒温箱中,在7.2a)的条件下,恒温30min之后,按8.5.2的 方法进行试验,读取指重表三个以上试验点包括零点)的示值 然后,以此温度为基础,将温度上调 15C,当温度达到规定值时,恒温1h,按上述相同的试验方法,读取与升温前相同试验点的示值 各试 验点受温度影响示值的最大变化率应不大于表4的规定 8 1z 超载试验 将死绳固定器和拉力传感器连接在一起,缓慢加载至115%最大死绳拉力值的载荷,稳定30min 应符合7.10要求 8.13超(静)压试验 给指重表的重量指示仪和记录仪施加最高工作压力值80%100%的压力,保持8h;然后再增加 压力至最高工作压力值的120%处,再保持0.5h后,降压至零,试验后30min内,按8.58.10进行 检验 8.14交变负荷试验 将指重表的重量指示仪和记录仪安装在能产生正弦波形,其频率、幅度均符合7.12要求的试验机 上,试验后30min内,按8.5~8.10进行检验 8.15外观检查 目测检查指重表外观,应符合7.13和7.15要求
GB/T24263一2009 8.16振动试验 按7.14要求及GB/T2423.10一2008规定的方法进行,试验后30min内,按8.58.10进行 检验 8.17设计验证试验 将死绳固定器安装到试验装置上,缓慢加载至设计验证试验载荷,停留时间不少于30s,试验后停 放24h,将死绳固定器拆开,检查主要承载件,应无屈服现象 设计验证试验载荷按公式(1)确定 R=0.8×P×SF 式中 设计验证试验载荷(但不小于2P.),单位为千牛顿(kN) 最大死绳拉力,单位为千牛顿(kN); P 表2中规定的设计安全系数 SFo 试验装置应符合GB/T191902003中5.6的要求， 注:设计验证试验仅在死绳固定器设计定型时进行 检验规则 检验注意事项 检验时应注意液柱的影响,如有液柱影响则应对测量结果加以修正 检验时应排除指重表系统内的气体,以免影响测量结果 出厂检验 每台指重表都应通过出厂检验,出厂检验项目及要求见表6 型式检验 型式检验 有下列情况之一,应进行型式检验: 新产品的试制定型鉴定; a b)正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时 正常生产时,连续或累积生产150套后,应周期性进行一次检验; d)停止生产2年以上的指重表恢复生产时; 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时; 质量监督机构提出进行型式检验要求时 9.3. 型式检验项目 2 型式检验项目及要求见表6 表6检验项目表 检验类别 检验项目 技术要求 检验方法 出厂检验 型式检验 基本误差试验 7.3 8,5 7.4 回差试验 8.6 7.5 指针偏转的平稳性试验 8.7 零点误差试验 7.6 8.8 轻敲位移试验 7.7 8.9 灵敏限试验 7.8 8.10 温度影响试验 7.9 8.ll
GB/T24263一2009 表6(续 检验类别 检验项目 技术要求 检验方法 出厂检验 型式检验 超载试验 7.1o 8.12 超静)压试验 7.11 8.13 交变负荷试验 7.12 8.14 外观检查 7.13、7.15 8.15 振动试验 7.14 8.16 注; 表示应检项目 口表示可不检项目 9.3.3型式检验抽样方案 在9.3.1中a),b).e),)项情况下,从试制品中每10台任取一台指重表,作为被检样本;在9.3.1中 d),e)项情况下,应随机抽取同一批产品中的三台指重表,作为被检样本 9.4判定规则 9 出厂检验 出厂检验项目全部合格后,方可出厂 不合格项目允许返修,并按本标准进行复检,复检合格,方可 允许出 9.4.2型式检验 当被检样本检验项目全部符合本标准时,则型式检验通过 若某台指重表中有一个检验项目不符 合时,应加倍抽取样本进行复检,复检样本只检验被检样本的不合格项目;经检验全部合格后,则型式检 验通过,否则为不通过 10 标志,包装、运输及贮存 10.1标志 指重表应标明 10.1.1 B指重表型号及名称; b) 制造厂名称或标志; a 制造计量器具许可证标志; d 载荷额定值,如有位置,以短吨(short )为单位的额定值也应标出 tons 生产日期和出厂编号; e 产品规范等级(PsL),设计与制造标准等标志应符合GB/T19l0一203中第10章的规定 示例;由AB公司制造、具有8000kN额定载荷的PSL1级死绳固定器标志如下 ABCO8000kNISO13535PSLl899吨)或ABCO899TAPISpee8CPSLl1 注标准代号可标注在使用说明书上 10.1.2包装标志应符合GB/T191一2008的规定 10.2包装 指重表的包装应符合GB/T -2008的规定,其防护类型由制造厂自定 13384一 10.3随机文件 指重表包装箱内应有下列随机文件 a)产品合格证 b)操作手册或使用说明书; c)装箱单和备附件清单
GB/T24263一2009 10.4运输 指重表可采用水、陆运输方式运输,运输过程中应防止剧烈碰撞,挤压和雨淋,搬动时禁止滚动和 抛掷 10.5贮存 指重表应贮存在干燥通风,无腐蚀性气体的仓库里,堆码高度不得超过四层 指重表贮存期超过 12个月时,应重新进行校验
GB/T24263一2009 附 录A 规范性附录 无损检测及特别要求 A.1无损检测 磁粉检验 指重表主要承载件的所有可接触表面,应按GB/T191902003中8.4.7.2的规定进行磁粉检验 验收质量标准按本标准6.3要求执行 A.1.2渗透检验 指重表主要承载件的所有可接触表面,应按GB/T19190一2003中8.4.7.2的规定进行渗透检验 验收质量标准按本标准6.3要求执行 A.1.3超声波检验 指重表主要承载件应按GB/T191902003中8.4.8.1的规定进行超声波检验,检查的范围和方 法以及可接受的质量标准按本标准6.3要求执行 A.1.4放射线探伤检验 指重表主要承载件使用7射线仪或X射线仪进行检验时,应符合GB/T191902003中8.4.8.1 规定的检查方法 所观察到的不连续性程度和类型,应与相应标准的放射线照片相比较 检查的范围 和验收质量标准按本标准6.3要求执行 A.1.5焊缝检验 在主要承载件上进行焊接时,应根据按GB/T191902003中8.4.9的规定对焊缝进行检查,并采 用公认的标准和规范对焊工资格进行验证 检查的范围和可接受的质量标准按本标准6.3要求执行 A.2可追溯性 供方应保存有指重表主要承载件的化学分析力学性能试验、特殊工艺、无损检测和性能试验的全 部报告资料 A.3特别要求 A.3.1如果订购单中规定,应遵守下列一项或某多项特别要求 A.3.1.1见证载荷试验(SR1 死绳固定器的见证载荷试验应按G;B/T19190一2003中8.6.2的要求进行 死绳固定器上应标出“sR1”且位于载荷额定值标志附近 A.3.1.2低温试验(SR2 死绳固定器的最低试验温度,由买方规定 试验应按GB/T191902003中A.3的要求进行 A.3.1.3数据手册(SR3) 如买方有要求时,制造厂应对各种记录进行准备、收集,并适当整理成数据手册 该数据手册应符 合GB/T191902003中A.4的要求 A.3.1.4铸件的补充体积检测(SR4) 除每个承受主载荷的所有关键部位应进行检验外,对SR的要求应与GB/T191902003中 8.4.8的要求一致 A.3.2其他特别要求应由供方和需方共同商定 10
GB/T24263一2009 B 附 录 规范性附录 工作环境温度与工作液体 B.1指重表的工作环境温度范围由其内部灌充的工作液体的性质决定,常用工作液体与指重表工作 温度范围之间的关系见表B.1 表B.1常用工作液体与指重表工作温度范围 工作液体温度范围 指重表正常工作环境温度" 工作液体名称 用途 -540 2 二醇 -10~100 硅油(低粘度》 -般用 40l30 -3070 45135 -3070 45# 变压器油 -5055 高低温仪表油 高寒地区用 65一70 B.2指重表内部灌充的工作液体由供方和需方共同商定 1l
GB/T24263一2009 c 附 录 规范性附录 试验顺序及项目之间间歇时间 C.1试验顺序及项目之间间歇时间如图c.1所示 外观检验 示值检验包括基本误差、回差、零点、 误差、轻敲位移、指针偏转平稳性试 验、灵敏限试验 试验前仪器在参比 无损检测 温度下放置不少于4h 示值检验 见证载荷试验可在本试验后进行 超载试验 放置不少于1h 试验后30min内进行示值检验 超静压试验 温度试验 常温下放置不少于2h 在参比温度下放置不少于4h 交变负荷试验 试验后30min内进行示值检验 抗工作环境振动试验 放置不少于1h" 见证载荷试验 试验后30min内进行示值检验 图C.1 c.2各项试验之间允许调零,但在项目试验进行中不允许调零 12