套管、油管头设计作业指导书

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1、套管、油管头设计作业指导书文件编号:编制：日期:审核：EI期:批准：日期:本规范按美国石油协会API6A《井口和采油树设备规范》的要求制定。1.0主题内容和适用范围本规范规定了套管头和油管头的性能要求，使用条件、设计方法、其它设计资料、设计文件、设计审查以及评定的一般要求。本规范适用于我公司生产的套管头和油管头。2.0引用标准《阀门设计规范》《套管头和油管头》《套管头和油管头性能试验作业指导书》《图样和技术文件编号方法》2.0性能要求3.1总的求和套管头和油管头的设计应按照本规范及《套管头和油管头》标准的要求进行

2、，性能要求级别按PR1执行，平板阀闸的设计按《阀门设计规范》标准执行。3.2承载能力产品应具备承受额定载荷的能力，不至于产生不符合任何其它性能要求的变形，悬挂管子的产品应能承受额定载荷的能力，不至于使主通孔下面的管子压扁。3.3循环产品应具备在规定的循环次数下起作用的能力。4.0使用条件4.1额定压力4.1.1总的要求设计的套管头和油管头仅在下列最大额定工作额定压力下使用：14(2000)、21(3000)、35(5000)、70(10000)、105(15000)Mpa(psi)3.1.2内螺纹端部和出口连接的

3、极限值内螺纹端部和出口连接的设备应限制在表1规定的螺纹规格和额定工作压力值内，这些额定值不包括套管悬挂器和油管悬挂器。4.1.3设计注意事项设计应考虑到压力容积和其它压力引起的载荷作用，也应考虑到特殊的情况或用户要求。表1API螺纹型式螺纹规格(in)管子外径(mm)额定工作压力(psi)额定工作压力(Mpa)管线管螺纹1/221.31OOOO703/4~226.7〜60.350003521/2-673.0〜16&3300021不加厚和外加厚油管圆螺纹1.050-41/226.7〜114.3500035套管41/

4、2〜1()3/4114.3〜273.()500()35113/4〜133/8298.5〜339.7300()2116-20406.4-508.0200014套管、油管头设计作业指导书4.2额定温度4.2.1总则设计套管头和油管头的额定温度应符合表2的规定。4.2.2设计注意事项设计应包括考虑温度增减和循环对套管头和油管头的金属和非金属零件的作用。4.3额定材料级别4.3.1总则设计套管头和油管头所用的包括非金属在内的材料最低要求应符合表3所述的要求，只要满足所需的机械性能要求，可以用不锈钢代替碳钢和低合金钢，而且

5、也可以用抗腐蚀合金代替不锈钢。表2温度额定值温度类别作业范围最低°C最高最低(°F)最咼K-6082-75180L-4682-50180N-4660-50140P-2982-20180S-18600140T-18820180U-181210250V212135250X-181800350Y-183450650表3材料级别材料最低级别本体、盖、端部和出口连接心轴式悬挂器垫坏AA■—般工况碳钢和低合金钢碳钢和低合金钢碳钢BB-—般工况碳钢和低合金钢不锈钢不锈钢co-般工况不锈钢不锈钢不锈钢DD■酸性工况碳钢和低合金钢

6、碳钢和低合金钢碳钢EE-酸性工况碳钢和低合金钢不锈钢不锈钢FF-酸性工况不锈钢不锈钢不锈钢HH-酸性工况抗腐蚀合金抗腐蚀合金抗腐蚀合金4.3.2材料级别的选用材料级别一般由用户才艮据其工况确定并提供。5.设计方法5.1法兰法兰设计应按照《套管头和油管头》标准执行。套管、油管头设计作业指导书5.2悬挂器，顶丝和垫环悬挂器，顶丝和垫环的设计应满足《套管头和油管头》标准及用户要求的性能特性和本规范第4章规定的使用条件。4.3本体、盖、端部和出口连接件本体、盖、端部和出口连接件的设计应按照下列方法中的一条或多条进行，用这

7、些方法计算得到的应力值超过了许多应力，那么应该把其它工程上认可的方法来证明这些应力值是合理的。4.3.1ASME《ASME锅炉及受压容器规范》第VIII篇第2册附录4中所述的设计方法，可以用于设计计算承压设备，设计许多应力应按下列公式确定：ST=O.83SY和SM=2SY/3式中：SM=在额定工作压力时的设计应力强度psiS丁=在液压实验时的最大许用总的薄膜应力强度psi5丫=规定的材料最小屈服強度psi4.3.2变形能量理论压力容器的基本壁厚可以根据液压实验压力用三维应力来测定，并按照下列公式确定：SE=SY式

8、中：5已=用《变形能量理论》方法计算得到的压力容器壁中最高应力区许用相当应力，psiSY=规定的材料最小屈服强度，psi4.3.3实验应力的分析《ASME锅炉及受压容器规范》第VIII篇第2册附录六中所述的实验应力分析可用作替换的方法。4.3.4通过验证实验的设计设备的额定压力可以用增加压力的液压实验来确定，实验时使用下列程序：2.3.4.1实验容器承受最大许用工作压力的