[国家计量标准]-JJF 1108-2003 石油钻具接头螺纹工作量规、圆螺纹套管工作量规和油管螺纹工作量规校准规范.pdf

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1、中华人 民共和 国国家计量技术规范 J J F 1 1 0 8 -2 0 0 3 石油钻具接头螺纹工作量规、圆螺纹 套管工作量规和油管螺纹 工作量规校准规范 C a l i b r a t i o n S p e c i f i c a t i o n f o r Wo r k i n g G a u g e o f R o t a r y S h o u l d e r e d C o n n e c t i o n s , R o u n d T h r e a d C a s i n g a n d T u b i n g 2 0 0 3 一 0 9 一 2 3发布2 0 0 3 一1

2、2 一 2 3实施 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局发 布 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 工1 F 1 10 8 - 2 00 3 石油钻具接头螺纹工作量规、 圆螺纹套管工作量规和油管 螺纹工作量规校准规范 C a l i b r a t i o n S p e c i f i c a t i o n f o r Wo r k i n g G a u g e o f R o t a r y S h o u l d e r e d C o n n e c t i o n s , R o u n d T h r e a d C a s i n g a n d T u b i

3、 n g 夕 . O. O. 0. 0. O. O. O. O. O. O. O. O. O. O. 飞 乙0 ， 1 1 0 8 - 2 0 0 3 弓仑 、. o. 0. o. o. o. o. 0. o. o. 0. 0. 0. 0. 。护 本规范经国家质量监督检验检疫总局于2 0 0 3年0 9 月2 3日 批准，并自 2 0 0 3 年1 2 月2 3日起施行。 归口 单位 : 主要起草单位 : 参加起草单位 : 全国几何量长度计量技术委员会 中国计量科学研究院 中国石油天然气集团石油管材研究所 上海宝山钢铁集 团公司钢管厂 宝鸡石油机械厂 天津钢管公司 本规范委托归 口单位负责解释

4、 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 . T JF 11 0 8 - 20 0 3 本规范主要起草人: 薛梓 王正 强 参加起草人: 卫尊义 朱富林 段旭峰 冉桂芬 李 士 臣 ( 中国计量科学研究院) ( 中国计量科学研究院) ( 中国石油天然气集团石油管材研究所) ( 上海宝山钢铁集团公司钢管厂) ( 中国石油天然气集团宝鸡石油机械厂) ( 中国石油天然气集团宝鸡石油机械厂) ( 天津钢管公司) 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 J JF 11 0 8 - 2 00 3 目录 1 范围 ， ( 1 ) 2 引用文献 。 ( 1 ) 3 概述 ( 1 ) 4 计量特性 ( 1 )

5、4 . 1 表面粗糙度 ( 1 ) 4 . 2 钻具接头螺纹工作量规计量特性 ( 1 ) 4 . 3 圆螺纹套管工作量规和油管螺纹工作量规计量特性 ( 1 ) 4 . 4 结构尺寸要求 ( 3 ) 4 . 5 外观要求 ( 3) 5 校准条件 ( 3) 5 . 1 校准用仪器设备 ( 3 ) 5 . 2 校准环境 一( 3) 6 校准项目 和校准方法 。 ( 4 ) 6 . 1 钻具接头螺纹工作量规的校准项目 ( 4) 6 . 2 圆螺纹套管工作量规 、油管螺纹工作量规的校准项目 一( 4) 6 . 3 外观检查 ( 6) 6 . 4 表面 粗糙度的校准 ( 6 ) 6 . 5 量规的测量 (

6、 6) 6 . 6 螺距的数据处理 ( 8 ) 6 . 7 中径圆锥锥度偏差的数据处理 ( 9) 6 . 8 螺纹塞规基面中径偏差的数据处理 。 ( 1 2 ) 6 . 9 螺纹牙侧角的校准 ( 1 4 ) 6 . 1 0 钻具接头螺纹塞规基面大径的校准 ( 1 4 ) 6 . 1 1 钻具接头螺纹环规基面小径的校准 ( 1 5 ) 6 . 1 2 螺纹长度的 校准 ( 1 6 ) 6 . 1 3 截顶高的校准 ( 1 6 ) 6 . 1 4 紧密距的 校准 ( 1 6 ) 6 . 1 5 钻具接头螺纹量规其他校准项 目 ( 1 9 ) 7 校准结果表达 ( 1 9 ) 9 复校时间间隔 (

7、1 9 ) 附录 A 石油钻具接头螺纹工作量规结构和牙形 ( 2 0 ) 附录 B 石油圆螺纹套管 、油管螺纹工作量规结构和牙形 ( 2 4 ) 附录 C 圆螺纹套管、油管螺纹量规旋紧扭矩推荐值 ( 2 7 ) 附录D 最佳测球直径选择和测杆校准 ( 2 8 ) 附录 E 螺距数据处理实例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 J JF 1 1 0 8 - 20 0 3 附录F 紧密距超差的

8、处理 、 ( 3 1 ) 附录G 校准证书内容 ( 3 2 ) 附录 H 钻具接头螺纹量规和圆螺纹套管量规、油管螺纹量规的 紧 密距量值传递图 ( 3 3 ) 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 J J F 1 1 0 8 -2 0 0 3 石油钻具接头螺纹工作量规、 圆螺纹套管工作量规和油管螺纹工作量规校准规范 范围 本校准规范适用于按 A P I 规范设计、制造 、使用的石油钻具接头螺纹工作量规、圆 螺纹套管工作量规和油管螺纹工作量规的校准。 2引用文献 下列文献所包含的条文，通过在本规范中的引用而构成本规范的条文。本规范出版 时，所示版本均为有效。所有标准、规范或规程都会被修订，使用

9、本标准的各方应探讨 使用下列标准最新版本的可能性。 A P I S P E C 7 2 0 0 2 第4 0 版 旋转钻井钻柱构件规范S p e c i f i c a t i o n f o r R o t a ry D r i l l S t e m E l e me n t s A P I S T D 5 B 1 9 9 6 年第 1 4 版 套管、油管和管线管螺纹的加 工、 测量和检验S p e c i - f i c a t i o n f o r T h r e a d i n g , G a u g i n g , a n d T h r e a d I n s p e c t

10、i o n o f C a s i n g , T u b i n g , a n d L i n e P i p e T h r e a d s ( U . S . C u s t o m a ry U n i t s ) G B / T 4 7 4 9 一 1 9 9 3 石油钻具接头螺纹量规 G B / T 9 2 5 3 . 2 一1 9 9 9 ( 石油天然气工、 IV 套管、油管和管线螺纹的加工 、测量和检验 3 概述 根据紧密距传递关系，校对量规用于确定工作量规的互换紧密距值，工作量规直接 用于检查产品螺纹。工作量规包括螺纹塞规和螺纹环规。塞规检查产品内螺纹，环规检 查产品外螺纹

11、。 按钻具接头螺纹的型式，石油钻具接头螺纹工作量规可分为数字型 ( N C ) 、正规型 ( R E G ) 、贯眼型 ( F H )和内平型 ( I F ) 。按旋向，可以是右旋或左旋的。 圆螺纹套管量规的标记为 C S G o 油管螺纹量规分为不加厚油管螺纹量规和外加厚螺纹量规，其标记分别为 T B G和 UP T BGo 4 计，特性 4 . 1 表面粗糙度 工作量规螺纹牙侧面和测量表面的 表面粗糙度 R 。 不得大于0 . 3 2 t a n . 4 . 2 钻具接头螺纹工作量规计量特性 见表 t o 4 . 3 圆螺纹套管工作量规和油管螺纹工作量规计量特性 见表 2 0 标准搜搜网

12、 各类标准行业资料免费下载 .I.lF l l 0 8一 2 0 0 3 表 1 钻具接头螺纹工作量规计量特性 除注明者外，单位均为n 】 Tl 塞规环规 校准项 目极 限偏差 一 校准项 目极限偏差 慕 面 中径 二 ，6 ， t9 2 5 ( 6 音 1 ) 和 N c s o 士0t 01 o 基面小径 士0 0 51 、 1 8 7 .3 2 5 ( 7 音 1 ) 和 N c 5 6 士0. 01 3 ) 一 螺 距 ( 2 普 一 5 告 ) 士0. 0 1 5 ) 1 6 .9 2 ， (6 鲁 1 ) 和 N C 5 6 士Ot 01 8 基面大径士0. 0 51 嚣 舒 、

13、1 6 1 . 9 2 5 ( 6 音 1 ) 和 N c s 。 士0. 01 0 关 中 径 圆 锥 锥 度 与(88. 9 ( 二 3 合 、n ) 一0 01 0 一0. 0 36 、 1 8 7 . 3 2 5 ( 7 音 1工1 ) 和 N c 5 6 土0. 01 3 L R二9 2 . 1 一1 0 1 . 6 ( 3 鲁 in 一 4 ， ， 一0， 01 0 一0. 0 41 关 中 径 圆 锥 锥 度 L 。 (8 8 . 9 二 ( 3 合 1 ) +0. 01 5 0 L ，二1 0 4. 8一1 1 4 . 3 ( 4 音 1一 4 告 1 ) 一0. 01 0 一

14、0. 0 46 L ;=9 2. 1 一1 0 1 . 6 ( 3 音 1一 4 ， +0. 01 8 O L; 二1 1 7. 5一1 2 7 . 0 (4 会 1一 ， ， 一0. 01 0 一0. 05 1 L R=1 04. 8一1 1 4. 3 ( 4 李 ; 。 一 4 李 i n ) 6乙 +0. 02 0 0 L 。=1 3 0 . 2一1 3 97 ( 5 音 *一 5 合 in ) 一0 01 0 一0. 0 56 L 。=1 1 7 . 5一1 2 7 . 0 ( 4 音 in 一 ， ， +0. 02 3 0 L R二1 3 0 . 2一1 3 9. 7 ( 5 奋 1

15、一 5 合 1 ) +0. 02 5 0 L R二1 4 2 . 9一1 5 2 . 4 (5 音 1一 6 n ， 一0. 01 0 一0. 06 1 L 。二1 4 2 . 9一1 5 2. 4 ，( 5音一6 1) +0. 0 28 0 钱孔直径 士038 螺纹牙侧角 ( a/2 ) 士7厂 螺纹牙侧角 ( a/2) 士巧 长 度 气 士24 长度 LR 士2. 4 截 顶 、 ， 6 ， t9 2 : ( 6 音 、 ) 和 N c : 0 士0. 0 3 0 截 顶 、 6 ， .9 2 ， ( 6 音 lrl) 和 N C 5 0 土0. 0 3 0 、 1 8 7 .3 2 5

16、( 7 鲁 1 ) 和 N c 5 6 士0. 0 3 2 、 ，8 7 t3 2 5 ( 7 音 1 ) 和 N c 5 6 士0. 0 3 2 调整 盘大径 士 0. 38 外径 D 。 士0 4 配对紧密距 5 士0. 0 2 5 ，所示极限偏差为在长度 L 。上中径圆锥的直径差的偏差。 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 i . 1 F 11 0 8 - 2 00 3 表 2 圆螺纹套管工作t规和油管蛆纹工作f规计f特性 除注明者外，单位均为 m m 校准项 目 极 限偏差 塞规环规 基面中径土0. 0 25 中径圆锥锥度 +0. 0 2 5 0一0. 0 05 一0. 03 0

17、螺距 士0. 01 3士0. 0 2 0 螺纹牙侧角 土1 0 土1 5 截顶 +0. 1 0 00+0. 1 0 0一0 塞规长度L , ， 环规长 度 L ; 一 S 士0. 0 25t 0. 0 51 配对 紧密距士0. 6 3 5 所示极限 偏差为在长度L ; 一 g 上中 径圆 锥的直径差的偏差。 4 . 4 结构尺寸要求 钻具接头螺纹工作量规的主要结构尺寸可参考 G B / T 4 7 4 9的规定，见附录 A o 圆螺纹套管工作量规和油管螺纹工作量规的主要结构尺寸可参考 G B / T 9 2 5 3 . 2的规 定，见附录 B o 4 . 5 外观要求 4 . 5 . 1 量规

18、表面应标明量规名称、型号规格、制造厂、出厂编号、出厂年月、自配紧 密距 S值。钻具接头螺纹工作量规还应标明旋向代号。 4 . 5 . 2 新制造的量规表面不得有划伤、刻痕、碰伤和腐蚀痕迹。使用中及修理后的量 规不允许有影响计量性能的外观缺陷。 4 . 5 . 3 量规两端不完整螺纹应去除及倒钝。为保证去除无用的部分螺纹，钻具接头螺 纹工作塞规大端第一牙螺纹的起始位置应距大端测量面距离为 ( 2 8 . 0 0 土 0 . 4 5 ) m m , 4 . 5 . 4 工作量规可有横贯螺纹的纵向存污槽，且其中一个槽必须经过塞规小端第一个 完整螺纹的起始点或环规大端第一个完整螺纹的起始点。 5 校准

19、条件 5 . 1 校准用仪器设备 工作量规校准用仪器设备见表3 ，在满足计量特性要求的前提下，也可以采用其它 校准仪器设备。 5 . 2 校准环境 校准环境温度:新规及修理后为 ( 2 0 土1 ) c ，使用中量规为 ( 2 0 士 2 ) C 。校准前， 被校塞规和环规应清洗干净后放置于室内平板上进行等温处理 ，等温时间不少于 1 2 h . 校准环境相对湿度, 7 0 %. 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 JJ F 1 1 0 8- 2 0 0 3 表3 校准用主要仪器 序号仪器名称准确度 测量范围 1 坐标测量机 M P E E 土 ( 0 . 8 + L 1 4 0 0 )

20、1- ( L -测量长度，. M ) g 8 0 0 m m 2 三坐标万能工具显微镜 士( 1 +L / 1 0 0 ) p m ( L测量长度，m m ) 蕊l 0 0 0 mm 3 轮廓测量仪 落l 0 0 mm 4 螺纹半角测量仪 3 5 表面粗糙度样板 :k 1 0 % 6 数显高度测量仪 士( 2 . 5+ 3 L ) p m ( L测量长度，m ) ( 0 一8 0 0 ) m m 7 电感测微仪簇0. 0 0 1 mm ( 0一1 ) m m 8平板0级、1级( 7 5 0 x 1 0 0 0 ) mm 9重锤 0 . 9 0 7 k g 一 2 . 7 2 2 k g 1 0

21、深度 千分尺士0. 0 0 4mm ( 0 一1 0 0 ) m m 1 1 外径千分尺 土0. 0 0 2mm( 0一1 2 5 ) m m 1 2游标卡尺土0. 02 mm( 0一3 0 0 ) m m 6 校准项 目和校 准方法 6 . 1 钻具接头螺纹工作量规的校准项 目 见表 4 0 6 . 2 圆螺纹套管工作量规、油管螺纹工作量规的校准项 目 见表 5 。 表4 钻具接头蛆纹工作t规的校准项目一览表 校准项 目首次校 准 后续校 准 使用中检验 修理后校准周 期校准 塞 规 基 面中径 + + 螺 距 + 中径圆锥锥度 十+ 基 面大径 + + 螺纹牙侧角 +十 长度 L p +

22、截顶 + 调整盘大径 + 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 工i F 1 1 0 8- 2 0 0 3 表 4( 续 ) 校准项 目首次校准 后续校准 使用中检验 修理后 校准周期校准 环 规 基面小径 + 螺距 + 中径圆锥锥度 + 螺纹牙侧角 十+ 长度 L K 十+ 截顶 + 调整盘外径 + 镬孔直径 十 外观 +十+ 表面粗糙度 + 自配和互换 紧密距 +十十十 注:“ 十”表示应校准或检验，“ 一”表示可不校准或检验。 表 5回螺纹套管工作f规 、油管姻纹工作f 规的校准项 目 校准项 目首次校准 后续校准 使用中检验 修理后校 准周期校准 塞 规 基面中径 十十 螺距 十十

23、中径圆锥锥度 + 螺纹 牙侧角 + 塞规长度L , + 截顶 十 表面粗糙度 十 环 规 中径圆锥锥度 十+ 螺距 十十 螺纹牙侧角 + 环规长度 ( L 。 一S ) +十 截顶 + 表面粗糙度 + 自配 紧密距 + 互换 紧密距 +十+ 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 J J F 1 1 0 8 -2 0 0 3 6 . 3 外观检查 用目测法检查，其结果可参考本规范第 4 章的规定。 6 . 4 表面粗糙度的校准 使用表面粗糙度比较样板校准工作量规的螺纹牙侧面和测量表面的表面粗糙度，其 结果可参考本规范第 4 章的规定。 6 . 5 量规的测量 量规的单项参数多且测量较复杂，可以

24、使用不同的测量仪器来校准各单项参数，但 这些仪器校准各单项参数的测量不确定度应满足表6的要求。本节以三坐标万能工具显 微镜为例所描述的测量过程和数据处理可作为其它校准方法设计的参考。 表 6 各单项参数校准应达到的不确定度 除注明者外，单位均为 m m 校准项 目 校准不确定度 ( k二 2 ) 钻具 接头 螺纹 工作 量 规 中径 0. 0 05 大 ( 小)径 0. 01 7 螺距 0 兀W 中径锥度 0. 0 05 螺纹牙侧角 3 螺纹长度 0. 2 00 截顶 高 0. 01 0 紧密距 0. 0 08 圆螺 纹套 管、油 管螺 纹工 作量 规 中径 0. 0 08 锥度 0. 0 0

25、6 螺距 0. 0 04 螺纹牙侧 角 5， 螺纹长度 0. 0 08 紧密距 0. 0 6 0 分别对钻具接头螺纹量规和圆螺纹套管、油管量规的塞规和环规进行测量，可得到 螺纹牙槽对称中心线上各点的 x ，: 坐标值，对 : ，:坐标值进行数据处理 ，就可分别 得到塞规的中径偏差、锥度偏差和螺距偏差以及环规的螺距偏差和锥度偏差。 6 . 5 . 1 钻具接头螺纹量规 6 . 5 . 1 . 1 塞规 a )按规定方法调整仪器，并选用带有最佳直径测球的测杆进行标定。测球直径的 选择和测杆的标定见附录 D ; b )如图 1 ，塞规以大端端面作为测量基面并放置在工作台上; 标准搜搜网 各类标准行

26、业资料免费下载 JJ F 1 1 0 8 - 20 0 3 c )用测杆测量放置在工作台上的螺纹槽规的一侧槽，找到螺纹牙对称中心处 ( 拐 点处) ， 得到Z 轴数值: 。( 螺 纹槽规的槽中 心至工作台面间的距离: 。 值事先已 校准过); d ) 测杆的一侧测球放在量规左边齿顶上，找到测球处于量规轴向截面时的拐点; e ) 将测球放入左边距大端第二个完整牙槽内 ( A ， 点) ， 找出测球处于螺纹牙对称 中心的拐点，得到 ( X L I I Z L I ) ; f ) 如图1 ，从下往上 ，在距螺纹小端减去二个整牙的范围内，沿螺纹牙对称中心线 平行于螺纹轴线逐牙进行测量，得到量规左边各牙

27、 X, Z轴数据 ( 二 。，: 二 ) ， ( x , Z , ) ， ( X L n ，Z L n ) ; 注:n为塞规的测量扣数。 9 ) 将测头移动到量规的右侧，即左侧的对径方向， 从螺纹小端第一个完整螺纹扣 开始，沿螺纹牙对称中心线从上往下逐牙进行测量至距螺纹大端第一个完整螺纹扣处 ， 得到量规右边各牙数据 ( X R ( n + 1 ) , Z R ( n + 1 ) ) , ( X R n I Z R n ) I，( X R I , Z R I ) ; h ) 将量规在工 作台上旋转9 0 0 ， 重复。 ) ， d ) , e ) , f ) , g ) 各步 骤的测量，即 量

28、规的 测量需在互相垂直的两个轴向截面内进行。 M ZM . X R (n + j) ,Z R (n + l) n 气 ，R 助(x 月.月卫lee X ( X R 3 R O (X L I, Z L I ) I ( RX。 图1 钻具接头螺纹塞规的校准 6 . 5 . 1 . 2 环规 a )按规定方法调整仪器，并对带有最佳直径测球的测杆进行标定。测球直径的选 择和测杆的标定见附录 D; b ) 如图 2 ，环规测量时以小端端面作为测量基准放置在调试好的工作台上; c ) 测杆的一侧测球放在量规左边齿顶上，找到测球处于轴向截面时的拐点 ( 即最 大直径处) ; d ) 将测球放人左边距大端第二

29、个完整牙槽内 ( A : 点) ， 找到测球处于 螺纹牙对称中 心的拐点，得到 ( X L I I Z L I ) ; e ) 如图2 ，从上往下，在距螺纹小端减去二个整牙的范围内，沿螺纹牙对称中心线 平 行于螺纹轴线逐牙进行测量，得到量规左边各牙 X , Z轴数据 ( x L z ,: 。 ) ， ( X L t , Z ls ) ，( x I.n ，Z L n ) ; 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 JJ F 1 1 0 8- 2 0 0 3 注:n为环规的测量扣数。 f ) 将测头移动到量规的右侧，即左侧的对径方向，从螺纹小端第一个完整螺纹扣 开始，沿螺纹牙对称中心线从下往上逐牙

30、进行测量至距螺纹大端第一个完整螺纹扣处， 得到量规右边各牙 数据 ( X R ( 。 十 1 ) ，Z R ( n 十 1) ) , ( X R , , Z R . . ) , ， ( X R 1 , Z R I ) ; 9 ) 将量规在工作台上旋转9 0 0 ， 重复c ) , d ) , 。 ) ， f ) 各步骤的测量，即 量规的测 量 需在互相垂直的两个轴向截面内进行。 6 . 5 . 2 圆螺纹套管工作量规、油管螺纹工作量规 6 . 5 . 2 . 1 塞规 a ) 塞规以大端端面作为测量基面并放置在调试好的工作台上，选用带有最佳直径 测球的测杆进行测试，测球直径的选择和测杆的校准见

31、附录 D ; b ) 确定台阶高b , ， 有两种方法， 一种如图3 ( a ) ， 用测高仪或外径千分尺测量台 阶 b ， 的尺寸。 另一种如图3 ( b ) ，直接以测球测量台阶高， 得到读数 b e ( b , = b , + 子 ) c )若使用图3 ( a )所示方法， 则按6 . 5 . 1 . 1 中 步骤c ) , d ) , 。 ) ， f ) , g ) , h )进行; 如使用图3 ( b ) 所示方法， 则按6 . 5 . 1 . 1 中步 骤 d ) , e ) , f ) , g ) , h ) 进行。 图 2 环规的校准 6 . 5 . 2 . 2 环规 测量方法

32、及步骤按 6 . 5 . 1 . 2中各步骤进行。 6 . 6 螺距的数据处理 钻具接头螺纹量规和圆螺纹套管量规、油管螺纹量规的螺距偏差数据处理方法相 同。对钻具接头螺纹量规任何两牙之间的螺距偏差可参考本规范 4 . 2 的规定。对油管、 圆螺纹套管量规任何两牙之间的螺距偏差可参考本规范4 . 3 的规定。 a )将6 . 5 中 量规测量得到的左侧各 : L 数据填入表7 中 进行数据处理，数据处理实 例见附录 E o b ) 左侧单个螺距实测值 P L 按公式 ( 1 ) 计算， 并将计算值填人 表7 相 应的栏中; P L i =哆. 一 Z L ( f - 1 ) ( 1 ) 标准搜搜

33、网 各类标准行业资料免费下载 J JF 11 08 - 2 0 03 MZM I,19 2 X R(n H ),R (rr+(X Lr,Z Lrr ( x . , . Z .) “(XRp,.p,ZROw U),I(XLn, ZLrr) 叹 X R . . 气 Lp 属 。 】 ( X 1 1 ( X R 2 : R Z ) ( X R I Z R ( X L I . Z L) ( X R 2 , Z R 2 J d ( X . 1 Z R 1 ) z i O 图3 套管螺纹塞规的校准 式中: Z L s - R 规大端左侧第 i 扣Z 轴的读数 ( i _ - 2 ,， n ) Z , ( 一 ， ) 量规大端左侧第 i 一 1 扣Z 轴的 读数。