00001 前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。
請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。
本文件由江蘇省質(zhì)量協(xié)會(huì)提出并歸口。
本文件起草單位：鹽城市崇達(dá)石化機(jī)械有限公司、蘇州道森鉆采設(shè)備股份有限公司、鹽城市石油機(jī)械行業(yè)協(xié)會(huì)。
本文件主要起草人：曾德剛、徐立監(jiān)、袁為棟、彭光成、詹良斌、裘偉斌、李陽(yáng)。
固井壓裂柱塞泵 液力端總成
000011 范圍
本文件規(guī)定了固井壓裂柱塞泵-液力端總成的術(shù)語(yǔ)和定義、型號(hào)編制規(guī)則、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、貯存、包裝及運(yùn)輸要求、出廠文件和表面保護(hù)。
本文件適用于油田油氣井固井、壓裂、酸化、防砂、礫石充填、壓井、洗井等作業(yè)用的通徑為3.75〞、4〞、5〞，壓力為105 MPa、140 MPa的固井壓裂柱塞泵-液力端總成。
000012 規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。
GB/T 222—2006 鋼的成品化學(xué)成分允許偏差
GB/T 228.1—2010 金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法
GB/T 229—2020 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法
GB/T 3077—2015 合金結(jié)構(gòu)鋼
GB/T 3181—2008 漆膜顏色標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 6394—2017 金屬平均晶粒度測(cè)定方法
SY/T 7015—2020 石油天然氣鉆采設(shè)備 固井壓裂柱塞泵
NB/T 47013.3—2015 承壓設(shè)備無(wú)損探傷 第3部分：超聲檢測(cè)
NB/T 47013.4—2015 承壓設(shè)備無(wú)損探傷 第4部分：磁粉檢測(cè)
000013 術(shù)語(yǔ)和定義
SY/T 7015—2020界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。
000014 型號(hào)編制規(guī)則
應(yīng)符合SY/T 7015—2020中第5章的規(guī)定。
000015 要求
000015.1 化學(xué)成分
泵頭體、閥座、閥體、柱塞材料等主要零部件材料化學(xué)成份應(yīng)符合表1的要求。
表1 主要零件材料化學(xué)成份及允差
單位為百分比
|
序號(hào)
|
鋼材
牌號(hào)
|
化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）
|
|
C
|
Mn
|
Si
|
Cr
|
Mo
|
Ni
|
Cu
|
P
|
S
|
V
|
|
1
|
4330V
|
0.30～0.35
|
0.20～0.50
|
0.05～0.35
|
1.20～1.70
|
0.45～0.65
|
3.00～3.50
|
≤
0.20
|
≤
0.010
|
≤
0.005
|
0.08～0.15
|
|
2
|
30CrNi3MoV
|
0.26～0.32
|
0.30～0.50
|
0.15～0.35
|
0.60～1.0
|
0.4～0.5
|
2.8～3.2
|
——
|
≤
0.015
|
≤
0.010
|
0.08～0.15
|
表1 主要零件材料化學(xué)成份及允差（續(xù)）
單位為百分比
|
序號(hào)
|
鋼材
牌號(hào)
|
化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）
|
|
3
|
20CrNiMo
|
0.17～0.23
|
0.60～0.95
|
0.17～0.37
|
0.40～0.70
|
0.20～0.30
|
0.35～0.75
|
≤
0.25
|
≤
0.025
|
≤
0.025
|
|
|
4
|
42CrMo
|
0.38～0.45
|
0.50～0.80
|
0.17～0.37
|
0.90～1.20
|
0.15～0.25
|
≤
0.30
|
≤
0.25
|
≤
0.025
|
≤
0.025
|
|
|
5
|
15-5PH
|
≤0.07
|
≤1.00
|
≤1.00
|
14.00～15.50
|
0.10～0.30
|
4.50～5.50
|
3.00～4.50
|
≤
0.025
|
≤
0.008
|
|
|
00001注： 4330V中Al≤0.025、Pb≤0.010、Sn≤0.010、Pb≤0.008。
|
000015.2 泵頭體力學(xué)性能
合金結(jié)構(gòu)鋼泵頭體材料經(jīng)熱處理后的力學(xué)性能見表2。所有非標(biāo)準(zhǔn)材料伸長(zhǎng)率不小于13%，且斷面收縮率不小于28%。
表2 泵頭體力學(xué)性能
|
材 料
|
熱處理HBW
|
力學(xué)性能
|
最高工作壓力MPa
|
|
Rm（MPa）
|
Rp0.2（MPa）
|
A（%）
|
Z（%）
|
橫向／縱向
-40 ℃
Akv8（J）
|
|
4330V/
30CrNi3MoV
|
310-335
|
≥1000
|
≥900
|
≥15
|
≥45
|
≥33
|
105
|
|
15-5PH
|
300-340
|
≥1000
|
≥900
|
≥12
|
≥40
|
≥27
|
105
|
|
00002注： 低溫沖擊功單個(gè)最低值≥25。
|
000015.3 晶粒度
晶粒度應(yīng)符合GB/T 6394的規(guī)定，要求細(xì)于6級(jí)，不必有魏氏體組織。
000015.4 無(wú)損檢測(cè)
泵頭體、緊帽、壓蓋，在熱處理前和熱處理后，均應(yīng)符合NB/T 47013.3—2015的II級(jí)要求。
000015.5 強(qiáng)度和密封性能要求
液力端總成試驗(yàn)強(qiáng)度和密封性能要求應(yīng)符合表3的要求。
表3 液力端總成試驗(yàn)準(zhǔn)則
|
項(xiàng)目
|
要求
|
|
強(qiáng)度試驗(yàn)（產(chǎn)品經(jīng)清水試壓，在額定壓力1.5倍條件下，穩(wěn)壓3 min、15 min）
|
應(yīng)無(wú)可見滲漏且降壓≤3.45 MPa
|
|
密封試驗(yàn)（產(chǎn)品經(jīng)清水試壓，在額定壓力1.1倍條件下，穩(wěn)壓3 min、15 min）
|
應(yīng)無(wú)可見滲漏且降壓≤3.45 MPa
|
000015.6 外觀
000015.6.1 產(chǎn)品外觀應(yīng)平整光亮，無(wú)毛刺、碰傷、裂痕和凹凸不平現(xiàn)象，不應(yīng)有補(bǔ)焊。
000015.6.2 涂層均勻，色澤一致，字符、圖形、標(biāo)識(shí)正確、清晰、牢固。
000015.6.3 各零部件、連接件、緊固件等應(yīng)裝配完整齊全。
000015.6.4 螺栓、螺柱旋入長(zhǎng)度應(yīng)均勻一致。
000015.7 結(jié)構(gòu)
液力端總成主要由泵頭體、柱塞、閥座、閥體組成，示意圖見圖1。
圖1 液力端總成示意圖
000015.8 設(shè)計(jì)要求
000015.8.1 柱塞
應(yīng)按照以下要求設(shè)計(jì)：
a) 柱塞工作圓柱面外徑尺寸系列化，具體尺寸按照表4規(guī)定執(zhí)行。
b) 柱塞尾部應(yīng)有用于拆卸的螺紋孔，螺紋應(yīng)為美制標(biāo)準(zhǔn)螺紋，69.85 mm（2¾in）以上的柱塞統(tǒng)一用1＂-8UNC-2B內(nèi)螺紋。
c) 柱塞工作外圓面硬度不低于HRC58。
d) 柱塞工作外圓柱面粗糙度Ra不大于0.4 μm。
表4 柱塞工作圓柱面外徑尺寸系列
|
項(xiàng)目
|
單位
|
參數(shù)
|
|
柱塞直徑系列
|
mm(in)
|
50.8(2),57.15(2¼),63.5(2½),69.85(2¾),76.2(3),82.55(3¼),88.9(3½),95.25(3¾),101.6(4),107.95(4¼),114.3(4½),120.65(4¾),127(5),133.35(5¼),139.7(5½),146.1(5¾),152.4(6),158.75(6¼),165.1(6½),171.5 (6¾),177.8(7), 184.15(7¼),190.5 (7½)
|
000015.8.2 泵頭體
應(yīng)按照以下要求設(shè)計(jì)：
a) 泵頭體毛坯原則上使用合金鋼鍛件，且應(yīng)符合設(shè)計(jì)所要求的表2的技術(shù)參數(shù)。
e) 泵頭體內(nèi)表面各相貫部位應(yīng)圓滑過(guò)渡，不允許有任何尖角銳棱，泵頭體不允許有影響強(qiáng)度的任何缺陷。
f) 泵頭體閥座孔與閥座相配合的錐度表面不允許有溝槽及傷痕，其錐度部分的接觸面積呈連續(xù)的環(huán)帶狀。環(huán)帶的寬度均勻，接觸面積不小于75%。
000015.8.3 緊固件
柱塞連接螺栓，泵頭體連接螺栓，輸出法蘭安裝螺栓等重要螺栓的擰緊力矩應(yīng)符合表5的要求。
表5 螺栓擰緊力矩表
|
螺柱直徑/螺距
|
1＂-8UNC-2B
|
25.4 mm(1in)/3.175
|
|
螺柱Sy＝550 MPa
螺栓應(yīng)力＝275 MPa
|
張力
F
KN
|
107
|
|
扭矩
F＝0.07
Nm
|
288
|
|
扭矩
F＝0.13
Nm
|
488
|
|
螺柱Sy＝720 MPa
螺栓應(yīng)力＝360 MPa
|
張力
F
KN
|
141
|
|
扭矩
F＝0.07
Nm
|
376
|
|
扭矩
F＝0.13
Nm
|
639
|
000015.9 吊裝要求
泵應(yīng)設(shè)計(jì)吊點(diǎn)或起吊裝置，起吊時(shí)保證泵平穩(wěn)。
000016 試驗(yàn)方法
000016.1 化學(xué)成分
化學(xué)成分應(yīng)按照相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或制造方的書面規(guī)范進(jìn)行。檢測(cè)結(jié)果及化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合表1的要求。
000016.2 力學(xué)性能
在最終熱處理狀態(tài)下按GB/T 228.1的規(guī)定進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，按GB/T 229的規(guī)定進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合表2的要求。
000016.3 晶粒度
性能熱處理后的晶粒度評(píng)級(jí)方法應(yīng)按GB/T 6394的規(guī)定。
000016.4 無(wú)損檢測(cè)
超聲波探傷應(yīng)按照NB/T 47013.3檢測(cè)要求進(jìn)行，磁粉探傷應(yīng)按照NB/T 47013.4檢測(cè)的要求進(jìn)行。
000016.5 強(qiáng)度和密封性能試驗(yàn)
試驗(yàn)應(yīng)按照以下要求：
a) 液力端總成在常溫下進(jìn)行壓力試驗(yàn)。
b) 強(qiáng)度試驗(yàn)按公稱壓力的1.5倍進(jìn)行靜水壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
c) 密封性能試驗(yàn)按公稱壓力的1.1倍進(jìn)行靜水壓力試驗(yàn)。
d) 用工裝固定后進(jìn)行強(qiáng)度和密封性能試驗(yàn)，直到壓力升高到試驗(yàn)壓力時(shí)，裝置和壓力檢測(cè)儀表與壓力源隔離后開始計(jì)時(shí)。在保壓期之內(nèi)，應(yīng)無(wú)可見的滲漏，且降壓≤3.45 MPa。
e) 液力端總成試壓時(shí)應(yīng)保存完整的壓力試驗(yàn)記錄。
f) 試驗(yàn)在噴漆前進(jìn)行，機(jī)械加工部件可涂防銹油。
000016.6 外觀檢測(cè)
用目測(cè)或者手觸摸的方式進(jìn)行。
000016.7 質(zhì)量控制人員
所有直接影響材料質(zhì)量控制活動(dòng)的人員應(yīng)按規(guī)定取得相應(yīng)的資格。
000017 檢驗(yàn)規(guī)則
000017.1 檢驗(yàn)分類
檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)和型式試驗(yàn)。
000017.2 出廠試驗(yàn)
000017.2.1 每臺(tái)產(chǎn)品進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目為：化學(xué)成分、力學(xué)性能、晶粒度、外觀、尺寸、公差、粗糙度、無(wú)損探傷、強(qiáng)度和密封性能試驗(yàn)。
000017.2.2 所檢項(xiàng)目全部合格，判該件產(chǎn)品合格。若出現(xiàn)不合格項(xiàng)，允許返工后復(fù)檢，復(fù)檢仍不合格，則判該件產(chǎn)品不合格。
000017.3 型式試驗(yàn)
000017.3.1 型式試驗(yàn)要求
型式試驗(yàn)包含液力端的密封性能試驗(yàn)和強(qiáng)度試驗(yàn)。
凡屬下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行液力端總成型式試驗(yàn)：
a) 新產(chǎn)品定型；
g) 正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時(shí)。
000017.3.2 型式試驗(yàn)檢測(cè)單位
型式試驗(yàn)檢測(cè)單位必須具有國(guó)家級(jí)或省級(jí)計(jì)量檢測(cè)資質(zhì)。
000017.3.3 組批與抽樣
以一個(gè)訂單為一批。隨機(jī)抽取數(shù)量符合GB/T 2828.1—2012計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序的要求。
000017.3.4 判定規(guī)則
所檢項(xiàng)目全部合格，判該批產(chǎn)品合格。若出現(xiàn)不合格項(xiàng)，可取兩倍量抽樣進(jìn)行復(fù)檢，復(fù)檢仍不合格，則判該批產(chǎn)品不合格。
000018 標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存
000018.1 標(biāo)志
000018.1.1 在液力端總成的明顯部位固定永久性不銹鋼產(chǎn)品銘牌。
000018.1.2 產(chǎn)品銘牌應(yīng)有公司標(biāo)識(shí)、產(chǎn)品型號(hào)、出產(chǎn)日期、產(chǎn)品序列號(hào)、產(chǎn)品外形尺寸及產(chǎn)品主要性能參數(shù)等。
000018.2 包裝和運(yùn)輸
應(yīng)符合SY/T 7015—2020中15.3的規(guī)定。
000018.3 貯存
000018.3.1 新液力端總成不應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間貯存，盡可能盡早使用，液力端總成露天貯存應(yīng)不超過(guò)6個(gè)月。
000018.3.2 液力端總成在使用之后貯存時(shí)，應(yīng)清洗液力端并涂防銹液；堵塞液力端的吸入和排出口；總成內(nèi)部徹底清潔；堵塞所有的油管接頭；用防銹套裹住柱塞的伸出部分。
000018.3.3 液力端總成應(yīng)該存放在溫暖、干燥的地方；環(huán)境溫度在﹣40 ℃～﹢50 ℃。
000018.3.4 整體防火，發(fā)運(yùn)時(shí)使用剛性托架，并用防潮材料包裝。
000019 出廠文件和表面保護(hù)
000019.1 出廠文件
應(yīng)符合SY/T 7015—2020中15.1的規(guī)定。
000019.2 表面保護(hù)
000019.2.1 當(dāng)材料自身不具有防銹性能時(shí)，應(yīng)對(duì)其表面進(jìn)行防護(hù)處理。
000019.2.2 液力端總成出廠時(shí)應(yīng)噴涂防銹漆，表面涂裝大紅油漆或買方要求的顏色，涂漆應(yīng)符合GB/T 3181的規(guī)定。
