ГОСТ 13877-96
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ШТАНГИ НАСОСНЫЕ И МУФТЫ
ШТАНГОВЫЕ
ТЕХНИЧЕСКИЕУСЛОВИЯ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙСОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1РАЗРАБОТАН Азербайджанским научно-исследовательским и проектно-конструкторскиминститутом нефтяного машиностроения (АзинМАШ) Государственной компании«АЗНЕФТЕХИММАШ» Азербайджанской Республики
ВНЕСЕНАзгосстандартом
2ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации(протокол от 4 октября 1996 г. № 10)
Запринятие проголосовали:
|
Наименование государства |
Наименование национального органа по стандартизации |
|
Азербайджанская Республика |
Азгосстандарт |
|
Республика Беларусь |
Госстандарт Беларуси |
|
Республика Казахстан |
Госстандарт Республики Казахстан |
|
Киргизская Республика |
Киргизстандарт |
|
Республика Молдова |
Молдовастандарт |
|
Российская Федерация |
Госстандарт России |
|
Туркменистан |
Главная государственная инспекция Туркменистана |
|
Республика Узбекистан |
Узгосстандарт |
Настоящийстандарт соответствует американскому стандарту API Spec 11В (1990 г.)«Штанги, укороченные штанги, устьевые штоки, муфты и переходные муфты».
3 ПостановлениемГосударственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологииот 26 марта 1999 г. № 94 межгосударственный стандарт ГОСТ 13877-96 введен вдействие непосредственно в качестве государственного стандарта РоссийскойФедерации с 1 января 2001 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ13877-80
Введение
Настоящий межгосударственныйстандарт предусматривает идентификацию основных параметров и присоединительныхразмеров насосных штанг и штанговых муфт с принятыми в международной практике.
В отличие отранее действовавшего ГОСТ 13877-80 внастоящий стандарт введены: раздел «Определения», требования к муфтам класса SM с износостойким покрытием и муфтам уменьшенного диаметра,требования по калибровке штанг и муфт, а также расширена номенклатураматериалов, применяемых для изготовления штанг.
В стандартеприведены только те марки сталей, штанги и муфты из которых прошлиэксплуатационные испытания не менее чем в двух регионах и рекомендованы ксерийному производству Государственной приемочной комиссией в установленномпорядке.
Настоящийстандарт гармонизирован с американским стандартом API Spec 11В в частиразмеров и конструктивного исполнения штанг и муфт, механических свойствматериалов, размеров резьб и их предельных отклонений, контроля штанг и муфт спомощью калибров, маркировки и упаковки штанг и муфт (приложение А).
В стандарте нерассматриваются известные в отечественной практике технологические приемы поулучшению качества штанг, которые выходят за рамки гармонизированныхстандартов, такие как упрочнение штанг путем холодного их растяжения сдостижением пластической деформации; термомагнитная и пескоструйная обработки,методы дефектоскопии, правки тела штанги, нормирования крутящих моментов присвинчивании муфт и штанг, а также сварные конструкции как насосных штанг, так инепрерывных (цельных) штанговых колонн.
Принеобходимости эти вопросы должны найти отражение в технической документациизаводов-изготовителей штанг и муфт.
Ряд требованийстандарта приведен в рекомендательной форме: формирование резьб штанговых муфтнакаткой, антикоррозионное покрытие штанг лаком или мастикой, отличительнаяокраска штанг.
По меревнедрения этих требований стандарта в производство будет рассматриватьсяцелесообразность их перевода в разряд обязательных.
СОДЕРЖАНИЕ
ГОСТ 13877-96
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ШТАНГИ НАСОСНЫЕИ МУФТЫ ШТАНГОВЫЕ
Технические условия
Sucker rods and sucker rodcouplings.
Specifications
Дата введения 2001-01-01
Настоящийстандарт распространяется на насосные штанги и штанговые муфты, предназначенныедля передачи движения в составе колонны насосных штанг от наземного привода кскважинному нефтяному штанговому насосу.
Стандартпригоден для целей сертификации.
В настоящемстандарте использованы ссылки на следующие стандарты и документы:
ГОСТ 2.601-95Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы
ГОСТ9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временнаяпротивокоррозионная защита изделий. Общие требования
ГОСТ 166-89Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ633-80 Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним. Технические условия
ГОСТ1050-88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхностииз углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия
ГОСТ 1497-84Металлы. Методы испытания на растяжение
ГОСТ2216-84 Калибры-скобы гладкие регулируемые. Технические условия
ГОСТ2590-88 Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент
ГОСТ2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ2991-85 Ящики дощатые неразборные для грузов массой до 500 кг. Общиетехнические условия
ГОСТ4381-87 Микрометры рычажные. Общие технические условия
ГОСТ4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия
ГОСТ5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна
ГОСТ 7417-75Сталь калиброванная круглая. Сортамент
ГОСТ 7502-89Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 8734-75Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент
ГОСТ8908-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные углы и допуски углов
ГОСТ9012-59 Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю
ГОСТ9013-59 Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу
ГОСТ9378-93 Образцы шероховатости поверхности (сравнения). Общие техническиеусловия
ГОСТ9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатнойи повышенных температурах
ГОСТ10243-75 Сталь. Метод испытаний и оценки макроструктуры
ГОСТ10354-82 Пленка полиэтиленовая. Технические условия
ГОСТ12344-88 Стали легированные и высоколегированные. Методы определенияуглерода
ГОСТ12345-88 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы
ГОСТ12346-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определениякремния
ГОСТ12347-77 Стали легированные и высоколегированные. Методы определенияфосфора
ГОСТ12348-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определениямарганца
ГОСТ12352-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля
ГОСТ12354-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определениямолибдена
ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов
ГОСТ14810-69 Калибры-пробки гладкие двусторонние со вставками диаметром свыше 3до 50 мм. Конструкция и размеры
ГОСТ15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения дляразличных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения итранспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ15846-79 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и труднодоступныерайоны. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение
ГОСТ16493-70 Качество продукции. Статистический приемочный контроль по альтернативномупризнаку. Случай недопустимости дефектных изделий в выборке
ГОСТ18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборокштучной продукции
ГОСТ21014-88 Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности
ГОСТ22235-76 Вагоны грузовые магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Общиетребования по обеспечению сохранности при производстве погрузочно-разгрузочныхи маневровых работ
ГОСТ23170-78 Упаковка для изделий машиностроения. Общие требования
ГОСТ24634-81 Ящики деревянные для продукции, поставляемой для экспорта. Общиетехнические условия
ГОСТ25670-83 Основные нормы взаимозаменяемости. Предельные отклонения размеровс неуказанными допусками
ГОСТ28473-90 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общиетребования к методам анализа
API Spec 11B Спецификация на насосные штанги(а также укороченные насосные штанги, полированные штоки, муфты и переводники)
API Spec 5CTM Трубы обсадные инасосно-компрессорные
ТУ2-034-22/197-011-91 Щупы моделей 82002, 82102, 82202, 82302
ТУ 14-127-185-82Порошки хромоникелевые самофлюсующиеся сплавом для нанесения покрытия.Технические условия
РД39-0147213-237-89 Инструкция по эксплуатации нефтяных скважин скважиннымиштанговыми насосами
3.1 Наименованияконструктивных элементов штанги приведены на рисунке 1.
3.2 В настоящемстандарте применяют следующие термины:
3.2.1 штанговаяколонна: Жесткая тяга, передающая возвратно-поступательное движение ипродольное усилие от наземного штангонасосного привода к рабочему органускважинного штангового насоса.
Примечания
1 Штанговая колонна является составной частью добычной штангонасоснойустановки.
2 Штанговая колонна может бытьнепрерывной (цельной) или составной по длине - в виде колонны насосных штанг.
3.2.2 колоннанасосных штанг: Штанговая колонна, составленная из последовательносоединенных насосных штанг;
3.2.3 насоснаяштанга: Составная часть колонны насосных штанг, имеющая на концах сооснуюрезьбу для последовательного соединения с другими насосными штангами,преимущественно с помощью штанговых муфт;
1 - тело штанги; 2 - головка штанги; 3 - подэлеваторный бурт; 4 - квадратная шейка; 5 - торец упорного бурта; 6 - упорный бурт; 7 -зарезьбовая канавка; 8 - торецштанги
Рисунок 1 -Наименования конструктивных элементов насосной штанги
3.2.4 штанговаямуфта: Составная часть колонны насосных штанг, как правило, с внутренней резьбойна обоих концах, предназначенная для соединения насосных штанг между собой;
3.2.5 соединительнаяштанговая муфта (соединительная муфта): Штанговая муфта с одинаковымирезьбами на обоих концах, предназначенная для соединения насосных штанг междусобой;
3.2.6 переводнаяштанговая муфта (переводная муфта): Штанговая муфта с неодинаковымирезьбами на обоих концах, предназначенная для соединения насосных штанг разныхусловных размеров;
3.2.7 стандартнаядлина штанги: Расстояние, отсчитываемое от торца упорного бурта насоснойштанги до наружного торца штанговой муфты, навинченной на противоположный конецнасосной штанги;
3.2.8 приведенноенапряжение в штангах: Напряжение sпр в верхней насосной штанге какой-либо ступени штанговойколонны, определяемое по формуле
![]()
где smах - максимальное напряжение в теле штанги за цикл нагружения;
sа - амплитуданапряжения в теле штанги за цикл нагружения,
![]()
где smin - минимальноенапряжение в теле штанги за цикл нагружения;
3.2.9 зонатермического влияния: Участок тела насосной штанги длиной 250 мм,отсчитываемый от подэлеваторного бурта в сторону тела штанги;
3.2.10 продольныедефекты проката: Дефекты проката в соответствии с ГОСТ21014, расположенные вдоль оси проката;
3.2.11 поперечныедефекты проката: Дефекты проката в соответствии с ГОСТ21014, расположенные перпендикулярно к оси проката;
3.2.12 торцеваяконтактная поверхность: Кольцевая поверхность, по которой контактируютторец штанговой муфты с торцем упорного бурта насосной штанги (без учетафасок).
нормальной длины- 7620; 8000*; 9140 мм;
укороченнойдлины - 610; 915; 1000*; 1220; 1500*; 1830; 2000*; 2440; 3050 и 3660 мм.
* Применяется по согласованию с потребителем.
4.2 Конструкция и размеры штанг должны соответствоватьуказанным на рисунке 2 и в таблице 1.
Конструктивныедлины L штанг (без муфт) и их массы приведены в приложении Б.
4.3 Штанговыемуфты (далее - муфты) предусматриваются с внутренней резьбой на обоих концах идолжны изготовляться следующих типов:
соединительные -для соединения штанг одинаковых условных размеров; переводные - для соединенияштанг разных условных размеров.
4.4 Муфтыкаждого типа должны изготовляться исполнений:
1 - полноразмерныес лысками под ключ;
2 -полноразмерные без лысок;
3 - уменьшенногодиаметра.
4.5 Конструкция,размеры и масса соединительных муфт должны соответствовать указанным на рисунке3 и в таблице 2, а переводныхмуфт - на рисунке 4 и в таблице 3.
Примечание - Допускается по заказу потребителя изготовление муфтдлиной (и, соответственно, массой), большей, чем предусмотрено в таблицах 2 и 3.
* Размер обеспечивается инструментом.
** Размер указан до накатки резьбы.
*** Допускается другая формасопряжения ударного бурта с квадратной шейкой.
Рисунок 2 -Насосная штанга
Таблица 1
мм
|
d0 |
D |
D1 ± 0,13 |
D2 |
S +0,7 -0,9 |
l +1,5 |
l1 +1,6 |
l2 +1,0 +0,2 |
l3 +1,5 |
l4 |
r +1,6 -0,4 |
r1 ± 3 |
r2 +0,5 |
r3 +0,8 |
|||||
|
Номин. |
Пред. откл. |
Номин. |
Пред. откл. |
Номин. |
Пред. откл. |
Номин. |
Пред. откл. |
|||||||||||
|
ШН13 |
12,7 |
+0,18 -0,36 |
25,4 |
+0,13 -0,25 |
15,29 |
22,2 |
+0,13 -3,17 |
16 |
20 |
28,6 |
11 |
24,0 |
37,5 |
± 1,0 |
3,2 |
38 |
1,5 |
2,5 |
|
ШН16 |
15,9 |
31,8 |
20,07 |
31,0 |
22 |
32 |
31,7 |
13 |
26,5 |
42,5 |
47 |
3,0 |
||||||
|
ШН19 |
19,1 |
+0,20 -0,41 |
38,1 |
23,24 |
35,7 |
26 |
32 |
36,5 |
15 |
32,0 |
48,0 |
+1,5 |
57 |
2,0 |
||||
|
ШН22 |
22,2 |
41,3 |
26,42 |
38,1 |
41,3 |
17 |
37,0 |
55,0 |
-1,0 |
4,8 |
67 |
|||||||
|
ШН25 |
25,4 |
+0,23 -0,46 |
50,8 |
31,17 |
48,4 |
+0,13 -6,35 |
33 |
38 |
47,6 |
20 |
43,0 |
63,0 |
+2,0 -1,0 |
76 |
2,5 |
|||
|
ШН29 |
28,6 |
+0,25 -0,51 |
57,2 |
± 0,38 |
35,92 |
55,6 |
36 |
42 |
53,9 |
22 |
49,5 |
71,5 |
86 |
|||||
* Rz 6,3 мкм -для муфт исполнения 3
Рисунок 3 -Соединительная муфта
Таблица 2
Размеры в миллиметрах
|
Исполнение |
Диаметр муфт D +0,13; -0,25 полноразмерных (уменьшенного диаметра) |
D1 +0,25 |
L ± 1,0 |
Размер под ключ S -0,8 |
l ± 0,5 |
Масса муфт, кг, не более, полноразмерных (уменьшенного диаметра) |
|
|
МШ13 |
3 |
(25,4) |
19,48 |
70 |
- |
- |
(0,15) |
|
МШ16 |
1; 2 |
38,1 |
24,26 |
102 |
34,9 |
32 |
0,60 |
|
3 |
(31,8) |
- |
- |
(0,40) |
|||
|
МШ19 |
1; 2 |
41,3 |
27,43 |
38,1 |
32 |
0,70 |
|
|
3 |
(38,1) |
- |
- |
(0,48) |
|||
|
МШ22 |
1; 2 |
46,0 |
30,61 |
41,3 |
32 |
0,85 |
|
|
3 |
(41,3) |
- |
- |
(0,53) |
|||
|
МШ25 |
1; 2 |
55,6 |
35,38 |
47,6 |
38 |
1,10 |
|
|
3 |
(50,8) |
- |
- |
(0,90) |
|||
|
МШ29 |
1; 2 |
60,3 |
40,13 |
115 |
53,9 |
42 |
2,00 |
* Rz 6,3 мкм -для муфт исполнения 3
Рисунок 4 -Переводная муфта
Таблица 3
Размеры в миллиметрах
|
Исполнение |
Диаметр муфт D +0,13; -0,25 полноразмерных (уменьшенного диаметра) |
D1 +0,25 |
D2 +0,25 |
L ± 1,0 |
Размер под ключ S -0,8 |
l ± 0,5 |
l1 |
l2 |
Масса муфт, кг, не более, полноразмерных (уменьшенного диаметра) |
|
|
МШ13 ´ 16 |
1; 2 |
38,1 |
19,48 |
24,26 |
102 |
34,9 |
32 |
33 |
35 |
0,60 |
|
3 |
(31,8) |
- |
(0,42) |
|||||||
|
МШ16 ´ 19 |
1; 2 |
41,3 |
24,26 |
27,43 |
38,1 |
32 |
35 |
40 |
0,72 |
|
|
3 |
(38,1) |
- |
(0,50) |
|||||||
|
МШ19 ´ 22 |
1; 2 |
46,0 |
27,43 |
30,61 |
41,3 |
32 |
40 |
45 |
0,86 |
|
|
3 |
(41,3) |
- |
(0,55) |
|||||||
|
МШ22 ´ 25 |
1; 2 |
55,6 |
30,61 |
35,38 |
115 |
47,6 |
38 |
45 |
50 |
1,30 |
|
3 |
(50,8) |
- |
(1,00) |
|||||||
|
МШ25 ´ 29 |
1; 2 |
60,3 |
35,38 |
40,13 |
130 |
53,9 |
42 |
50 |
60 |
2,10 |
4.6 Муфты взависимости от вида термообработки и наличия покрытия подразделяют на классы всоответствии с таблицей 4.
Таблица 4
|
Конструктивное исполнение |
Вид термообработки или покрытия |
|
|
Т |
1; 2; 3 |
Нормализация |
|
S |
2; 3 |
Упрочнение нагревом ТВЧ наружной цилиндрической поверхности |
|
SM |
2; 3 |
Износостойкое покрытие на наружной цилиндрической поверхности |
4.7 Профиль иосновные размеры резьбы штанг и муфт должны соответствовать указанным нарисунке 5 и в таблице 5, а допуски ирасположение полей допусков резьб - на рисунке 6 и в таблице 6.
* R = 0,28 … 0,36
Рисунок 5
Таблица 5
|
Обозначение резьбы |
Диаметр резьбы штанг, муфт, мм (см. рисунок 5) |
||||
|
штанг |
соединительных муфт |
d, D |
d2, D2 |
d1, D1 |
|
|
ШН13 |
МШ13 |
Ш13 |
19,050 |
17,400 |
16,300 |
|
ШН16 |
МШ16 |
Ш16 |
23,825 |
22,175 |
21,075 |
|
ШН19 |
МШ19 |
Ш19 |
27,000 |
25,350 |
24,250 |
|
ШН22 |
МШ22 |
Ш22 |
30,175 |
28,525 |
27,425 |
|
ШН25 |
МШ25 |
Ш25 |
34,935 |
33,285 |
32,185 |
|
ШН29 |
МШ29 |
Ш29 |
39,700 |
38,050 |
36,950 |
1 - поле допуска внутренней резьбы; 2 - поле допуска наружной резьбы; 3 - номинальный профиль; d; D - номинальный наружный диаметр; d1; D1 - номинальный внутренний диаметр; d2; D2 - номинальный средний диаметр
Рисунок 6
Таблица 6
|
Предельное отклонение диаметра резьбы, мкм |
||||||||||||
|
штанги |
муфты |
|||||||||||
|
d |
d1 |
d2 |
D |
D1 |
D2 |
|||||||
|
верхнее |
нижнее |
верхнее |
нижнее |
верхнее |
нижнее |
верхнее |
нижнее |
верхнее |
нижнее |
верхнее |
нижнее |
|
|
ШН13 |
-46 |
-373 |
-412 |
* |
-47 |
-197 |
* |
0 |
+540 |
0 |
+195 |
0 |
|
ШН16 |
||||||||||||
|
ШН19 |
-48 |
-376 |
-415 |
-47 |
-204 |
+202 |
||||||
|
ШН22 |
-50 |
-204 |
+202 |
|||||||||
|
ШН25 |
-50 |
-215 |
+218 |
|||||||||
|
ШН29 |
-53 |
-381 |
-420 |
-52 |
-225 |
+223 |
||||||
|
* Внутренний диаметр резьбы штанги d1 и наружный диаметр резьбы муфты D обеспечиваются резьбообразующим инструментом. |
||||||||||||
|
Примечание - Отклонения отсчитываются от линии номинального профиля резьбы в направлении, перпендикулярном оси штанги. Предельные отклонения диаметров d1 и D относятся к оси впадины и представляют расстояние между наинизшей ее точкой и линией номинального размера. |
||||||||||||
4.8 Примерыусловных обозначений штанг
Штанги условным размером 19 мм, длиной8000 мм из нормализованной стали марки 40 с соединительной муфтой исполнения 2класса Т:
Штанга насосная ШН19-40ГОСТ 13877-96.
То же, длиной 7620 мм:
Штанга насосная ШН19-7620-40ГОСТ 13877-96.
То же, для штанги, подвергнутойповерхностному упрочнению нагревом ТВЧ:
Штанга насосная ШН19-7620-40S ГОСТ 13877-96.
То же, с муфтой исполнения 2 класса S:
Штанга насосная ШН19-7620-40S-S ГОСТ 13877-96.
То же, с соединительной муфтой исполнения3 класса SM:
Штанга насосная ШН19-7620-40S-3SМ ГОСТ 13877-96.
4.9 Примерыусловных обозначений муфт
Соединительной муфты условным размером 19мм, исполнения 2, из стали 40, класса Т:
Муфта МШ19 ГОСТ 13877-96.
То же, исполнения 3, из стали марки 20Н2М,класса S:
Муфта МШ19-20Н2М-3S ГОСТ 13877-96.
То же, класса SM:
Муфта МШ19-20Н2М-3SМ ГОСТ 13877-96.
Переводной муфты условным размером 19 ´ 22,исполнения 2, из стали 20Н2М, класса Т:
Муфта МШ19 ´ 22-20Н2М ГОСТ 13877-96.
4.10 Примерусловного обозначения резьбы штанги (муфты) условным размером 19 мм:
Резьба Ш19 ГОСТ13877-96.
5.1.1 Штанги и муфты должны изготовлятьсяв соответствии с требованиями настоящего стандарта по рабочим чертежам,утвержденным в установленном порядке, а также с учетом договора на поставку.
5.1.2 Дляизготовления штанг должна применяться круглая горячекатаная сталь:
а) понормативно-техническому документу на прокат для штанг;
б) по ГОСТ2590 с точностью прокатки для штанг условных размеров, мм:
13и 29 - Б;
16 - В;
19,22 и 25 - с плюсовымиотклонениями (по таблице 2 ГОСТ 2590).
Примечание - Допуски на прокат приведены с учетом пластическойдеформации штанг при горячей правке их растяжением после термообработки.
Техническиетребования к прокату - по ГОСТ1050, ГОСТ4543 или по техническим условиям на прокат для штанг.
5.1.3 Маркистали, виды термической обработки и механические свойства материала штанг послеих термической обработки должны соответствовать указанным в таблице 7.
Таблица 7
|
Вид термической обработки |
Механические свойства, не менее |
||||||
|
sв, МПа |
sт, МПа |
d5, % |
y, % |
KV, Дж/см2 |
НВ, не более |
||
|
40 по ГОСТ 1050 |
Нормализация или нормализация с последующим поверхностным упрочнением нагревом токами высокой частоты (ТВЧ) |
559 |
314 |
16 |
45 |
59 |
217 |
|
20Н2М по ГОСТ 4543 |
То же |
588 |
382 |
21 |
56 |
118 |
200 |
|
30ХМА по ГОСТ 4543 |
Нормализация и высокий отпуск с последующим поверхностным упрочнением нагревом ТВЧ |
598 |
392 |
20 |
62 |
176 |
229 |
|
15Н3МА |
Нормализация или нормализация с последующим поверхностным упрочнением нагревом ТВЧ |
637 |
490 |
22 |
60 |
229 |
|
|
15Х2НМФ |
Закалка и высокий отпуск или нормализация и высокий отпуск |
686 |
617 |
16 |
63 |
137 |
255 |
|
15Х2ГМФ |
То же |
686 |
|||||
|
14Х3ГМЮ |
» |
725 |
269 |
||||
|
Примечания 1 При поверхностном упрочнении штанг нагревом ТВЧ механические свойства материала, указанные в таблице, относятся к незакаленной сердцевине тела штанг и определяются до обработки ТВЧ на отштампованных и термически обработанных заготовках штанг. 2 Закалка штанг из стали марок 15Х2НМФ, 15Х2ГМФ и 14Х3ГМЮ происходит на воздухе в процессе изготовления проката и штамповки головок. Допускается закалку штанг проводить в воде или других охлаждающих средах. 3 Показатели твердости являются рекомендуемыми. |
|||||||
Обозначения втаблице 7:
sв - временноесопротивление разрыву;
sт - пределтекучести;
d5 - относительноеудлинение;
y - относительное сужение;
KV - ударная вязкость;
НВ - твердость поБринеллю.
Сведения оматериалах, применяемых для изготовления штанг, и их соответствие классификациипо стандарту API Spec 11B приведены вприложении В.
5.1.4 Глубинаповерхностного упрочнения и твердость поверхности штанг, подвергнутыхнагреву ТВЧ, должны соответствовать указанным в таблице 8. Не допускается поверхностное упрочнение нагревом ТВЧучастков квадратной шейки на головках штанги.
Таблица 8
|
Глубина поверхностного упрочнения, мм |
Твердость поверхности HRCэ, не менее, для стали марки |
||||||
|
тела штанг |
головки штанг на участках радиусом |
||||||
|
r |
r1 |
40 |
20Н2М |
30ХМА |
15Н3МА |
||
|
ШН19 |
1,5 … 2,3 |
1,5 … 3,5 |
1,2 … 2,3 |
51 |
43 |
46 |
41 |
|
ШН22 |
1,7 … 2,5 |
1,7 … 4,5 |
1,5 … 2,5 |
||||
|
ШН25; ШН29 |
2,0 … 3,0 |
2,0 … 5,5 |
1,7 … 3,0 |
||||
5.1.5 Пределыпрочности при растяжении штанг, подвергнутых поверхностному упрочнению нагревом ТВЧ, должны соответствовать, МПа, неменее:
880 - для сталимарки 40; 30ХМА;
830 » » » 20Н2М;
780 » » » 15Н3МА.
5.1.6 Муфтыдолжны изготовляться:
а) из круглогокалиброванного проката по ГОСТ 7417, из стали марок 40и 45 по ГОСТ1050 и 20Н2М, 20ХН2М по ГОСТ4543;
б) из труб по ГОСТ 8734,из стали марки 45 по ГОСТ1050;
в) изгорячекатаного поката по ГОСТ 2590, измарок стали, указанных в перечислении а).
5.1.7 Глубинаповерхностного упрочнения и твердость поверхности муфт класса S должны соответствовать указанным в таблице 9.
При этом должныоставаться незакаленными участки муфты, примыкающие к торцам, длиной от 3 до 10мм.
Таблица 9
|
Наружный диаметр муфты D, мм |
Исполнение |
Глубина поверхностного упрочнения муфты, мм |
Твердость поверхности HRCэ, не менее, для стали марки |
|
|
40; 45 |
20Н2М; 20ХН2М |
|||
|
< 46,0 |
2 |
2,0 … 3,0 |
51 |
43 |
|
3 |
1,0 … 2,0 |
|||
|
³ 46,0 |
2 |
2,5 … 3,5 |
||
|
3 |
1,5 … 2,5 |
|||
5.1.8 Требованияк муфтам класса SM приведены в приложении Г.
5.1.9Поверхность головок штанг, обработанных давлением, не должна иметь поперечныхдефектов глубиной более 1,6 мм и размером более 3,2 мм, а на участке переходаот тела штанги к подэлеваторному бурту диаметром не более размера S (таблица 1) не должно бытьпродольных дефектов глубиной более 0,8 мм.
5.1.10 Наповерхности тела штанги допускаются без удаления продольные дефекты глубиной неболее 0,5 мм, поперечные - не более 0,1 мм.
5.1.11Допускается подвергать чистовой зачистке дефекты, превышающие по глубине нормы,приведенные в 5.1.9 и 5.1.10, при условии, чтогеометрические размеры будут находиться в пределах, предусмотренных в 5.1.18.
5.1.12 Наружная поверхность муфт не должна иметь раскатанныхтрещин и трещин напряжения; не допускаются местные и отдельные дефектыглубиной более:
0,25 мм - длямуфт исполнений 1 и 2;
0,13 мм - длямуфт исполнения 3.
5.1.13 Нагревконцов заготовок проката под высадку головок штанг должен быть автоматизированпо времени и исключать возможность штамповки заготовок с недогретыми иперегретыми концами.
5.1.14 Макроструктура головок штанг должна быть без трещин,расслоений и шлаковых включений, видимых невооруженным глазом.
5.1.15 Величина зерна в микроструктуре головок и тела штанги послетермической обработки не должна быть крупнее 5-го номера по ГОСТ 5639для стали 40 и 6-го номера для сталей остальных марок. Пережог стали недопускается.
5.1.16 Предельныеотклонения размеров обрабатываемых поверхностей, не указанные на рисунках 2, 3 и 4, - по14-му квалитету ГОСТ25670.
5.1.17Предельные отклонения угловых размеров обрабатываемых поверхностей штанг и муфтне должны превышать допуска по 10-й степени точности ГОСТ8908.
5.1.18 Кривизнатела штанги, характеризуемая стрелой прогиба, должна быть не более 3 мм на 1 мдлины, а на участках тела штанги длиной 1 м, примыкающих к каждой головке, - неболее 1 мм.
5.1.19 Правкаштанги или ее термически обработанной заготовки методами, вызывающими смятие ееповерхности, не допускается.
Недопустимохолодное выправление искривлений штанг, характеризуемых прогибом 3 мм и болеена 150 мм длины.
5.1.20 Резьба штанг должна быть накатанной, а поверхностьзарезьбовой канавки - обкатанной. Допускается применение других методовобработки зарезьбовой канавки, не ухудшающих качество штанг.
5.1.21 Резьбамуфт (сквозная или нарезанная с обоих концов) должна быть накатанной и иметьфосфатное покрытие.
Допускаютсядругие методы формирования резьбы.
5.1.22 Резьба штанг и муфт должна быть гладкой, без забоин,выкрашиваний по профилю резьбы, заусенцев и рванин, нарушающих ее непрерывностьи прочность.
5.1.23 Оси резьбы головки и тела штанги должны быть соосны.
Допускаетсянесоосность резьбы и тела штанги не более 1,5 мм на длине 200 мм от торцаштанги.
5.1.24 Оси резьб муфты должны быть соосны ее продольной оси.
Несоосностьрезьбы муфты относительно продольной оси муфты - не более 0,5 мм.
5.1.25 Торцымуфты и упорных буртов штанги должны быть соответственно перпендикулярны к осямрезьбы муфты и штанги. Отклонение от перпендикулярности - не более 0,05 мм.
5.1.26 Поверхности штанги и муфты, подвергнутые механическойобработке, не должны иметь заусенцев и царапин.
Допускаетсяналичие рисок от режущего инструмента на расточке муфты и упорном бурте штанги.
Допускается наштангах наличие на обработанной цилиндрической поверхности упорного и подэлеваторногобуртов (рисунок 2, вариант В)отдельных раковин от окалины, которые не превышают предельных отклоненийдиаметра D.
5.1.27 На одинконец штанги должна быть плотно навинчена (до полного соприкосновения торцевмуфты и упорного бурта штанги) соединительная муфта.
Штанги из сталимарки 15Н3МА должны иметь соединительные муфты из стали марок 20Н2М, 20ХН2М.Штанги из других марок сталей должны иметь соединительные муфты из сталей марок40 и 45.
Допускаются, позаказу потребителя, другие сочетания предусмотренных настоящим стандартомматериалов штанг и соединительных муфт.
5.1.28 Показатели надежности
5.1.28.1 Вероятность безотказной работы штанг (за 5 млн. циклов)должна быть не менее 0,996, а для штанг из стали марки 40 и штанг, подвергнутыхтолько нормализации, - 0,995.
5.1.28.2Установленный срок службы штанг - не менее 3 лет.
Средний срокслужбы штанг - не менее 5,5 лет.
5.1.29 Критерием предельного состояния штанга или муфты являетсяих обрыв, а также значительный износ и (или) растрескивание головки и телаштанги или муфты, искривление штанги, исключающие возможность их дальнейшейэксплуатации.
5.2.1 Каждаяштанга и муфта должны маркироваться поверхностно-пластическим деформированием всоответствии с настоящим стандартом.
Допускается проводить маркировку штанг имуфт по другому стандарту, на соответствие которому (наряду с настоящимстандартом) была проведена их сертификация в установленном порядке.
5.2.2 Маркировка штанг должна наноситьсяна двух противоположных сторонах квадратной шейки.
На одной стороне квадратной шейки наносят:
численное значение условного размераштанги;
товарный знак или условное обозначениепредприятия-изготовителя;
месяц и год выпуска.
Допускается вместо указания месяцамаркировать обозначение квартала.
На другой стороне квадратной шейкинаносят:
марку стали;
номер плавки;
вид термообработки (букву S) - для штанг, подвергнутых поверхностномуупрочнению нагревом ТВЧ.
Допускается наносить маркировку видатермообработки на торце штанги.
5.2.3 На наружной поверхности муфты должнананоситься маркировка, содержащая:
товарный знак или условное обозначениепредприятия-изготовителя;
численное значение условного размераштанги;
букву Т, S или SM соответственно для их класса;
марку стали;
месяц и год выпуска.
Допускается вместо указания месяцамаркировать обозначение квартала.
Муфты, предназначенные для поставки всборе со штангами, допускается маркировать только обозначением марки стали ибуквой в соответствии с классом муфты.
5.2.4 Марки стали маркируют следующимибуквами:
40 и 45 У;
20Н2М, 20ХН2М Н;
30ХМА X;
15Н3МА Р;
15Х2НМФ П;
15Х2ГМФ Л;
14Х3ГМЮ М.
5.2.5 Год выпуска маркируют однойпоследней цифрой календарного года. Кварталы маркируют следующими буквами:
I квартал А;
II квартал Б;
III квартал Г;
IV квартал И.
Месяцы маркируют цифрами от 1 до 12.
5.2.6 Условный номер плавки маркируетсятремя цифрами. При числе плавок одной марки стали на данномпредприятии-изготовителе штанг не более 100 в год допускается условный номерплавки маркировать двумя цифрами.
5.2.7 На наружной поверхностиподэлеваторного бурта или на торце штанги может наноситься отличительнаяокраска, соответствующая классу штанги по материалу в соответствии сприложением В:
класс С - белая,
класс К - голубая;
класс Д:
для хромо-молибденовых сталей - желтая,
для сталей 15Х2НМФ, 15Х2ГМФ и 14Х3ГМЮ -оранжевая,
для остальных сталей - окраска ненаносится.
5.3.1 Консервации по варианту защиты ВЗ-4 ГОСТ9.014 подлежат резьбы штанги (включая резьбовую канавку и обращенный к нейторец упорного бурта) и муфты.
Срок действия консервации - 2 года.
По заказу потребителя срок действияконсервации может быть увеличен до трех лет.
Наружнаяповерхность штанги может быть покрыта антикоррозионным лаком или мастикой приусловии защиты резьбы в соответствии с 5.3.2.
5.3.2 Штангидолжны упаковываться в транспортные пакеты.
В каждый пакетупаковывают штанги только одной марки стали, одного вида термической обработки,одного диаметра, одной длины, с муфтами одного исполнения и класса.
Открытая резьбаштанг и муфт, а также их контактные поверхности должны быть защищеныпредохранительными колпачками или пробками от повреждений и от скопления в нихгряз