
ICS 13.100 E 09
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 6326—2019 代替SY6326—2012
石油钻机和修井机井架承载能力
检测评定方法及分级规范
The specification for grading and evaluating the loading capacity on derricks
of the drilling rig and working rig
2020-05-01实施
2019-11-04发布
国家能源局 发布
SY/T 6326—2019
目 次
前言
-
范围规范性引用文件
1
2
3 术语和定义 4井架检测项目及内容
4.1 使用情况调查 4.2 外观检查 4.3 应力测试 5
%
%
检测设备应力测试 6.1 测试环境条件 6.2 测点布置 6.3 测试载荷 6.4 测试数据误差范围 6.5异常情况处理承载能力评定 7.1测试数据处理 7.2评定方法 8分级及报废准则 8.1分级准则 8.2 报废准则 9 检测评定周期 9.1 新井架 9.2 在用井架 9.3 特定情况下的井架 10测评报告附录A(规范性附录)井架外观检查报告附录B(规范性附录) 外观检查验收准则附录C(规范性附录) 井架测评报告参考文献·
6
%
福
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5
广
5
6
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10
11
SY/T 6326—2019
前言
本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准代替SY6326--2012《石油钻机和修井机井架底座承载能力检测评定方法及分级规范》,
与SY6326一2012相比,除编辑性修改外,主要技术内容变化如下:
本标准的属性由强制性标准更改为推荐性标准:将标准名称从《石油钻机和修井机井架底座承载能力检测评定方法及分级规范》修改为《石油钻机和修井机井架承载能力检测评定方法及分级规范》;修改了标准的适用范围(见第1章,2012年版的第1章):增加了规范性引用文件SY/T6408(见第2章):删除了无损检测内容(2012年版的4.1、4.2、8.1);整合了检测项目与检测内容(见第4章,2012年版的第4章);增加了通井机井架测试布点要求(见6.2.5);合并了测试工况与测试载荷的内容(见6.3,2012年版的6.3);修改了测试载荷(见6.3.1,2012年版的6.4.1):删除了“井架综合评定方法”的内容(见2012年版的8.3)删除了“停用时间达两年以上的井架,再次启用的”【见2012年版的10.3e)】;修改了检测评定周期(见第9章,2012年版的第10章)修改了井架外观检查报告(见表A.1,2012年版的表A.1):增加了外观检查验收准则(见表B.1);修改了井架测评报告(见表C.1,2012年版的表B.1)。
本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位:四川科特检测技术有限公司、东北石油大学、中国石油川庆钻探工程有限公
司、中国石油宝鸡石油机械有限责任公司。
本标准主要起草人:万夫、翟尚江、廖飞龙、周咏琳、闫天红、孙刚强、秦柳、王浚璞、敬佳佳、 刘炯、张友会。
本标准代替了SY6326—2012。 SY6326—2012的历次版本发布情况为:
-SY/T6326—1997,SY/T63262008: SY 6442-2010.
II
SY/T 6326-2019
石油钻机和修井机井架承载能力检测评定方法及分级规范
1范围
本标准规定了石油钻机、修井机井架检测项目及内容、检测设备、应力测试、承载能力评定、分级及报废准则、检测评定周期、测评报告的编写。
本标准适用于石油钻机和修井机用井架:其他石油作业机用井架亦可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T24263石油钻井指重表 GB/T25428石油天然气工业钻井和采油设备钻井和修井井架、底座 JJG623电阻应变仪检定规程 SY/T6408石油天然气钻采设备钻井和修井井架、底座的检查、维护、修理与使用 AISC335:1989建筑物钢结构规范(Specificationfor structural steelbuildings)
3术语和定义
GB/T25428界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
最大钩载maximumhook load 根据材料强度和规定的安全系数确定的设备能承受的最大载荷,即钻机在最多绳数下,大钩所能
提升的最大载荷,包括静载荷和动载荷。 3.2
承载能力load-carryingcapacity 钻机、修井机和通井机井架结构考虑强度、稳定或疲劳等因素后所能承受的最大载荷。
3.3
毛截面 gross area 杆件的截面面积。
4井架检测项目及内容 4.1使用情况调查 4.1.1通常使用情况调查内容包括:
a)出广日期: b)使用日期:
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SY/T 63262019
c)钻井/修井数量: d)累计进尺: e)平均井深: f)最大钩载等。
4.1.2发生事故调查内容包括:
a)事故类型: b)修复记录; c)已更换零部件的记录: d)现存的主要问题等。
4.2外观检查
外观检查内容和验收准则依据SY/T6408的规定,详见附录A和附录B。 4.3应力测试
按第6章的规定进行。
5检测设备
5.1 检查、测试用设备应按规定的周期进行校准、标定和检定。 5.2指重表应符合GB/T24263的规定。 5.3应力测试用设备准确度级别不低于0.2级(见JG623)。 5.4J 应力测试系统总误差不超过±5%。
6应力测试 6.1 测试环境条件 6.1.1 测试应在无雨、无雪天气进行。 6.1.2 测试时环境温度应为-18℃~55℃。 6.1.3风速不超过8m/s。 6.2测点布置 6.2.1 应力测点一般选择在应力均匀区、应力集中区和弹性挠曲区等危险应力区。 6.2.2 测试杆件应选择主受力杆件、损伤杆件和修理后杆件。 6.2.3 测试断面应选择在井架大腿断面开口处、井架大腿断面突变处、大腿损伤处、井架二层台处。 6.2.4木 根据井架杆件形式不同,单根杆件测试点布置所贴的应变片的数量见表1;测点位置示意图如图1所示。 6.2.5除通井机井架测试断面应至少1个外,其余类型井架测试断面应不少于2个。 6.3 测试载荷 6.3.1 测试工况应满足测试载荷不小于设计最大钩载的20%。 6.3.2 测试载荷为钩载。测试载荷值以指重表读数为准。
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SY/T6326—2019
6.4测试数据误差范围
每一工况测试次数不少于3次。每次测试卸载后,应力测试系统应调零。相同条件下,若前后两次测得应变值误差大于土5%时,需查明原因,并重新测试。
表1单根杆件测点布置
测点位置
杆件形式 H型钢圆管角钢矩形管槽钢十字型钢
测点数量
H型钢幅板侧面对称分布,应变片距离幅板边缘不超过5mm【如图1中a)所示】 杆件中心线上对称分布【如图1中b)所示] 角钢幅板侧面,应变片距离幅板边缘不超过5mm【如图1中c)所示] 方钢侧面对称分布,应变片距离边缘不超过5mm【如图1中d)所示] 槽钢幅板侧面对称分布,应变片距离边缘不超过5mm【如图1中e)所示] 十字型钢幅板侧面,应变片距离边缘不超过5mm【如图1中f)所示】
4 4 4 4 4 4
*≤5mm
≤5mm*
≤5mm
5mm
b)圆管
a)H型钢
≤5mm
≤5mm
≤5mn
≤5mm
5mm
¥
北 <5mm
業 mm
<5mm
车
d)矩形管
c)角钢
≤5mm 1
≤5mm米
≤5mm
≤5mm 羊
<5mm
<5mm
<5mm
f)十字型钢
e)槽钢
注:“一”表示测点位置。
图1单根杆件测点布置示意图
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SY/T6326—2019
6.5异常情况处理
测试过程中如发现油漆起皱、焊缝开裂、屈曲、变形等现象应中止测试,并查明原因。
7承载能力评定 7.1测试数据处理
在材料弹性范围内,按线性外推法推算井架设计最大钩载时各测点的计算应力数据。 7.2评定方法
井架承载能力计算按AISC335:1989的规定进行。 井架承载能力强度应满足公式(1)和公式(2)的要求。
F (1- fy)Frx Cmy foy f血鲁≤1.0
ft CmxJfox
≤1.0
fa)Fos Fey
(1)
(1-
Fex
(2)
0.60F Fbx Fby
ta
当 Fa ≤0.15时,并架强度应满足公式(3)的要求。
套鲁≤1.0 FaFbxFby
(3)
在公式(1)、公式(2)和公式(3)中,与下标b、m和e结合在一起的下标x和y表示某一应力或设计参数所对应的弯曲轴。
式中: f 井架承受设计最大钩载时,测试杆件的轴心拉压应力,单位为兆帕(MPa); Fa- 只有轴心拉压应力存在时,容许采用的轴心拉压应力,单位为兆帕(MPa); fb 井架承受设计最大钩载时,测试杆件的压缩弯曲应力,单位为兆帕(MPa); Fb 只有弯矩存在时容许采用的弯曲应力,单位为兆帕(MPa); F 除以安全系数后的欧拉应力,按公式(4)进行计算,单位为兆帕(MPa); Cm 系数,对于端部受约束的构件:Cm=0.85。
F: 23(kl, / r,)2 12元E
(4)
式中: E- 弹性模量,单位为兆帕(MPa) lb 弯曲平面内的实际无支撑长度,单位为毫米(mm); Ib 回转半径,单位为毫米(mm):
-弯曲平面内的有效长度系数。
K
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