ICS75.180.10 E92 备案号：37604—2012
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T6917-—2012
石油天然气工业 钻井和采油设备
海洋钻井隔水管接头
Petroleum and natural gas industries--Drilling and production equipment-
Marinedrillingriser couplings
2012-12-01实施
2012-08-23发布
国家能源局 发布 SY/T6917—2012
目 次
前言
范围 2 规范性引用文件 3 术语、定义和缩略语
1
3.1 术语和定义 3.2 缩略语设计
4
4.1 使用类别 4.2 隔水管载荷 4.3 应力分析确定 4.4 应力分布验证试验 4.5 接头设计载荷 4.6 静载荷设计 4.7 应力放大系数 4.8 设计文件材料的选择和焊接
5
5.1材料的选择 5.2 焊接尺寸和重量
6
6.1接头尺寸 6.2接头重量质量控制
7.
7.1 总则 7.2 原材料要求 7.3 制造要求 8 试验
中
8.1 目的 8.2 设计验证试验 9 标记 9.1 钢印 9.2 必要信息 10 操作和维护手册 10.1 总则 10.2 设备说明书
E
13 13
13
13 I SY/T6917—2012
10.3接头使用准则 10.4维护手册附录A（资料性附录）应力分析附录B（规范性附录） 静载荷设计附录C（资料性附录） 可选质量鉴定试验 20
13 14
15
16
Ⅱ SY/T69172012
前言
本标准按照GB/T1.1一2009《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。
本标准采用重新起草法修改采用ISO13625：2002石油天然气工业钻井和采油设备海洋钻井隔水管接头》。
本标准与ISO13625：2002（E）的技术性差异及其原因如下： a）关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的
情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中。具体调整如下，
用GB/T18658—2002代替了ISO148-3：1998（见5.1.4）：用GB/T2311-2009代替了ISO6506-1:2005（见5.1.5.3，7.3.2.7）用GB/T4340.1-2009代替了ISO6507-12005（见7.3.2.7)：用GB/T230.1-2009代替了ISO6508-1:2005（见7.3.2.7）：用GB/T228—2002代替了ISO6892：1998（见5.1.3）：用GB/T22513-2008代替了ISO10423：2003（见5.1.5.1.5.2）。
b）ISO13625：2002的3.1.8中四个术语删去，引用GB/T22513中的术语定义。 本标准对ISO13625：2002做了下列编辑性修改： a）删除了1SO13625：2002的前言和引言： b)删除正文中未涉及的术语的定义：
3.1.2炮栓式接头breech-blockcoupling 3.1.5卡套式接头collet-typecouplingt -3.1.6楔块式接头dog-typecoupling。
c），按照在正文中出现的顺序，对附录进行了重新排序。 d）将参考文献APIRP16Q列人规范性引用文件中，删除参考文献。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会（SAC/TC96）归口。 本标准负责起草单位：石油工业井控装置质量监督检验中心。 本标准参加起草单位：宝鸡石油机械有限公司、中海油服钻井事业部湛江作业公司、河北华北石
油荣盛机械制造有限公司、中海油能源发展管道工程钻采管材分公司。
本标准主要起草人：张祥来、江雨、李森、曾莲、邓燃、刘念念、刘雪梅、黄大鼎、许宏奇、 陈才虎、李明、米寿荣。
m SY/T6917—2012
石油天然气工业钻井和采油设备
海洋钻井隔水管接头
I范围
本标推规定了海洋钻井隔水管接头的设计、评价、制造和试验要求，在不考虑生产和装配方法的情况下，建立接头能力评价等级，根据特定载荷下的最大应力等级对接头进行分类。本标准在海洋钻井隔水管接头系统整体的设计、选择和操作方面与APPRP16Q保持一致。
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/T228—2002 金属材料 室温拉伸试验方法（1SO6892：1998：EQV) GB/T230.12009 金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法（A，B，C，D，E，F
G.H,K.N.T标尺）（ISO6508-1:2005.MOD)
GB/T231.1-2009 金属材料 布氏硬度试验第1部分：试验方法（ISO6506-1：2005， MOD)
GB/T4340.1-2009 金属材料 维氏硬度试验第1部分：试验方法（ISO6507-1：2005 MOD)
GB/T18658-2002 摆锤式冲击试验机检验用夏比V型缺口标准试样（ISO148-3：1998. MOD)
GB/T225132008 石油天然气工业 钻井和采油设备井口装置和采油树（ISO10423： 2003,MOD)
APIRP16Q 海洋钻井隔水管系统设计、选择、操作和维护的推荐作法（Recommended practice for design. selection, operation and maintenance of marine drilling riser systems)
ASME 锅炉及压力容器规范第五卷（Boilerand pressute vessel code：Section V） ASME锅炉及压力容器规范第八卷（Boilerandpressurevessel code，SectionVIll) ASTME94射线照相检验标准指南（Standardguideforradiographicexamination） ASTME165液体渗透检验的测试方法（Standard test methodforliquidpenetrantexamina
tion)
ASTME709磁粉检测标准指南(Standardguide formagneticparticletesting) ASTME747辐射摄影术用金属线图像质量指示器的设计，制造和材料组分类实施规范
(Standard practice for design, manufacture and material grouping classification of wire image quality indicators (lQI)used for radiology)
1)美国石油学会，122LStreetNW.WashingtonD.C.20005.USA. 2）美国机械工程师协会，1950StemmonsFreeway，Dallas.Texas75207,USA。 3）美国材料和试验协会1916RaceStreet.Philadelphia，Pennsylvania-19103-1187，USA SY/T69172012
3术语定义和缩略语
3.1术语和定义
GB/T22513-2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 注：关于海洋钻井隔水管系统定义的全部内容参见APIRP16Q
3.1.1
辅助管线auxiliaryline 与隔水管主管道并行排列并能使液体流动：提供液体通道的外部导管（不包括节流压井管线）。 示例：控制系统管线。浮力控制管线和钻井液增压管线。
3.1.2
浮力装置buoyancy 用以减轻隔水管湿重的附加装置。
3.1.3
节流和压井管线 choke and kill (C&K) 与主管线平行排列，用于循环钻井液以控制井内压力的外部导管。 注：节流压井管线是主承压件，
3.1.4
法羊式接头flange-type coupling 通过螺栓连接两个法兰盘的接头。
3.1.5
隔水管接头marineriser coupling 可快速连接和拆卸隔水管单根的装置。 注：当运行和回收隔水管时，接头的内螺纹或者外螺纹（取决于设计类型）提供支撑将感挂的隔水管中重量
传逆给隔水管操作卡盘。此外，接头还可为节流压井管线，辅助管线和浮力装置的载荷反应提供支撑。
3.1.6
钻井隔水管 marine drilling riser 井身的延伸部分，用来连接海底井口井控设备与浮式钻井设备之间的管状导管。
3.1.7
预载 preload 内外接头间压缩的轴承载荷，由接头连接过程中发生的弹性变形引起。
3.1.8
额定载荷rated load 基于最大预期工作载荷，用于接头设计，分析和测试的公称载荷。 注：在额定工作载荷下，隔水管接头的平均截面应力不应超过本标准规定的允许值。
3. 1. 9
隔水管内接头 riser coupling box 内接头。
3.1.10
隔水管单根riserjoint 带有内、外接头的隔水管，通常包括：隔水管主管、节流/压井管线和辅助管线
3.1.11
隔水管主管 riser main tube
2 SY/T6917—2012
构成隔水管单根的主体管。 3.1.12
隔水管接头销risercouplingpin 外接头。
3.1.13
应力放大系数stressamplificationfactor（SAFKsar）等于零部件（包括焊缝）的局部交变应力峰值除以该零部件处管壁内的公称交变应力。 注：该系数用来说明产生于隔水管部件内部的几何应力散大引起的应力增加。
3.1.14
螺纹式接头threaded coupling 通过采用配对的螺纹进行连接的接头。
3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件 BOP防喷器 C&K节流压井管线 LP液体渗透剂 MP磁粉 NDE无损检测 QTC 鉴定试验试件 SAF 应力放大系数
4设计 4.1 使用类别 4.11# 设计信息
按照规定的载荷能力等级：制造商应提供每种规格型号接头的设计信息。这些数据基于设计载荷（见4.5），并通过试验（见8.2）进行验证。 4.1.2尺寸
按隔水管主管的尺寸对隔水管接头进行分类。每种接头对应的隔水管的外径和壁厚（或壁厚范围）应形成文件。 4.1.3额定载荷
本标准按不同的额定载荷对接头分类。额定载荷根据施加载荷所引起的应力大小进行确定，接头计算或测量的应力均不应超过接头承受额定载荷时材料的许用应力极限，材料的许用应力见4.6。
额定载荷如下： a) 2220kN 0.50×10°1bfD) b) 4450kN(1.00x10°bf)。 c) 5560kN(1.25x10IbfD. d) 6670kN (1.50×10°Ibf)。 e) 8900kN(2.00x101bf) SY/T6917—2012
f)1120kN(2.50x10°1bf). g)13350kN(3.00x101bf). h）15570kN(3.50x10°1bl)。
4.1.4应力放大系数
在管子与接头焊缝和内外接头最高应力处，计算所得的接头SAF值应形成文件。SAF值是管子尺寸和壁厚的函数，按公式（1）计算：
Kn
100000100004
(1)
式中： ouA—局部交变应力峰值： NAs管体公称交变应力。
4.1.5颖定压力
隔水管单根间的接头连接应具备压力密封功能。制造商应将接头的设计额定压力形成文件。 4.2隔冰管载荷 4.2.1总则
钻井隔水管抵抗环境载荷的能力主要取决于张力。环境载荷包括洋流、波浪形成的流体动力及浮式钻井装置受风和波浪的影响引起的运动。
运用专业的计算机模型和分析，确定隔水管对环境载荷产生的影响的反应和作用在隔水管上及内部的机械载荷（确定隔水管系统设计载荷和反应的一般程序参见APIRP16Q）。
其他因素引起的额定载荷以外的附加载荷也会对接头设计产生重大影响。因此，在设计时应考息附加载荷的作用。 4.2.2节流压井管线和辅助管线引起的载荷
通常，隔水管接头为节流压井管线和辅助管线提供支撑，该支撑使管线与隔水管具有相近的曲率。作月在接头上的载荷可能由管线压力、管线形变及管线的重量引起。制造商应将电节流压井管线和辅助替线引起的载荷形成文件用于接头设计。 4.2.3浮力装置引起的载荷
隔水管接头可为浮力装置提供支撑，导致在接头上产生载荷。制造商应将浮力装置的轴向载荷形成文件用于接头设计 4.2.4操作引起的载荷
使用装卸工具和/或卡盘悬挂隔水管都会在隔水管上产生临时载荷。设计时：应特隔水管操作载荷及载荷施加方式形成文件。 4.3应力分析确定
在设计隔水管接头静载荷（见4.6）和确定应力放大系数（见4.7）时，应详细了解接头的应力分布。可通过有限元分析得到相关信息，通过样品应变测试进行验证，应进行隔水管接头有限元分析并形成文件。分析应提供精确或保守的峰值应力，并考虑所有的由磨损，摩握及制造误差引起的预载 4