ICS 75. 180. 10 E 92 备案号：53409—2016
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 6113--2016 代替 SY/T 6113—2008
修井用气动卡盘
Pneumatic spider for well servicing
2016－01－07 发布
2016一06-01.实施
国家能源局 发布 SY/T 6113-2016
次
目
前言范围
1
2 规范性引用文件 3 术语和定义 ?
型式、型号与基本参数 5 要求 6 试验方法
..
2
2
检验规则标志、包装、运输和贮存
7
8
6
附录A（规范性附录） 附加要求
- SY/T 6113—2016
前 言
本标准按照GB/T 1.1一2009《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。
本标准代替SY/T6113—2008《修井用气动卡盘》，与SY/T6113--2008相比，主要变化如下：
修改了引用标准；修改了术语和定义（见第3章）；修改了型号及基本参数（见4.2，4.3及表1）; 增加了零部件追溯性及序列号要求（见5.3.2，5.3.3）；修改了检验项目和检验规则（见第7章）；修改了随机文件的内容（见8.2.6)；增加附加要求（见附录A）。
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）提出并归口。 本标准起草单位：南阳二机石油装备（集团）有限公司、中原特种车辆有限公司、江苏如通石油
机械股份有限公司、河南石油工程公司、上海石油天然气有限公司。
本标准主要起草人：张金全、尹玉刚、马进生、张建军、何云华、蒋文波、葛运春。 本标准代替了 SY/T 6113—2008。 SY/T6113-2008 的历次版本发布情况为：
SY/T 6113—1994。
Ⅱ SY/T 6113—2016
业时夹紧钻杆或油管。
4 型式、型号与基本参数
4.1 型式
气动卡盘基本型式为气缸连杆机构，由气缸带动实现卡瓦体上提、下放动作。 4.2型号
型号表示方法如下：
QP 口
更新设计标号，用大写字母A，B，.表示最大额定载荷级别，用圆整后的1/10载荷（kN）表示气动卡盘代号
示例：最大载荷为585kN、第一次变型的气动卡盘，其型号为QP60A。
4.3基本参数
气动卡盘的型号类别与基本参数见表1。本标准不限制生产厂生产其他规格的气动卡盘。
表1垫 型号与基本参数 QP70
型号类别等级最大额定载荷
QP60 585
QP110 1125
QP90) 900)
QP135 1350
QP160 1575
675
kN 夹持管径 mm (in)
60. 3～88. 9 60. 3~88. 9 60.3～127. () 60. 3～139. 7 60. 3～168. 3 60. 3～193. 7 (2%～3) (2%～3)
(2%～5) (2%~6%) (2%～7%)
(2%～5)
５　要求
5.1 设计 5.1.1.设计条件
除非有附加要求（见附录A），气动卡盘的设计和最低工作环境温度为－20℃（－4°F）。 仅在规定时适用的附加要求见附录 A。
5.1.2　设计安全系数
气动卡盘的设计安全系数应按表2确定。 5.2　材料 5.2.1铸钢件应符合JB/T5000.6的规定；铸钢件缺陷焊补应符合JB/T5000.7的规定。 5.2.2锻件应符合JB/T5000.8的规定。 2 SY/T 6113—2016
表2气动卡盘的设计安全系数
额定载荷Pmax Pmax<1334kN
设计安全系数 Fps
3. 00
1334kN 3. 00 -0. 75 （Pmax - 1334) /3114
5.2.3首批同组加工的卡瓦体样机铸件在粗加工后锥面应进行无损探伤检查，按GB/T 5677的规定进行射线探伤，其缺陷不超过4级所允许的缺陷；或按GB/T7233.2的规定进行超声波检测，按3 级验收（执行Φ3mm灵敏度)。 5.2.4卡盘体和卡瓦体所用材料力学性能应符合表3的规定。卡瓦体、卡盘体调质处理，硬度为 220HBW～270HBW。卡瓦体外锥面、卡盘体内锥面宜表面淬火处理。试验方法按GB/T 228.1， GB/T 229，GB/T 231.1，GB/T 3077 的规定进行。
表 3 力学性能
力学性能
抗拉强度R..
零件名称
屈服强度 R.!
断后伸长率 As
断面收缩率 Z
MPa
%
卡瓦体卡盘体
≥415 ≥51()
≥640 ≥700
≥12 ≥12
≥25 ≥25
5.2.5卡瓦牙渗碳淬火，渗碳层厚度为（).8mm～1.2mm，淬火硬度为58HRC～62HRC，心部硬度为280HBW～320HBW。试验方法按GB/T 23(.1，GB/T 231.1的规定进行。 5.2.6冲击性能要求如下:
a） 对规定的最小屈服强度不小于310MPa（45000psi）的零部件，其制造材料在－20℃（－4°F）
时的最小冲击功应为33（25{t·1bs）。规定的最小冲击功应为3个试样的平均值，且单个试样冲击值应不小于26J（19ft·lbs）。
b）规定的最小屈服强度小于31()MPa（45000psi）的零部件在－20)℃（－4°F）时的最小冲击功
应为27J（20ft·lbs）。规定的最小冲击功应为3个试样的平均值，且单个试样冲击值不少于20J（15ft·lbs)。
5.2.7 卡瓦牙免作冲击性能试验、力学性能试验，无追溯性要求。 5.3质量控制 5.3.1 气动卡盘应符合本标准的要求，并按规定程序批准的图样和技术文件制造。 5.3.2 主承载件应有唯一的标识。零部件应能够通过炉（号）和热处理批次、标识进行追溯。 5.3.3 每台完工的气动卡盘应标志唯一编号，唯一编号应能溯源到其制造过程。 5.3.4卡瓦体组件位于最低位置时，卡瓦体上的对应牙应位于同一圆周上。 5.3. 5 卡瓦体组件在工作位置施加额定载荷时，卡瓦体外锥面与卡盘体内锥面的接触面积应不小于85%。 5.3.6在无载荷的情况下，气缸内接人压缩空气压力0.6MPa 时，卡瓦体组件应升降自如。 5.3.7 气缸内接人压缩空气压力为0.8MPa～1MPa 时，保压10min，压降不超过0.1MPa。 5.3.8卡瓦体在工作位置时0.3倍额定载荷作用下，与管柱接触的卡瓦牙应占所有牙数不小于 90%。 5.3.9各部连接应牢固可靠，并进行油管（或钻杆）的夹紧试验，观察各运动部位，无卡阻或其他异常现象发生。
3 SY/T 6113-2016
5.3.10产品上外接的气路口应有可靠的防护措施。 5.3.11卡瓦体与卡瓦牙应在显著的位置打印规格大小或夹持管径大小的标志。 5.3.12 2气动卡盘的装配应符合JB/T5000.10的规定。 5.3.13气动卡盘的涂装应符合JB/T5000.12的规定。
试验方法
6
6.1 试验要求
气动卡盘的试验应在卡瓦/卡瓦牙就位的情况下进行。 6.2卡瓦的启动机构试验
卡瓦的启动机构应在每台产品上进行功能试验以证明是否完全符合设计要求。 6.3卡瓦牙与管柱的接触试验
模拟管柱可能接触卡瓦牙的四周涂上或附上能够清晰观察卡瓦牙接触痕迹的材料，气缸内通人 0.6MPa气压，卡瓦体处于工作位置，此时在模拟管柱上施加0.3倍最大载荷，持续时间5min，卸载后检查卡瓦牙与管柱的接触情况符合5.3.5的要求。 6.4　生产性载荷试验
当卡瓦体处于工作位置时，在模拟管柱上分级加载进行载荷试验。试验载荷为1.5倍额定载荷，试验后所有零件的有效功能不应削弱。 6.5设计验证载荷试验
设计验证载荷试验有以下要求： a）至少选择3台设计的样机进行设计验证载荷试验 b）当卡瓦体处于工作位置时，在模拟管柱上分级加载进行载荷试验。 c）最大试验载荷 P应按以下方法确定，但最大试验载荷P不小于2Pmax
P= 0. 8Pmax ×FDs
(1)
式中: Pmax一一额定载荷，单位千牛（kN）); FDs 一5.1.2中规定的设计安全系数。 d）加载试验：加载试验载荷和时间按表4的规定进行。每级加载试验重复两次。加载试验结束
后任何零件的残余变形不得超过0.2%，所有零件的有效功能不得削弱。
表4．加载试验载荷
试验时间，min
序号 1 2 3 4
试验载荷，kN
0. 2P 0. 6P 0. 8P P
5
注：本表中的P为气动卡盘的额定载荷，其单位为牛顿（kN)。
7 SY/T 6113—2016
检验规则
7
7.1 型式试验
产品有下列情况之一时，应进行型式检验：
新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定。 定型产品在结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时。 正常生产满3年，或累计产量达到300套时。 长期停产后，再恢复生产时。 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。
7.2　出厂检验
每台气动卡盘必须经检验合格后方可出厂 7.3 检验项目
型式试验、出厂检验项目应按表5的规定进行。
表5检验项目
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 注：“～”表示检验，“”表示不检验。
型式检验 ~. ~
出厂检验 ~ ~ ~ / L
本标准要求章条
检验项目及内容卡瓦牙的共面性
5. 3. 4 5.3. 5 5.3. 6 5. 3. 7 6. 3 5. 3. 8 6. 4 6. 5
用着色法检验卡瓦体外锥面与卡盘体内锥面接触面积卡瓦体组件动作灵活性
~ L / ~ ~ ~
气路及气缸的气密性卡瓦牙与模拟管柱的接触检查卡瓦牙接触牙数
~ ~
生产性载荷试验设计验证载荷检验
7.4　抽样方法
型式检验：正常生产时每300台抽2台。对设计相同而尺寸不同的系列产品，只需选择接近中间等级的一个产品进行型式试验，其结论适用于该系列中所有产品。
出厂检验：每台产品必检。 7.5判定规则
型式检验：试验结果中有一项不合格，则判定该产品型式检验不合格。 出厂检验：应检项目中有一项不合格，则判定该产品为不合格品。各检验项目合格后方可出具合
格证。