ICS 75.180.99 E 98 备案号：29780--2010
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 5991---2010 代替SY/T5991—1994
套管、油管、管线管及钻杆螺纹保护器
Thread protectors for casing, tubing, line pipe and drill pipe
2010-08-27发布
2010-12-15实施
国家能源局 发布 SY/T 5991--2010
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件
11
保护器分类 3.1 结构型式 3.2 标记 4 技术要求 4.1 公称尺寸 4.2 材料 4.3 基本要求 4.4 使用性能试验 4.5 外观质量检验 5 检验规则· 5.1 检验类别 5.2 检验频次
3
..
.o..... SY/T 5991--2010
前言
本标准依据GB/T1.1-—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则编
写。
本标准代替SY/T5991-1994《套管、油管和输送管螺纹保护器》。 本标准主要根据APISpec5CT:2006《套管和油管规范》（第8版）的相应变化情况，并结合钻杆
螺纹保护器的生产和使用情况，对SY/T5991-1994进行了修订。本标准与SY/T5991—1994相比，主要技术差异如下：
一增加第2章“规范性引用文件”； -根据APISpec5CT:2006对螺纹保护器设计验证的要求，对保护器型式检验要求进行了相应的修订； -增加了钻杆螺纹保护器的螺纹类型代号（见表3）和使用性能试验等相应要求（见4.4）
本标准由石油管材专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：宝鸡石油钢管有限责任公司、中国石油集团渤海石油装备制造有限公司、宝山
钢铁股份有限公司。
本标准主要起草人：王慧、毕宗岳、付宏强、李延丰、赵鹏、潘存强。 SY/T 5991---2010
套管、油管、管线管及钻杆螺纹保护器
1范围
本标准规定了套管、油管及管线管（以下简称“钢管”）外螺纹、接箍内螺纹和钻杆内、外螺纹保护器（以下简称“保护器”）的分类、技术要求、试验方法、检验规则和标志等。
本标准适用于套管、油管及管线管外螺纹、接箍内螺纹及钻杆内、外螺纹的保护器。 具有类似要求的其他钻具接头的螺纹保护器和特殊螺纹的螺纹保护器也可参考本标准。
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/T9253.2石油天然气工业套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验 GB/T 22512.2 石油天然气工业旋转钻井设备第2部分：旋转台肩式螺纹连接的加工与测量 API Spec 5B 套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范 API Spec ７ 旋转钻井设备规范 ASTM B117 盐雾试验设备的标准操作
3保护器分类 3.1 结构型式 3.1.1 保护器按构成材料分为以下几种：
a）全钢：采用无缝钢管或焊接钢管经冷态成型或采用钢板经冲压成型，然后通过切削或滚压螺
纹方法制造的保护器。 b）全塑：采用符合要求的塑料，经注塑工艺制造的保护器。 c）钢塑：采用符合要求的塑料，经注塑工艺与钢骨架或金属加强物永久结合在一起的保护器。 d）钢塑组合：采用符合要求的塑料，经注塑工艺成型，并将其与另外制作的钢套用机械压装方
法装配在一起的保护器。 注：钢套可采用钢板冲压成型，也可采用钢管（钢管可由钢带焊制）经冷态翻边成型。
3.1.2保护器可为端部完全封闭式结构或端部不封闭的开式结构。
注：完全封闭式结构的保护器端部应有通气孔。 3.1.3在正常运输和贮存期间，保护器应使螺纹与水、污物隔离，减少潮湿气体的侵人。
3.1.4保护器外端应有上、卸保护器用的孔或槽。 3.1.5如果保护器是可钩挂／可提升的，保护器的结构应防止提升钩具与管端、接箍、钻杆螺纹部分
的接触。 3.1.6钢管外螺纹保护器应覆盖钢管螺纹全长，并应最少长出6mm。钢管内螺纹保护器应覆盖等于
螺纹总长度的内螺纹和端面。钻杆内外螺纹保护器应能保护钻杆螺纹、台肩面和端面。
1 SY/T 5991--2010
3.1.7 经供需双方协商，可根据用户使用保护器的现场要求来确定特定保护器的结构型式。 3.2标记 3.2.1 标记内容
标记应包括制造商代号（例如ABC）、产品名称[TP（ThreadProtector）1、保护器结构型式代号、 公称尺寸（见4.1）、螺纹类型代号以及本标准编号六部分。保护器结构型式代号见表1，螺纹类型代号见表2和表3。
表1 保护器结构型式代号
钢塑组合 ZH
钢塑 GS
全塑 QS
全钢 QG
结构型式代号注：对需长期反复使用的钻杆保护器，宜采用全钢结构。
表 2 油管、 套管及管线管螺纹保护器螺纹类型代号
外加厚 EU
不加厚
套管直 xc
套管偏 BC
套管 LC
套管 STC
螺纹类型代号
短圆螺纹 长圆螺纹 梯形螺纹 连型螺纹 油管螺纹 油管螺纹 管线管螺纹
LP
NU
表3 钻杆螺纹保护器螺纹类型代号
正规型 REG
贯眼型 FH
数字型 NC
螺纹类型代号
3.2.2 标记示例
用于公称尺寸为139.7mm的长圆螺纹套管的钢塑组合保护器宜标记为： ABC--TP/ZH 139.7 LC SY/T 5991 用于（钻杆）接头尺寸为5in、螺纹类型代号为NC的左旋螺纹全钢保护器（右旋螺纹为标准螺
纹形式，左旋螺纹标记要在螺纹类型代号后面加注LH）宜标记为：
ABC-TP/QG 5 NC (-LH) SY/T 5991 注：标记中公称尺寸宜采用国际单位制，经协议也可采用英制单位。
3.2.3标记方式
可采用模塑、冲印等方式对单个保护器进行标记。标记位置不宜影响保护器的装卸。 3.2.4 特殊螺纹类型代号
特殊螺纹类型代号由供需双方协商确定
4 技术要求 4.1 公称尺寸
保护器的公称尺寸应与所保护钢管或钻杆等的公称尺寸一致。 4.2材料
4.2.1 保护器的材料不应含有使钢管或钻杆螺纹腐蚀或粘连的成分，并不应与所用的螺纹脂起化学反
2 SY/T 5991-2010
应，还应达到适用于-46℃（-50'F）～66℃（150'F）的温度条件，并至少储存1年的要求。 4.2.2全钢螺纹保护器的材料硬度应低于所保护钢管或钻杆接头螺纹的硬度。 4.2.3保护器中塑料部件的老化期不应小于1年。可采用以下方式之一实现：
在塑料中加入化学添加剂防止塑料老化。
采用其他防止紫外线照射的防护措施。
4.3基本要求 4.3.11 保护器的结构型式设计、材料设计以及强度设计应能保护螺纹、台肩面及端面，防止在正常装卸、运输过程的撞击、振动等对螺纹、接头台肩面及端面造成损伤。 4.3.2保护器与钢管、钻杆的螺纹宜紧密旋合，以保证手紧的保护器在正常运输和装卸过程中不松动或脱落。 4.3.3全钢螺纹保护器的螺纹表面不允许有毛刺、擦伤、裂纹、明显波纹、刀痕、锈蚀以及能损伤螺纹表面、破坏螺纹连续性的任何其他缺陷存在。内、外表面及两端面不应有毛刺、飞边、锐边和裂纹。 4.3.4 钢塑螺纹保护器的钢骨架不应外露于塑料体外。钢塑组合螺纹保护器的钢质部分不应与螺纹、 端面部分接触。 4.3.5保护器的螺纹牙型、螺纹锥度、螺距及紧密距应参考所保护钢管或钻杆螺纹的要求（参见 GB/T 9253.2 或 API Spec 5B 及 GB/T 22512.2 或 API Spec 7)。 4.3.6全钢钻杆螺纹保护器与外螺纹台肩面和内螺纹端面之间应用橡胶垫衬垫。 4.4使用性能试验
制造商应对保护器与钢管或钻杆接头组合（以下简称“试验件组合”）的下列使用性能进行验证。 4.4.1几何尺寸稳定性试验 4.4.1.1在21℃（70'F）对试验件组合进行测量，并记录螺纹直径和密封直径（如适用时）。不符合制造商设计准则的试验件组合应被拒收。 4.4.1.2将试验件组合浸人-46℃（-50°F），66℃（150'F）的适当环境箱1h后，将试验件组合取出，并立即测量记录其螺纹直径和密封直径（如适用时）。 4.4.1.3使试验件组合在21℃（70'F）下稳定化。测量并记录保护器和接头的螺纹直径和密封直径（如适用时）。
在全设计温度范围内，螺纹直径的改变量不应使螺纹啮合少于规定的每侧螺纹高度的1/2。 4.4.2轴向冲击试验 4.4.2.1采用制造商推荐的作法把保护器装到钢管或钻杆接头，即上紧试验件组合（用贮存脂和／或螺纹脂），并记录上紧扭矩。 4.4.2.2将上紧的试验件组合在-46℃（-50°F），66℃（150'F）和21℃（70'F）温度下稳定化。 4.4.2.3在稳定化温度条件下，用一个直径38mm（1.5in）的钢棒从最小高度为305mm（12in）自由落下，对试验件组合进行轴向冲击试验（见图1）。保护器应在经受表4所列轴向冲击载荷的情况下，不损伤钢管外螺纹端、钻杆外螺纹端以及接头和钢管接箍内螺纹的机加工表面。
3
SY/T 5991--2010
单位为毫米 (英寸)
$38 (1.50)
71
1钢棒；2-试样
图1 轴向冲击试验设备
表4使用直径38mm(1.5in)钢棒的轴向冲击试验
最低冲击能量，J（ft-lbf) 88.9mm (3'/in) 试验温度 ℃(F)
D > 222.3mm (83/kin)
D ≤ 88.9mm (31/,in)
222.3mm (83/jin) 1627 (1200) 1627 (1200)
2034 (1500) 2034 (1500) 1085 (800)
407 (300) 407 (300) 230 (170)
66 (150) 21 (70) -46 (-50)
814 (600)
4.4.3 倾斜冲击试验 4.4.3.1 采用保护器制造商推荐的方法把保护器装到接头上，即上紧试验件组合（用贮存脂和／或螺纹脂)，并记录上紧扭矩。 4.4.3.3 在稳定化温度下，用一个平钢板从最小高度为305mm（12in）自由落下，对试验件组合施加一个45°的倾斜冲击载荷（见图2）。保护器应在经受表5所列倾斜冲击载荷情况下，不损伤钢管的外螺纹端、钻杆外螺纹端以及接头和钢管接箍内螺纹的机加工表面。
4.4.3.2 将上紧的试验件组合在-46℃（-50'F），66℃（150'F）和21℃（70°F）温度下稳定化。
表5使用平钢板的倾斜（45°）冲击试验
最低冲击能量，J（ft-1bf) 88.9mm (31/zin) 试验温度 ℃(F)
D > 222.3mm (83/4in)
D ≤ 88.9mm (3'/zin)
222.3mm (83/4in)
1017 (750) 1017 (750) 542 (400)
814 (600) 814 (600) 407 (300)
203 (150) 203 (150) 115 (85)
66 (150) 21 (70) -46 (-50)
4.4.4 拉脱试验（仅对外螺纹保护器） 4.4.4.1 1采用制造商推荐的方法把保护器装到接头，即上紧试验件组合（用贮存脂和／或螺纹脂），并记录上紧扭矩。 4 SY/T 5991--2010
1—平钢板；2—试样图245°冲击试验设备
4.4.4.2将上紧的试验件组合在-46℃（-50'F），66℃（150F）和21℃（70F）温度下稳定化。
在21℃（70'F）温度下，对外螺纹保护器进行轴向拉脱试验（见图3）。保护器不应从钢管或
4.4.4.3 钻杆上滑脱。轴向拉脱力Fx按公式（1）计算：
Fax =0.18w.
(1)
式中: Fax -轴向拉脱力，单位为千牛(kN);
-钢管单位长度质量，单位为千克每米（kg/m）。
Wm 注：使用美国惯用（USC）单位时采用公式（2）计算轴向拉脱力：
Fax =60wm
（2)
式中: Fax-轴向拉脱力，单位为磅（lbf); wm钢管单位长度质量，单位为磅每英尺（1b/ft）。
目
目
螺纹保护器：2—钢管部分；3液压缸
图3 拉脱试验装置