API SPEC 7-1 旋转钻柱构件规范（中）

旋转钻柱构件规范

ANSI/API Spec 7-1 2006.3 第1版 （含2007年3月修订内容）

ISO 10424-1：2004（修订）

石油天然气工业-旋转钻井设备第一卷：

旋转钻柱构件

II

特 别 声 明

API出版物仅针对一般性质问题。涉及特定情况时，应查阅地方、州和联邦法规。

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API刊物的出版是为了促进已被验证为合理的工程设计和操作方法的广泛应用。有关在何时、何处采用这些出版物而进行的合理的工程设计判断，这些出版物无意回避。API出版物的制定和发布，无意以任何方式限制任何人采用其它的作法。

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版权所有 ? 2005 美国石油学会

I

API前言

任何API出版物的内容不能解释为，用暗示或其它方式授予任何权利去制造、销售或使用任何专利证书包括的方法、设备或产品。本出版物中的任何内容也不能解释为，开脱任何人侵犯专利证书所授权利应承担的责任。

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通常，API标准至少每五年进行一次复审，并进行修订、重新确认或撤销。有时，这个复审周期可延长一次，最多两年。本出版物的状况可从API标准部（电话（202）682-8000）查明。API每年出版一次出版物和资料目录，半年修订一次，并可通过全球工程文件（Global Engeering Documents, 15 Inverness Way East, M/S C303B, Englewood, CO 80112-5776）获得。

本技术规范的生效日期印刷在封面，但自发布之日起，可自愿采用。

这里采用参考标准可以被满足或超越该参考标准要求的其它国际国家标准替代。

欢迎提出修改意见，并请提交美国石油学会标准化管理者（1220 L Street, NW., Washington, DC.20005, standards@api.org）。

这份美国国家标准由API钻柱构件分委员会管辖。本标准被ISO 10424-1：2004英文版等同采用。ISO 10424-1是由ISO/TC67/SC4“钻井与生产”技术委员会制订。

本标准采用ISO 10424-1，并且代替部分API规范7第40版“旋转钻柱构件规范”。API规范7补充移去下列产品，现为本标准涵盖：

上部和下部方钻杆旋塞阀 四方钻杆和六方钻杆 钻柱短接 钻铤

钻井钻头和取心钻头

加重钻杆（补充1：2007新增内容）

不久将来，“钻杆接头、旋转台肩式连接、测量”等还保留在API规范7中的内容将转至ISO标准。要做的工作是将“钻杆接头”转至ISO 11961/API规范5D，“旋转台肩式连接、测量” 转至ISO 10424-2。

II

目 录

特 别 声 明 ........................................................................ I API前言 ............................................................................. II 目 录 ............................................................................ III 旋转钻柱构件规范 ...................................................................... 1 1 范围 ................................................................................ 1 2 一致性 .............................................................................. 1 2.1 测量单位 .......................................................................... 1 2.2 表和插图 .......................................................................... 1 3 参考标准 ............................................................................ 3 4 术语、定义、符号和缩略语 ............................................................ 3 4.1 术语、定义 ........................................................................ 3 4.2 符号和缩略语 ...................................................................... 6 5 上部和下部方钻杆旋塞阀 .............................................................. 7 5.1 总则 .............................................................................. 7 5.2 设计准则 .......................................................................... 7 5.3 连接 .............................................................................. 9 5.4 液压试验 ......................................................................... 10 5.5 文件和记录保存 .................................................................. 11 5.6 标志 ............................................................. 错误！未定义书签。 5.7 补充要求 ......................................................................... 11 6 四方钻杆和六方钻杆 ................................................................. 12 6.1 规格、类型和尺寸 ................................................................. 12 6.2 尺寸测量 ......................................................................... 12 6.3 连接 ............................................................................. 12 6.4 四方锻造钻杆 ..................................................................... 12 6.5 力学性能 ......................................................................... 13 6.6 无损检测 ......................................................................... 13 6.7 标志 ............................................................. 错误！未定义书签。 7 钻柱短接 ........................................................................... 17 7.1 种类和类型 ....................................................................... 17 7.2 A型和B型尺寸 ................................................................... 17 7.3 C型尺寸（水龙头短接） ............................................................ 18 7.4 D型尺寸（提升短接） .............................................................. 18 7.5 材料的力学性能 ................................................................... 18 7.6 无损检测 ......................................................................... 19 7.7 连接的应力释放结构 ............................................................... 19 7.8 螺纹根部的冷加工 ................................................................. 19 7.9 螺纹和密封台肩的耐磨处理 ......................................................... 19 7.10 标志 ............................................................ 错误！未定义书签。

III

8 钻铤 ............................................................................... 23 8.1 通则 ............................................................................. 23 8.2 标准钢制钻铤 ..................................................................... 24 8.3 无磁钻铤 ......................................................................... 25 9 钻井钻头和取心钻头 ................................................................. 30 9.1 牙轮钻头和刮刀钻头 ............................................................... 30 9.2 金刚石钻头、金刚石取芯钻头和聚晶金刚石复合片（PDC）钻头.......................... 32 10 加重钻杆（HWDP） ................................................................ 34 10.1 总则 ............................................................................ 34 10.2 力学性能 ........................................................................ 36 10.3 焊接 ............................................................................ 38 10.4 追溯性 .......................................................................... 38 10.5 标志 ............................................................ 错误！未定义书签。 11 棒材和管材的无损检测 .............................................................. 39 11.1 总则 ............................................................................ 39 11.2 无损检测人员的鉴定和资格 ........................................ 错误！未定义书签。 11.3 表面缺陷 ........................................................................ 39 11.4 内部缺陷 ........................................................................ 41 附 录 A 美制表 ..................................................................... 42 附 录 B API会标 .................................................................... 52

IV

旋转钻柱构件规范

1 范围

ISO 10424标准本部分规定了下述钻柱构件的要求：上下方钻杆旋塞阀、四方和六方方钻杆、钻柱短接、标准钢制和无磁钻铤、钻井及取心钻头、加重钻杆。

ISO 10424标准本部分不适用于钻杆、钻杆接头，旋转台肩式螺纹连接的设计、螺纹测量方法和基准量规、校对量规、工作量规。

ISO 10424标准本部分适用的构件见图1：典型的钻柱装配示意图。 2 一致性 2.1 测量单位

在本标准中，数据的表示同时使用国际单位制（SI）和美国惯用制（USC）。对于一个特定订货条款，仅指定使用一种单位制，数据的表示不能混用其他单位制。

按照本标准所采用的两种单位制表示的加工产品应视为等效的和完全互换的。因此，符合本标准一种单位制表示的也符合另一种单位制。

用国际单位制表示的数据，采用小数点分隔小数，采用空格分隔千分位。用美国惯用制表示的数据，采用小数点分隔小数，采用空格分隔千分位。

在正文中，国际单位制表示的数据，其后括号中的为美国惯用制表示的数据。 2.2 表和插图

国际单位制数据表和美国惯用制数据表是分开的。国际单位制数据表在正文中给出，美国惯用制数据表在附录A中给出。对于一个特定订货条款，仅使用一种单位制。

本文条款中的插图涉及的特定产品，其数据的表示同时采用两种单位制。

1

a) 钻柱上部装配件

图例 1 钻头

2 旋转台肩式外螺纹连接 3 旋转台肩式内螺纹连接 4 钻头短接 5 钻铤 6 转换短接 注：

a 水龙头要求见ISO 13535

b 钻杆与钻杆焊接接头见ISO 11961

1．就a而言，API SPEC 8A及API SPEC 8C等效于ISO 13535 2．就b而言，API SPEC 5D及API SPEC 7等效于ISO 11961 3．方钻杆下加厚端以下的连接均为右旋 4．方钻杆上加厚端以上的连接均为左旋

7 外螺纹钻杆接头 8 钻杆

9 内螺纹钻杆接头 10 橡胶护箍

11 方钻杆下端阀或方钻杆保护短接 12 方钻杆下加厚端

13 方钻杆驱动部分 14 方钻杆上加厚端 15 方钻杆上端阀 16 水龙头短接 17 水龙头中心管 18 水龙头

b) 钻柱下部装配件

图1 典型的钻柱装配图

2

3 参考标准 ISO

ISO 148 钢——夏比冲击试验（V型缺口） ISO 3452 无损检测——渗透检验——通用规则

ISO 6506-1 金属材料——布氏硬度试验——第一部分：试验方法 ISO 6892 金属材料——室温拉伸试验

ISO 9303 承压无缝和焊缝钢管（不包括埋弧焊管）——纵向缺欠全管体超声波检测 ISO 9934-1 无损检测——磁粉检验——通用规则 ISO 9712 无损检测——人员资质鉴定

ISO 13665 承压无缝和焊缝钢管——表面缺欠的磁粉检验

ISO 15156-1 石油天然气工业——油气开采中用于含H2S环境材料的使用——第一部分：选择抗

H2S应力开裂材料的通用规则

ISO 15156-2 石油天然气工业——油气开采中用于含H2S环境材料的使用——第二部分：碳钢、

低合金钢和铸铁的抗H2S应力开裂

ISO 15156-3 石油天然气工业——油气开采中用于含H2S环境材料的使用——第三部分：抗H2S

应力开裂的CRAs（耐腐蚀合金）及其它合金

API1

RP 7G 钻柱设计和操作限制的推荐作法 Spec 7 旋转钻柱构件规范 ASTM2

A262 检测奥氏体不锈钢晶间裂纹敏感性的标准作法 A434 钢棒，合金，热锻轧或冷拔的淬火和回火规范 E587 使用超声波接触法倾斜入射检测的标准规程 4 术语、定义、符号和缩略语 4.1 术语、定义

下列术语和定义适用于ISO 10424标准本部分 4.1.1 波幅（amplitude）

A-扫描接收到的特定信号的高度，通过基基面对波峰或波峰对波峰来测量。 4.1.2 A-扫描显示（A-scan display）

是一种超声波探伤仪波形显示，它的接收信号显示为相对于水平时间轨迹扫描的一个垂直高度或脉冲，两个信号的水平距离代表了材料上产生信号的两个状况的距离在扫查时所需的时间。 4.1.3 回波(back reflection)

接收信号来自物体测试表面相背的面。 4.1.4 倒角直径(bevel diameter) 12

美国石油学会American Petroleum Institute，1220L Street，N.W.，Washington，D.C.20005，USA 美国试验和材料学会American Society for Testing and Materials,100Barr Harbor Drive,West Conshohocken, Pennsylvania 19428. USA

3

旋转台肩连接的接触面外径。 4.1.5 钻头短接(bit sub)

一种短接，通常两端为内螺纹连接，用于连接钻头与钻柱。 4.1.6 内螺纹连接(box connection)

一个具有内螺纹的石油专用管构件（OCTG）的螺纹连接。 4.1.7 弯曲强度系数（bending strength ratio , BSR）

旋转台肩式连接的内螺纹连接某一截面模数与外螺纹连接某一截面模数的比。对于内螺纹连接，该截面为机紧后外螺纹端面所能到达的位置。对于外螺纹连接，该截面为机紧后最后一牙啮合螺纹。 4.1.8 校正系统(calibration system)

一个有资质的量规校准和控制系统。 4.1.9 冷加工(cold working)

在某一足够低的温度下金属的塑性变形，使材料产生永久应变。 4.1.10 脱碳作用(decarburization)

因加热使介质与金属表面的碳元素反应而导致铁合金表面碳的损失。 4.1.11 缺陷深度的确定（Depth prove-up）

打磨出贯穿表面破损指示的窄槽，直至指示的底部，然后比照接收的准则，用深度计测量该指示的深度。

4.1.12 通径规(drift)

用来检查副管、出油（采气）管、管子短接、油管、套管、钻杆和钻铤的最小内径的量规。 4.1.13 钻铤(drill collar)

给钻头提供集中重力和稳定性（刚度）的厚壁管子。 4.1.14 钻杆(drill pipe)

通常是钢制的一节管子，它带有特殊的被称作钻杆接头的螺纹连接端。 4.1.15 锻造 (forg， v)

通常在热态下施加压缩力，有或没有模具，使之产生塑性变形而达到要求的形状； 4.1.16 锻造件(forging, n)

由锻压方法锻制的成型金属部件。 4.1.17 全牙高螺纹（full depth thread）

一种螺纹牙底位于外螺纹的小径圆锥上或位于内螺纹的大径圆锥上的螺纹。 4.1.18 基准面（点）(gauge point)

在外螺纹上垂直于螺纹轴线的一个假设的平面，在这个平面上基面中径等于表25的第5列所示的值。

注：基准面位于距台肩面15.9mm（0.625in）的螺纹处

4.1.19 气密封（gas-tight）

在规定的压力下和规定的保压时间内，保持气体不泄漏。 4.1.20 炉（heat, n）

金属生产的一炉熔炼过程的单一循环 4.1.21 防H2S阀内件（H2S trim）

除了阀体的外壳，所有组件在H2S服役条件下，应满足ISO 15156-2和ISO 15156-3要求。

注：就本条款而言，NACE MR0175等同于ISO 15156-2和ISO 15156-3

4.1.22 方钻杆(kelly)

4

连接水龙头和钻杆的四方型或六方型的钢管，方钻杆通过转台的转动将扭矩传递给钻柱。 4.1.23 方钻杆保护短接(Kelly saver sub)

一种短接，它位于方钻杆的底部端，以防止方钻杆的外螺纹在反复上卸操作过程中的磨损。 4.1.24 代号(label)

旋转台肩式连接规格和类型的一个无量纲的代码 4.1.25 内螺纹有效长度（length of box thread，LBT）

在内螺纹上从旋紧台肩至全牙高螺纹最后一牙非啮合牙侧和牙顶的交点所测得的螺纹长度。 4.1.26 批（lot）

具有相同公称尺寸来自单一熔炼炉的钢材，是随后相同连续热处理作业的一部分。 4.1.27 低应力钢字模（low-stress steel stamps）

在打钢印标志的表面不产生任何尖锐突起的钢字模

4.1.28 方钻杆下端阀〖方钻杆旋塞阀〗(lower Kelly valve， Kelly cock)

一个基本上全开启的阀门，安装在方钻杆的紧下方，外径等于钻杆接头的外径。阀门在带压状态下能够关闭以拆卸方钻杆，阀门在不压井起下作业（强行起下钻）时也能够防喷下钻。 4.1.29 连接台肩(make-up shoulder)

一个旋转台肩式连接上的密封台肩。

4.1.30 内螺纹非承压牙侧面(non-pressure flank-box)

连接螺纹机紧旋合时或钻柱构件在拉伸载荷时，不产生轴向负荷的螺纹牙侧面。对于内螺纹，它是靠近连接台肩面的螺纹牙侧面。

4.1.31 外螺纹非承压牙侧面(non-pressure flank-pin)

连接螺纹机紧旋合时或钻柱构件在拉伸载荷时，不产生轴向负荷的螺纹牙侧面。对于外螺纹，它是远离连接台肩面的螺纹牙侧面； 4.1.32 不圆度（out-of-roundness）

棒材或管材最大直径和最小直径的差，测量时位于同一截面，它不包括8.1.4所列表面修整的公差。 4.1.33 外螺纹连接(pin end)

螺纹连接的外螺纹（公螺纹）部分。 4.1.34 淬火（process of quenching）

首先奥氏体化，然后迅速冷却以保证部分或全部的奥氏体转化为马氏体。硬化铁基合金 4.1.35 回火(process of tempering)

回火——再加热一个铁基合金的淬硬件或正火件至转变温度以下，然后以任何所希望的速率冷却。 4.1.36 参考尺寸(reference dimension)

由两个或更多的其它尺寸计算而得的尺寸。

4.1.37 旋转台肩式连接（rotary shouldered connection）

一个使用在钻具上的结构，它具有粗牙锥螺纹和密封台肩。 4.1.38 应力释放结构(stress-relief feature)

在旋转台肩式连接上加工的一个结构，它去除了不参与啮合的外螺纹或内螺纹，这一过程使得接头更牢固并减小了在这高应力区的疲劳断裂的可能。 4.1.39 短接（sub）

两连接端为不同旋转台肩连接的短钻柱构件，它是为了连接不同钻柱构件。 4.1.40 水龙头(swivel)

5

钻柱系统顶部的装置，它可以同时循环和旋转。 4.1.41 抗拉强度(tensile strength)

材料能够承受的最大拉伸应力。抗拉强度是通过破坏性强度试验的最大负荷和试样原始的横截面来计算的。

4.1.42 抗伸试验(tensile test)

在轴向载荷下确定材料特性能的力学性能试验。 4.1.43 试验压力(test pressure)

用于证实压力容器结构完整性的高于工作压力的压力。 4.1.44 螺纹牙型(thread form)

在轴截面上一个螺距长度的螺纹轮廓形状。 4.1.45 公差(to1erance)

允许变化的量。

4.1.46 钻杆接头(tool joint)

钻杆的一种厚壁连接元件，它具有粗牙锥螺纹和密封台肩结构。

4.1.47 方钻杆上端阀〖方钻杆旋塞阀〗(upper Kelly valve， Kelly cock)

一个安装在方钻杆紧上方的阀门，它能关闭以限制钻柱内的压力。 4.1.48 工作压力(working pressure)

在正常操作期间向设备的特定部件施加的压力。 4.1.49 工作温度(working temperature)

在正常操作期间向设备的特定部件作用的温度。 4.2 符号和缩略语 D 外径

DBP Dc Dcc DF DFL DFR DE DL DLR DP DR DS DU d db L LD LFV LG

隔板（折流板）凹槽直径 对角宽，锻造方钻杆 对角宽，机制方钻杆 倒角直径 方钻杆对边宽 浮阀凹槽直径 吊卡环形槽直径 提升台肩外径 方钻杆下端加厚直径 外径，减径部分 卡瓦环形槽直径 方钻杆上端加厚直径 内径 内倒角直径 总长

方钻杆驱动部分长度 悬浮阀安装长度 方钻杆套筒量规最小长度

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outside diameter

diameter baffle plate recess

distance across corners, forged kellys distance across corners, machined kellys bevel diameter

distance across flats on kellys diameter float valve recess diameter elevator groove outside diameter lift shoulder outside diameter, kelly lower upset

提升短节凹颈部位直径（吊卡凹槽直径） elevator recess diameter

outside diameter, reduced section diameter slip groove

outside diameter, upper kelly upper upset inside diameter inside bevel overall length

length kelly drive section length float valve assembly minimum length kelly sleeve gauge

LL LR LU lE lS R Rc Rcc RH RS T t ∠ α ∠ β AMMT AMT BSR dB FH HBW LH MT MT NC NDT PT REG RH UT

方钻杆下端加厚长度 浮阀凹槽长度 方钻杆上端加厚长度 吊卡环形凹槽深度 卡瓦环形凹槽深度 半径

锻造方钻杆圆角半径 机制方钻杆圆角半径

六方钻杆套筒规内圆角最大半径 四方钻杆套筒规内圆角最大半径 隔板凹槽直径——同DBP 最小壁厚 吊卡环形槽退刀角 卡瓦环形槽退刀角

美国小直径工作管型螺纹设计 美国小直径工作管型螺纹简化替代设计 弯曲强度系数 分贝

API贯眼型螺纹设计 布氏硬度 左旋 磁粉检验

小直径工作管型螺纹设计 API数字型螺纹设计 无损检测 液体渗透检验 API正规型型螺纹设计 右旋 超声波检验

lower upset length kellys depth of float valve recess upper upset length kellys elevator groove recess depth slip recess groove depth radius

corner radius forged kelly corner radius machined kelly

maximum fillet radius hexagonal kelly sleeve gauge maximum fillet radius square kelly sleeve gauge diameter of baffle plate recess minimum wall thicknes s angle of run-out of elevator recess angle of run-out of slip recess

American macaroni tubing style of thread design alternative abbreviation for the American macaroni tubing style of thread design bending strength ratio decibel

API full-hole style of thread design Brinell hardness left hand

magnetic particle testing

macaroni tubing style of thread design API number style of thread design non-destructive testing liquid penetrant testing

API regular style of thread design right hand ultrasonic testing

5 上部和下部方钻杆旋塞阀 5.1 总则

ISO 10424 标准本部分规定了上部和下部方钻杆旋塞阀的设计、材料、检验和试验最低的要求。本标准还适用于顶部驱动钻井系统的钻柱安全阀。ISO 10424 标准本部分适用于正常工况 (H2S介质条件按指定附加要求，见5.7款) 条件下，额定工作压力为34.5～103.5MPa (5000～15000psi)范围的所有尺寸的阀门。阀体的额定工作温度值为-4℉(-20℃)以上，密封系统元件可以有其它温度的限制。 5.2 设计准则 5.2.1 总则

对于按ISO 10424 标准本部分生产制造的每种类型的阀门，制造厂应以文件形式规定其设计准则和分析方法。这一文件应包括以最低性能材料制成的阀体，在最初发生的材料屈服时所承受的载荷条件和

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在综合负荷作用下的公差范围，包括内压强度和扭矩。阀体材料屈服负荷条件应以表格化的形式予以说明，设计屈服的最小安全系数应为表1中的壳体试验压力1.0倍。

由于阀门存在疲劳寿命，载荷条件需要监测以确保它们保持良好的，低于制造商提供的阀体屈服强度的条件。低的疲劳载荷（疲劳不会累积）将取决于服役条件，主要决定于阀门接触的流体的温度和腐蚀性。

表1 液压试验压力

最大工作压力额定值 MPa 34.5 68.9 103.4 静液压壳体试验压力（仅用于新阀门） MPa 68.9 103.4 155.1 5.2.2 材料要求 对材料没有其他特殊要求的场合，按ISO 10424 标准本部分提供的设备材料可根据适用性变化，但须满足制造商的书面规范。制造商的书面规范应明确以下内容： a) 化学成分极限 b) 热处理条件 c) 下列力学性能极限

1） 抗拉强度 2） 屈服强度 3） 延伸率 4） 硬度

阀门的最低力学性能应符合第8节规定的钻铤的材料要求。

注：力学性能应由符合ASTM A370要求制作圆棒拉伸试样和进行0.2%变形的试验方法来确定。

5.2.3 冲击强度 5.2.3.1 试样

每一熔炼炉∕热处理批取三个纵向冲击试样，按照ISO 148进行试验。评定试棒可取自所代表的零部件的整体，或是产品的一部分。在任何情况下，试棒应与其评定的零部件材料来自同一炉号，且应与该零部件一起进行热处理。

注：对于本条款而言，ASTM A370和ASTM E23等效于ISO 148。

试样应从整体或分离的评定试棒上截取。试样截取时，其中心线的位置：对于实心试棒，应距试棒的纵向中心轴线1∕4厚度（直径）处；对于空心试棒，应距试棒最厚截面中心3mm (1∕8in)处。

从产品零部件上制取的试样应从最厚截面中心1∕4的厚度处截取。

如果试祥是采用取芯制取或从产品零部件上的其它部分制取，试样只能评定这一指定部位或形状的零部件性能。 5.2.3.2 要求

三个试样-20℃ (-4℉)冲击试验的平均值不应低于42J(31ft-lbs)，其中任何一个值不能低于32J (24ft-lbs)。

5.2.3.3 小尺寸试样

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当有必要使用小尺寸冲击试验试样时，验收标准值乘上表2所列的适当的调整系数。不允许使用宽度小于5mm（0.917in）的小尺寸试样。

表2 小尺寸冲击试样调整系数

试样尺寸 mm×mm 10×10 10×7.5 10×5.0 调整系数 1.00 0.833 0.667 5.2.4 压力密封操作要求

方钻杆旋塞阀和其它钻柱构件安全阀（不考虑封闭机构）应设计成只用于地面或既用于地面的又用于井下装置的结构。用于顶驱钻井系统的下端安全阀和下端方钻杆阀宜设计成井下装置结构，对于每一类型装置的压力密封设计操作要求见表3。

表3 作业分类定义

分类号 类别1 a作业类型 仅地面以上 压力密封的设计操作要求 ·阀体和任何密封杆将保持壳体试验内压b ·封闭密封件应保持1.7 MPa和来自于下方的最大工作压力 ·阀体的任何密封杆将保持壳体试验内地面和井下压b 类别2 地面和井下 ·密封杆应保持低压1.7 MPa和最低高压l3.8MPac ·封闭密封件应保持1.7 MPa和来自于下方的最大工作压力 ·封闭密封件应保持1.7 MPa和来自于上方的最大工作压力 ·密封温度范围由试验验证确定e 注:

a 按照API规范7第39版或以前版本制造的阀门分为I类阀门的，要将现存的阀门重新分为2类的，则要按5.4.3、

5.4.4和5.4.5 的要求做试验。

b 壳体试验按表1的值对每个制成阀只进行一次。

c 阀杆密封操作，只对设计阀作一次验证，而不对每个制成阀作验证。 d 只适用于球阀

e 密封温度范围验证只对设计阀作一次验证，而不对每个制成阀作验证。

5.2.5 基本操作要求

方钻杆阀和其它钻柱构件安全阀（不考虑封闭机构）宜设计成具有下列基本操作要求的结构： a）带有钻井泥浆时的重复操作。 b) 关闭从钻柱流出的泥浆。

c) 在设计的温度范围和强度负荷条件下的密封。 5.3 连接 5.3.1 规格型号

ISO 10424 标准本部分包括的所有阀门，端部连接应在采购订单主说明，每个连接应采用相应的倒角直径。

除了订单上的另行说明外，方钻杆的上部和下部阀，它们的连接应为第6节表5和表5中所示的尺寸和型式。当这样的连接被采用时，应使用相应的倒角直径。

对于标准钢制阀，所有的端部连接及台肩都应进行镀锌或磷化等耐磨性处理。耐磨性处理应在所有

9

的测量之后进行。耐磨性处理的方法由制造商选择。

螺纹的冷加工是选择性的。采购方宜考虑在螺纹测量之后规定螺纹的冷加工工艺。详情见8.1.1.3。 端部连接及任何供货装置连接的推荐机紧扭矩和组合载荷的额定值(参考API RP7G附录A“强度和设计公式”API连接的组合载荷计算)可向制造厂咨询。 5.3.2 无损检验 5.3.2.1 适用性

端部连接和任何装置的连接应进行纵向缺陷和横向缺陷的无损检测。 5.3.2.2 标准钢制连接

端部连接和任何装置的连接应使用湿磁粉检测方法，按照ASTM E709要求对纵向和横向缺陷作无损检测，检测应按文件化的规程进行操作。这些检测结果在有要求时应向采购方提供。

注：对于本条款而言，ASTM E709等效于ISO 9934-1。

5.3.2.3 非磁性钢连接

生产的非磁性钢连接螺纹应进行液体渗透检验，采用能够溶剂清除或水清除的可见/荧光法。检验应按照制造商编制的书面程序进行，程序应符合ISO 3452并适合购方的要求。

注：对于本条款而言，ASTM E1209、ASTM E1219 、ASTM E1220和ASTM E1418等效于ISO 3452。

5.4 液压试验 5.4.1 总则

液压试验应按表1规定的压力进行。试验应在室温环境，采用适当的非腐蚀、低粘度、低压缩性流体进行。保压期间，计时应从压力趋于稳定时开始，在此期间，应无可观察到的泄漏出现，压力下降值应在制造厂的零泄漏额定值的公差之内。 5.4.2 壳体液压试验

每个新阀门阀体应用下列方法进行液压试验。壳体液压试验应在阀门的半关闭位置进行。如果阀体上有密封阀杆，则必须进行1.7MPa（250psi）的低压试验，低压和高压试验分下列三个步骤进行：

a）初始压力保压3min。 b）减小压力至0。

c）最终压力保压时间不少于10min。 5.4.3 工作压力试验 5.4.3.1 总则

每个阀门根据表3中定义的作业分类应进行适当的工作压力试验。这个试验应用于所有新阀门，必须按5.4.3.2和5.4.3.3要求进行。试压保持时间至少为5min。 5.4.3.2 下部试验的压力

试验适用于1类和2类阀。

压力应施加在阀门下端部（一般是在外螺纹端），阀门处于关闭位置。高低压试验都要进行。低压试验压力为1.7MPa（250Psi），高压试验压力应为最大工作压力额定值。在高压试验之后要进行开启和关闭操作，以放空阀门腔体中积聚的压力。 5.4.3.3 上部试验的压力

试验仅适用于2类阀

压力应施加在阀门上端部（一般是在内螺纹端），阀门处于关闭位置。高低压试验都要进行。低压

10

试验压力为17MPa（250 psi），高压试验压力应为最大工作压力额定值。在高压试验之后要进行开启和关闭操作，以放空阀门腔体中积聚的压力，随后再进行一次低压试验。

注意：在工作压力试验完成之后，检查“在开启位置”上球体或阀瓣的对中是否还在制造公差之内（中心对准线的偏

离在现场使用时可引起流体磨蚀问题）。

5.4.4 阀杆密封外压的设计验证试验

每个2类阀的设计应按下列所述进行适当的阀杆密封外压试验。 试验保压周期至少为5min。

对于2类阀所做的阀杆密封外压试验，只是作为设计验证的目的，应在阀门的外面施加压力（如：在阀杆密封区域上安装一个高压套）阀门处于半开启位置。阀杆密封都应做高低压试验。低压试验压力为1.7MPa（250psi），高压试验压力由制造厂选择，最小为13.8MPa（2000psi），但要高于工作压力额定值。

5.4.5 密封额定温度的设计验证试验

此验证仅用于2类阀，也只是作为设计验证的目的。

标准非金属密封的典型额定温度值为-10℃~90℃（14℉~194℉），因此，设计验证试验应使阀门和用于试验的流体处于这个极端温度（除非采购方有规定）。试验应按5.4.3和5.4.4的规定在低温和高温下进行，采用适合于极端温度条件的流体。 5.5 文件和记录保存

制造厂应按采购要求保存和向采购方提供检验文件（尺寸、外观和无损检测）和每个供货阀门的液压试验文件。在定型产品（the last model）销售之后，制造厂应保存进行的验证试验文件不少于7年。 5.6 标志

按ISO 10424 标准本部分制造的方钻杆和其它钻柱构件安全阀的标志，应使用低应力钢印，或低应力滚压工艺作标志如下：：

a）在铣成槽中的标志：制造厂名称或商标，API SPEC7-1，作业分类，惟一的系列号，制造日期（月

∕ 年）和最大额定工作压力。

b）连接的尺寸和型号应标记在邻近连接的外表面。

c）如适用，在邻近阀门的每个操作机构外表面标上阀门关闭旋转方向。 d）在1类阀门上用“→”箭头和“Flow”字母，标上正常的泥浆流动方向。 5.7 补充要求 5.7.1 总则

采购方与制造厂的协议和在采购指令上规定时，下述关于方钻杆和其它钻柱构件安全阀的补充要求应与执行：

5.7.2 气密封补充要求

以前，方钻杆阀和其它类型钻柱构件安全阀未以气密封结构方式设计。在此密封条件下设计操作的阀门就是所知的气密阀。对于验证试验(见A.2.2)的选择，可以由采购方作为补充要求以验证气密封的设计，并且对每一个供货的气密封阀，所进行的气密封试验是作为一项常规的试验项目。 5.7.3 气密封操作验证试验

按ISO 1042本部分要求设计制造和安装的方钻杆阀和其它钻井构件安全阀，进行的补充操作验证

11

试验应由独立于设计职能的质量组织进行和（或）验证。由于气体高压泄漏试验比液体低压试验具有更多潜在的危险，高压气密试验应严格限制在操作验证试验。宜使用氮气或其它合适的非有害气体，在室温条件下进行。另外，高低压试验应按4.5.2要求进行，在5分钟的试验周期内应无可见的气泡产生。

对于每一种制造的阀门，它们以相同的规范设计并进行过气密封的验证试验，那么应该按4.5.2的适用部分，使用室温空气进行0.62MPa（90psi）的低压气密封试验。在5分钟试验周期内应无可见的气泡产生。

5.7.4 防H2S阀内件的补充要求

当阀门的阀内件材料符合ISO 1516-2和（或） ISO 1516-3的H2S服役条件，在制造厂规定的条件下使用，那么阀门应标记上“H2S Trim”。防H2S阀内件可以由采购方作为补充要求提出。

注：对于本条款而言，NACE MR0175等效于ISO 1516-2和ISO 1516-3 。

警示：对于防H2S阀内件的阀门不应认为在ISO 1516-1定义的酸性环境下使用都是安全的，因为防H2S阀内件阀门的阀体所使用的材料是不合适于酸性作业的。

注：对于本条款而言，NACE MR0175等效于ISO 1516-1 。

5.7.5 A.2.4 补充要求的标志

补充操作验证试验信息应在独立的铣制槽中反映出来。应使用下列标志来标明验证过的操作： a）成功地进行了补充气密封试验：“Gas Tight” b）防H2S阀内件的补充要求：“H2S Trim” 6 四方钻杆和六方钻杆 6.1 规格、类型和尺寸

方钻杆应是四方形或六方形，且四方钻杆符合表4、表5和图2所示规格和尺寸，六方钻杆符合表6、表7和图3所示规格和尺寸。 6.2 尺寸测量 6.2.1 驱动部分

所有方钻杆的驱动部分应使用符合表8和图4的套筒量规测量尺寸准确度。 6.2.2 内孔

所有方钻杆的内径应使用最小长度为3.05m（10ft），最小直径等于该方钻杆规定（标准或选择）内径d减去3.2mm（1∕8in）的通径规测量。

对于133.4mm（51∕4in）的六方钻杆，规定了标准的或可选择的内径（内孔），见表7。 6.3 连接

方钻杆应有表5和表7规定的规格和型式的内螺纹端连接和外螺纹端连接，并应符合API规范7的要求。

对于108mm（4?in）与133.4mm（5?in）的四方钻杆下端连接、133.4mm(5?in)与152.4mm(6in)的六方钻杆下端连接，它们的规格和类型都是标准的。

方钻杆上端和下端的连接螺纹及台肩都应进行镀锌或磷化等耐磨性处理。耐磨性处理应在所有的测量之后进行。耐磨性处理的方法由制造商选择。 6.4 四方锻造钻杆

12

制造四方锻造钻杆时规定：连接方钻杆上、下部加厚端与驱动部分的过渡圆弧，以及圆弧和驱动部分的切点向外延伸的至少3.2mm（1∕8in）区域内，应去除表面脱碳层。 6.5 力学性能 6.5.1 总则

作为制造件的方钻杆，其力学性能应符合表9的要求。 6.5.2 拉伸性能

拉伸性能应从每炉每热处理批一个试样（具有代表最终制品的性能）进行拉伸来确定

拉伸性能应按照ISO6892规定的0.2%残余应变的方法，采用圆棒式样来测定。直径为2.7mm（0.500in）的试样优先选则；对于薄截面，直径为8.9mm（0.350in）直径为6.4mm（0.250in）的试样是可选的。

注：对于本条款而言， AST M A370等效于ISO 6892。

方钻杆试样宜从下部加厚处沿纵向位置上截取，试样中心线距加厚段外表面的1in或位于加厚段管壁的中心，取两者较小值。

上部加厚处不需要或不能够作拉伸试验，

最小为285布氏硬度应是具有足够力学性能的初步证据。

硬度试验位置应在上部加厚端的外径处。按照现行版ISO6506-1要求的方法进行布氏硬度试验（洛氏硬度是可接受的替代试验）。

注：对于本条款而言， ASTM A370等效于ISO 6506-1。

6.5.3 冲击要求

6.5.3.1 总则

夏比冲击试验应采用V型缺口试样，按照ISO148要求进行，试验温度为21℃±3℃（70℉±5℉）。按照6.5.3.4进行的低温冲击试验是可接受的。

注：对于本条款而言， ASTM A370和ASTM E32等效于ISO 148。

6.5.3.2 试样

每炉每热处理批取三个试样为一组进行冲击试验。

试样取自下端加厚区。试样截取时，其中心线的位置距外表面25.4mm（1in）或位于壁厚中心，取二者距外表面较近者。

试样为纵向，缺口取向为径向。 6.5.3.3 试样尺寸

应使用全尺寸（10×10mm）试样，除非没有足够的金属，次级小尺寸试样是可以选择的。 当有必要使用小尺寸冲击试验试样时，验收标准值乘上表2所列的适当的调整系数。不允许使用宽度小于5mm（0.917in）的小尺寸试样。 6.5.3.4 接收准则

三个试样冲击试验的平均值不应低于54J(40ft-lbs)，其中任何一个值不能低于47J (35ft-lbs)。 6.6 无损检测

用于制造方钻杆的每根棒材和管材都应ISO 10424本部分第11章规定进行内外表面缺陷的检查 6.7 标志

按ISO 10424本部分制造的方钻杆，在其上部加厚端外径上应打钢印标志如下： a）制造厂名称或厂标； b）ISO10424–1；

c）上端连接的规格和类型。

下部加厚端外径上应打钢印标志为下端连接的规格或类型的。

13

例如：

一个108mm（4?in）四方钻杆，上部为6 ?REG型左旋内螺纹连接、制造商为AB公司，下部为NC50右旋外螺纹连接，应作标志为：

在上部加厚端：AB Co（或厂标） ISO10424–1 6 ?REG LH 在下部加厚端：NC50

表4 四方钻杆驱动部尺寸

1 方钻杆 规格(a) 标准LD +0.152 -0.127 2 m 3 4 全长 m 标准L +0.152 -0.000 5 6 对边宽 mm DFL(b) 7 对角宽 mm DC(c) 8 对角宽 mm DCC(d) +0.0 -0.4 9 半径 mm RC ±1.6 7.9 9.5 12.7 12.7 15.9 10 半径 mm RCC 仅供参考 11 孔偏心壁厚 mm t min 11.43 11.43 11.43 12.06 15.88 驱动部分长度 选用LD +0.152 -0.127 选用L +0.152 -0.000 63.5 76.2 88.9 108.0 133.4 11.28 11.28 11.28 11.28 11.28 ─ ─ ─ 15.54 15.54 12.19 12.19 12.19 12.19 12.19 ─ ─ ─ 16.46 16.46 63.5 76.2 88.9 108.0 133.4 85.3 100.0 115.1 141.3 175.4 82.55 98.42 112.70 139.70 171.45 41.3 49.2 56.4 69.8 85.7 备注：见图2所示驱动部分形状。 a 四方钻杆规格一栏数值与第6栏的对边宽数值DFL(相对的平行平面间距离)是相同的。 b DFL的公差，对规格63.5～88.9为：?0.0mm；对规格108.0～133.4为：?0.0mm，见6.2条的套筒量规检验。 c DC的公差，对规格63.5～88.9为：?0.0mm；对规格108.0～133.4为：?0.0mm ?3.2?4.0?2.0?2.4

图例

1 左旋内螺纹连接 2 上部加厚端

a 圆角半径RC或RCC应由制造商选择

3 下部加厚端 4 右旋外螺纹连接

图2 方钻杆

表5 四方钻杆加厚部和连接尺寸

14

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 上端内螺纹连接 方钻杆 规格(b) 代号 外径 DU ±0.8 标准 63.5 选用 标准 76.2 选用 标准 88.9 选用 标准 标准 108.0 选用 选用 标准 133.4 选用 6?REG 4?REG 6?REG 4?REG 6?REG 4?REG 6?REG 6?REG 4?REG 4?REG 6?REG 6?REG 196.8 146.0 196.8 146.0 196.8 146.0 196.8 196.8 146.0 146.0 196.8 196.8 倒角直径 加厚端长度 DF ±0.4 186.1 134.5 186.1 134.5 186.1 134.5 186.1 186.1 134.5 134.5 186.1 186.1 LU +63.5 -0 下端外螺纹连接 外径 代号 DLR ±0.8 NC26 NC26 NC31 NC31 NC38 NC38 NC46 NC50 NC46 NC50 51/2 FH NC56 85.7 85.7 104.8 104.8 120.6 120.6 158.8 161.9 158.8 161.9 177.8 177.8 内径 d +1.6 -0.0 倒角直径 加厚端长度 LL DF ±0.4 83.0 83.0 100.4 100.4 116.3 116.3 145.2 154.0 145.2 154.0 170.6 171.0 +63.5 -0 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 31.8 31.8 44.4 44.4 57.2 57.2 71.4 71.4 71.4 71.4 82.6 82.6 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 备注：见图2所示加厚端的形状。 a 见6.3所述旋转台肩式连接的要求 b 四方钻杆规格一栏数值与第6栏的对边宽数值DFL(相对的平面间距离)是相同的。 c 代号为订货提供信息和帮助。

表6 六方钻杆驱动部尺寸

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 驱动部分长度 方钻杆 规格(a) 标准LD +0.152 -0.127 全长 m 对边宽 mm 对角宽 mm DC ±0.8 85.7 100.8 122.2 151.6 173.0 对角宽 mm DCC +0.0 -0.4 半径 mm RC ±0.8 6.4 6.4 7.9 9.5 9.5 半径 mm RCC 仅供参考 孔偏心壁厚 mm t min 1206 13.34 15.88 15.88 15.88 m 选用LD +0.152 -0.127 标准L +0.152 -0 选用L +0.152 -0 DFL +0.8 -0.0 63.5 76.2 88.9 108.0 133.4 11.28 11.28 11.28 11.28 11.28 ─ ─ ─ 15.54 15.54 12.19 12.19 12.19 12.19 12.19 ─ ─ ─ 16.46 16.46 76.2 88.9 108.0 133.4 152.4 85.72 100.800 121.44 149.86 173.03 42.9 50.0 60.7 75.0 86.5 备注：见图3所示驱动部分形状。 a 六方钻杆规格一栏数值与第6栏的对边宽数值DFL(相对的平行平面间距离)是相同的。

15

图例

1 左旋内螺纹连接 2 上部加厚端

a 圆角半径RC或RCC应由制造商选择

3 下部加厚端 4 右旋外螺纹连接

图3 六方钻杆

表7 六方钻杆加厚部和连接尺寸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 上端内螺纹连接 方钻杆 规格(b) 代号 外径 DU ±0.8 76.2 标准 选用 标准 选用 标准 108.0 选用 标准 133.4 标准 标准 标准 6?REG 4?REG 6?REG 4?REG 6?REG 6?REG 6?REG 6?REG 6?REG 6?REG 196.9 146.0 196.9 146.0 196.9 146.0 196.9 196.9 196.9 196.9 倒角直径 加厚端长度 DF ±0.4 186.1 134.5 186.1 134.5 186.1 134.5 186.1 186.1 186.1 186.1 LU +63.5 -0 下端外螺纹连接 外径 代号 DLR ±0.8 NC26 NC26 NC31 NC31 NC38 NC38 NC46 NC50 51/2 FH NC56 85.7 85.7 104.8 104.8 120.6 120.6 158.8 161.9 177.8 177.8 内径 d +1.6 -0.0 倒角直径 加厚端长度 LL DF ±0.4 82.9 82.9 100.4 100.4 116.3 116.3 145.2 154.0 170.6 171.0 +63.5 -0 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 406.4 31.8 31.8 44.4 44.4 57.2 57.2 76.2 d 82.6 d88.9 88.9 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 508.0 88.9 152.4 备注：见图3所示加厚端的形状。 a 见6.3所述旋转台肩式连接的要求 b 六方钻杆规格一栏数值与第6栏的对边宽数值DFL(相对的平面间距离)是相同的。 c 代号为订货提供信息和帮助。 d 对于133.4六方钻杆，内径71.4mm可选用 16

图例

2 四方钻杆套筒量规

1 六方钻杆套筒量规

图4 方钻杆套筒量规 表8 方钻杆套筒量规

方钻杆规格 63.5 76.2 88.9 108.0 133.4 152.4 量规最小长度 LG 254 254 254 305 305 305 四方 DFLa,b 65.89 78.59 91.29 111.12 136.52 — 对边宽 六方 DFLa,b — 77.11 89.81 108.86 134.26 153.31 四方 RS 6 8 11 11 14 — 最大棱角半径 六方 RH — 5 5 6 8 8 备注：见图4所示方钻杆套筒量规的形状。 a．DFL的公差，所有规格为：?0.0mm。 b．相邻平面夹角公称值的公差为±0.5o

?0.13表9 力学性能和试验—新制方钻杆（所有规格）

下部加厚端外径 85.7～174.6 177.8 下部加厚端最小屈服强度 MPa 758 689 下部加厚端最小抗拉强度 MPa 965 931 最小延伸率 % 13 13 最小布氏硬度 BHN 285 285 7 钻柱短接 7.1 种类和类型

钻柱短接应按表10和图5、图6的种类和型号提供。 7.2 A型和B型尺寸

7.2.1 连接、倒角直径和外径

钻柱短接与方钻杆连接时，其连接规格、类型应符合表5和表7的规定；与钻铤连接时，其连接规格、类型应符合表14和表19的规定；与钻头连接时，其连接规格、类型应符合表23、表24和表26的规定；与钻杆接头连接时，其连接规格、类型应符合API规范7的要求。

连接的尺寸及测量应符合API规范7的要求。

钻柱短接的倒角直径（DF）和外径（D或DR），当与方钻杆连接时应符合表5和表7的规定；与钻铤连接时符合表14和表19的规定；与钻头连接时应符合表23、表24和表26的规定；与钻杆接头连接时应符

17

合API规范7的要求。 7.2.2 内径

与两个组件相连时内径的确定：A型和B型短接的内径（d）和公差应所连组件内径较小者的规定。 7.2.3 内倒角直径

1.6外螺纹连接的内倒角直径(dB)应较相应连接组件的规定内径大3.2??0mm（??00.0625in）。

7.2.4 长度

A型和B型短接的长度及公差如图5所示。 7.2.5 钻头短接的浮阀槽

钻头短接的浮阀槽是选择性的。若规定了浮阀槽，钻头短接内孔尺寸的加工依据适当的装配件应符合表13和图7的规定。 7.3 C型尺寸（水龙头短接） 7.3.1 连接、倒角直径和外径

水龙头短接应为上、下外螺纹（均为左旋）的旋转台肩式连接。其下端连接的规格、类型和倒角直径（DF）应符合表5和7方钻杆上端内螺纹连接的规格、类型、尺寸和公差。其上端连接应与水龙头中心管内螺纹连接的规格和类型相同，即API 4? REG，6? REG，7? REG。

短接的外径及公差应符合方钻杆上端内螺纹连接，或水龙头中心管内螺纹连接外径的较大者。 7.3.2 内径

最大内径（d）应是表5和7规定的上端方钻杆连接允许的最大内径。对于台阶孔式短接，当上部外螺纹端内孔大于下部外螺纹端内孔时，上部外螺纹端内孔就不应大到使上部外螺纹端按现行版API推荐作法（RP）7G计算的抗拉强度或扭转强度小于下部外螺纹端。 7.3.3 内倒角直径

12内倒角直径（dB）应较其内孔大6?mm（? ±∕16in）。 ?17.3.4 长度

允许的最小的钳位长度为200mm（8in）。

7.4 D型尺寸（提升短接）

7.4.1 提升凹颈部位直径（吊卡环形槽直径）和提升台肩直径

提升凹颈部位直径(Dp)和提升台肩直径(DL)应符合表12规定。 7.4.2 连接、倒角直径和外径

连接的规格、类型应符合表14规定的适用规格、类型。 连接的尺寸及测量应符合API规范7的要求。

连接的倒角直径（DF）、外径（D）应符合表14规定的适当尺寸和公差。 7.4.3 内径

最大内径（d）应取表14和表20中所列，提升短接适用的管子规格的最大直径。 7.4.4 长度

长度及公差应符合图6所示类型D关于提升短接的要求。

7.5 材料的力学性能 7.5.1 拉伸性能

类型A、类型C、类型B短接的大直径截面，拉伸性能应符合8.2款钻铤的要求。

在变径类型B短接上，最初的试验结果不能反映小径截面的拉伸性能。对于类型B短接，对小径截面进行破坏性测定的拉伸性能试验是不需要的和不适用的。

18

7.5.2 硬度要求

表11规定的布氏硬度读数应作小径截面满足力学性能要求的初步证据。在制类型B短接小截面直径表面硬度的测定应符合ISO6506–1的要求。

注：对于本条款而言，ASTM A370等效于ISO 6506-1 。

7.5.3 冲击要求 7.5.3.1 总则

夏比冲击试验应采用V型缺口试样，按照ISO148要求进行，试验温度为21℃±3℃（70℉±5℉）。按照6.5.3.4进行的低温冲击试验是可接受的。

注：对于本条款而言， ASTM A370和ASTM E32等效于ISO 148。

7.5.3.2 试样

每炉每热处理批取三个试样为一组进行冲击试验。

试样取自下端加厚区。试样截取时，其中心线的位置距外表面25.4mm（1in）或位于壁厚中心，取二者距外表面较近者。

试样为纵向，缺口取向为径向。 7.5.3.3 试样尺寸

应使用全尺寸（10×10mm）试样，除非没有足够的金属，次级小尺寸试样是可以选择的。 当有必要使用小尺寸冲击试验试样时，验收标准值乘上表2所列的适当的调整系数。不允许使用宽度小于5mm（0.917in）的小尺寸试样。 7.5.3.4 接收准则

三个试样冲击试验的平均值不应低于54J(40ft-lbs)，其中任何一个值不能低于47J (35ft-lbs)。 7.6 无损检测

用于制造方钻杆的每根棒材和管材都应ISO 10424本部分第11章规定进行内外表面缺陷的检查 7.7 连接的应力释放结构

对于A型和B型短接的连接，应力释放结构是选择性的。对于大于等于API 4? REG规格C型的连接是强制性的。对于D型的连接不起作用。

连接的应力释放结构的直径和偏差应符合API 规范7的规定，这些适用于A型、B型和C型的连接的规定见表10。

7.8 螺纹根部的冷加工

对于A型、B型和C型短接，连接螺纹根部的冷加工是选择性的。对于D型短接，连接螺纹根部的冷加没有明显益处，因此不予推荐。冷加工详情见第8.1.7.3节。 7.9 螺纹和密封台肩的耐磨处理

对于上、下端连接螺纹及台肩面都应进行镀锌或磷化等耐磨性处理。耐磨性处理应在所有的测量之后进行。耐磨性处理的方法由制造商选择。 7.10 标志

按ISO 10424本部分制造的钻柱短接应打钢印标志为： a）制造厂家名称或厂标； b）ISO 10424–1； c）内径；

d）每端连接的规格与类型。

钢印标志打在短接外径（D）上的标志槽内。识别连接规格和类型的标志应位于最接近其所用连接

19

的那一标志槽端，标志槽位置如图5所示。

示例1 两端均为4?REG LH内螺纹连接和57.2mm（2?in）内孔的钻柱短接，制造商为AB公司，应打钢印标志为：

AB Co（或厂标） ISO 10424–1 4?REG LH 57.2（2? ） 4?REG LH

示例2 一端为NC31的外螺纹连接，另一端为NC46内螺纹连接，内径为50.8mm（2in）的钻柱短接，制造商为AB公司，应打钢印标志为：

AB Co（或厂标） SPEC 7 NC31 50.8（2 ） NC46

表10 钻柱短接 1 类型 A或B A或B A或B A或B A或B C D 2 种类 方钻杆短接 钻杆接头短接 转换短接 钻铤短接 钻头短接 水龙头短接 提升短接 3 上端连接的构件 方钻杆 钻杆接头 钻杆接头 钻铤 钻铤 水龙中心管 吊卡 4 下端连接的构件 钻杆接头 钻杆接头 钻铤 钻铤 钻头 方钻杆 钻铤

a) A型

图例

1 A型钻柱短接 4 内螺纹或外螺纹连接

2 B型钻柱短接 5 左旋外螺纹连接

b)B型

c)C型

3 C型钻柱短接 6 标志槽位置

a 如果A型短接为双内螺纹连接或双外螺纹连接，其总长度应≥915mm(36in) b 如果B型短接为双内螺纹连接或双外螺纹连接，其总长度应≥1220mm(48in) c 短接的功能见表10

图5 钻柱短接（A、B、C型）

20

表11 B型钻柱短接DR处最小表面硬度

1 大径OD D mm 79.4～174.6 177.8～254.0 2 DR处表面硬度 BHW min 285 277 表12 提升短接上部提升台肩尺寸（mm）

提升凹颈部直径 DP ±0.8 60.3 73.0 88.9 101.6 114.3 127.0 139.7 168.3 提升台肩的直径（锥角直角） DL +3.2 0 总长 提升台肩的长度 吊卡凹槽长度 底部长度 L1 +76 –25 L2 ±3 102 102 102 102 102 102 102 102 L3 参考值 L4 ±12 356 356 356 356 356 356 356 356 85.7 104.8 120.6 152.4 158.8 165.1 177.8 203.2 915 915 915 915 915 915 915 915 457 457 457 457 457 457 457 457

a) 锥度台肩 b) 直角台肩

注：尺寸见表12。

图6 提升短接（D型）

21

表13 钻头短接浮阀凹槽 阀门组装直径D 参考值 42.1 48.4 61.1 71.4 79.4 88.1 92.9 98.4 121.4 121.4 121.4 144.5 浮阀凹槽直径 DFRa +0.4 –0 阀门组装长度 LFV 参考值 API正规钻头内螺纹 代号b 2?REG 2? REG 3? REG — — 4? REG — 5? REG 6? REG 7? REG 8? REG 8? REG LR ±1.6 231.8 254.0 266.7 — — 325.4 — 374.6 431.8 438.2 441.3 514.4 DFR +0.4 –0 其它通用连接 代号b NC23 NC26 NC31 3?FH NC38 NC44 NC46 NC50 5?IF 5?FH NC61 6?IF LR ±1.6 231.8 241.3 260.4 355.6 362.0 331.8 425.4 368.3 431.8 431.8 444.5 504.8 42.9 49.2 61.9 72.2 80.2 88.9 93.7 99.2 122.2 122.2 122.2 145.2 149.2 158.8 165.1 254.0 254.0 211.1 304.8 247.6 298.4 298.4 298.4 371.5 33.3 38.1 48.4 — — 74.6 — 85.7 108.7 108.7 108.7 131.8 a 浮阀凹槽直径DFR =D+0.8mm。 b 代号为订货提供信息和帮助。

a)带隔板（折流板）短接

图例

1 带隔板（折流板）凹槽

2 不带隔板（折流板）凹槽

a 如果隔板（折流板）凹槽直径等于或小于内（孔）径，则忽略。

b 钻铤或短接的内径及钻头外螺纹连接的内径应足够小以支撑阀门组件。 c LR=LFV+旋转台肩式外螺纹连接的长度+6.4mm(1/4in)

b) 不带隔板（折流板）短接

图7 在钻头短接上的浮阀凹槽(见表13)

22

8 钻铤 8.1 通则 8.1.1 规格

标准钢制钻铤应具备表14与图8所示的规格和尺寸。

无磁钻铤应除了留意8.3.1款外，还应具备表14、表20所示的规格和尺寸。 8.1.2 外径

外径应符合表15的公差。 8.1.3 内径

所有钻铤的内孔都应采用最小长度为3.05m（10ft）的通径规测试。通径规的最小直径应等于钻铤的内径d（见表14）减去3.2mm（∕8in）。 8.1.4 表面处理

8.1.4.1 标准钢制钻铤

最低要求的外表面处理应是热轧精整。工件质量应符合现行版ASTM A434。表面瑕疵消除应符合表16的规定。 8.1.4.2 无磁钻铤

加工无磁钻铤的棒材和管材的外表面应采用车削或磨削加工的方法进行100%清除，表面瑕疵消除应符合表16的规定。 8.1.5 平直度

在贴近钻铤表面的一侧，从钻铤的一端向另一端拉一根直线，则该钻铤外表面偏离此直线不应超过每米钻铤0.5mm（∕160in∕ft）。

例：9.14m（30ft）长的钻铤，与直线的最大偏差是： 9.14×0.5=4.6mm（30×∕160=∕16in） 8.1.6 无损检测

加工钻铤用棒材和管材应按本标准（ISO 10424）第11章进行外表面和内表面缺陷的检查。 8.1.7 连接

8.1.7.1 规格和型号 8.1.7.1.1 标准钢制钻铤

标准钢制钻铤应具备上部外螺纹和下部内螺纹的连接形式，连接的规格与型号应符合表14所列的外径（OD）与内径（ID）匹配的规定。这些连接应符合API SPEC 7尺寸和测量的要求。 8.1.7.1.2 无磁钻铤

无磁钻铤可加工成钻柱型与井底型。

钻柱型无磁钻铤应具备上部外螺纹和下部内螺纹的连接形式，连接的规格与型号应符合表14或表20所列的外径（OD）与内径（ID）匹配的规定。这些连接应符合API SPEC 7尺寸和测量的要求。

井底型无磁钻铤应具备上、下部内螺纹的连接形式，上部连接的规格与型号应符合表14或表20所列的外径（OD）与内径（ID）匹配的规定，下部连接的规格与型号应符合表19的规定。这些连接应符合API SPEC 7尺寸和测量的要求。 8.1.7.2 连接的应力释放结构

应力释放结构是任选的。如果应力释放结构是规定的，其尺寸应符合API SPEC 7的要求 应力释放结构的外表面质量应没有造成应力集中的刀痕、钢字模印记。

23

1

3

1

1

实验室疲劳试验与实际使用条件下的试验表明，在外螺纹台肩根部和内螺纹基体处削减应力集中的形状轮廓均能产生有利效果，建议在应力集中易产生疲劳破坏处，应有应力释放槽。

内螺纹连接的后扩孔应力释放结构是推荐性的。而内螺纹连接应力释放槽的设计也有利于应力的释放，它可以作为后扩孔设计的替代。

应力释放结构将引起外螺纹连接的强度和截面模数稍有下降，但大多数在这种情况下，降低疲劳失效的因素抵消了截面积的减小，对预期有异常高负荷的情况宜对这一影响进行计算。 8.1.7.3 螺纹根部的冷加工

螺纹根部的冷加工是任选的。冷加工的方法由制造厂自选。

和应力释放结构相似，实验室疲劳试验与实际使用条件下的试验表明，螺纹根部冷加工能产生有利效果。建议在应力集中易产生疲劳破坏处，应进行冷加工。

螺纹冷加工后，紧密距测量值会发生变化，其结果是冷加工后测得的螺纹紧密距不符合ISO标准的测量紧密距。但这不会影响螺纹连接的互换性，而可改善连接性能。因此，若冷加工前符合API规范，则该螺纹连接就可以进行标记。在这种情况下，该螺纹连接还是应该用带圆圈的 “CW” 字符打钢印标志，表示该螺纹在检测后经过冷加工。该标志在连接上的位置应如下：

外螺纹连接——外螺纹的小端面 内螺纹连接——在内螺纹的锥孔处 8.1.7.4 低扭矩结构

当制造的钻铤外径成超过266.7mm（10 1∕2in）并使用8 5∕8REG连接时，台肩面和内螺纹镗孔的尺寸应符合API SPEC 7的低扭矩结构规定。

8.1.8 卡瓦和吊卡槽

卡瓦和吊卡槽是选用的。如果已规定，其尺寸应满足表21和图9的规定。如果仅选择卡瓦槽或吊卡槽一种可行，尽量不同时两者。选择一种结构时，其位置和尺寸应满足图9的规定。 8.1.9 螺纹和密封台肩面的抗磨损处理

标准钢制钻铤两端的连接螺纹与密封台肩面应进行磷酸锌或磷酸锰的抗磨损处理。磷化处理应在所有测量完成后进行。处理类型应由制造商确定。

抗磨损处理对无磁钻铤是无效的，因此并不要求。 8.2 标准钢制钻铤 8.2.1 力学性能 8.2.1.1 拉伸要求

标准钢钻铤成品的拉伸性能，制造时应符合表17的要求。 这些性能应以每炉每热处理批一个试样进行拉伸试验来确定。 拉伸性能应以符合ISO 6892的0.2%残余应变法，以圆棒试样来测定。

注：对于本条款来说，ASTM A 370等效于ISO 6892。

拉伸试样可以取自棒材和管材的端部。考虑到试样还需要加工，其标距中心应距棒材和管材端面至少100mm。拉伸试样的取向应为纵向，其中心线距棒材和管材外表面25.4mm或位于壁厚中心，取二者距外表面较近者。

8.2.1.2 硬度要求 另外，应对每一根钻铤进行硬度试验，作为符合性的初步证据，硬度试验应在钻铤的外表面进行（按照ISO 6506-1规定，布氏硬度是优先的，洛氏硬度为可接受的替代方法）。硬度值应符合表17的要求。

24

8.2.1.3 冲击要求 8.2.1.3.1 总则

夏比冲击V型缺口试验，应符合ISO 148要求，在21±3℃（70±5℉）温度进行。可接受的低温试验应在满足8.2.1.3.4条款要求的条件下进行。 8.2.1.3.2 试样

一组试样由同炉同热处理批的三个试样组成。

试样的中心线距棒材和管材外表面25.4mm或位于壁厚中心，取二者距外表面较近者。

试样的取向应为纵向，缺口走向为径向。 8.2.1.3.3 试样尺寸

应尽量使用全尺寸试样，除非没有足够的金属。在这种情况下，较小的小尺寸标准试样应获准使用。 如果需要使用小尺寸试样，验收的标准应乘以表2所列的适相应整系数。小于5mm的小尺寸试样不允许使用。

8.2.1.3.4 验收标准

三个试样冲击功的平均值应≥54J(40ft-lbs)，单个试样冲击功≥47J(35ft-lbs) 8.2.2 标志

符合ISO 10424本部分的标准钢钻铤，应在钻铤外径上打钢印标志如下： a) 制造厂商名称或厂标 b) 外径 c) 内孔 d) 和连接代号

e) API SPEC7-1。下面举例说明这些标志要求。

注：钻铤上打印的数字由两部分组成，用连字符“-”区分。第一部分是NC连接的数字，接NC。第二部分由2~3个数组成，显示钻铤的外径（）和长度（英寸）。对于外径为209.6mm、241.3mm、279.4mm的钻铤，采用的连接为65/8REG、75/8 REG、85/8 REG，这是因为没有推荐相应的数字连接弯曲–强度系数。

例1：一根由AB公司制造的具有158.6mm（61/4in）外径、71.4mm（2 13∕16in）内孔和NC46连接的钻铤，应打钢印标志为：

AB Co（或厂标） NC46-62 71.4 API SPEC7-1

b. 一根由AB公司制造的具有209.6mm（81/4in）外径、71.4mm（2 13∕16in）内孔和6 5∕8 REG连接的钻铤，应打钢印标志为：

AB Co（或厂标） 209.6 71.4 6 5∕8REC API SPEC7-1

8.3 无磁钻铤 8.3.1 尺寸要求 8.3.1.1 长度公差

无磁钻铤的长度公差应为+152.4，-0mm（+6，-0in）。 8.3.1.2 内孔偏心度

钻铤端部内孔最大偏心度在为2.39mm（0.094in）。中间的偏心度不应超过0.250in（6.35mm）。

注：对无磁钻铤规定中间偏心度的目的是保证测量仪器与钻铤轴线保持适当地同心度。钻铤中心的偏心度对其扭转强度和拉强度没有重要影响。

8.3.2 力学性能 8.3.2.1 拉伸要求

无磁钻铤的拉伸性能应符合表18中的要求

这些力学性能应以每种尺寸棒材、每炉、每热处理批一个试样（具有代表最终制品的性能）进行拉伸试验来确定进行拉伸来确定。

25

拉伸性能应以符合ISO 6892的0.2%残余应变法，以圆棒试样来测定。 注：对于本条款来说，ASTM A 370等效于ISO 6892。

拉伸试样可以取自棒材和管材的端部。考虑到试样还需要加工，其标距中心应距棒材和管材端面至少100mm。拉伸试样的取向应为纵向，其中心线距棒材和管材外表面25.4mm或位于壁厚中心，取二者距外表面较近者。 8.3.2.2 硬度要求

另外，应在每一根钻铤上进行硬度试验，但仅作资料用。硬度和材料强度之间的关系不是可靠的。硬度试验应在钻铤的外表面进行（按照ISO 6506-1规定，布氏硬度是优先的，洛氏硬度为可接受的替代方法）。

注：对于本条款来说，ASTM A 370等效于ISO 6892。 8.3.3 磁性

8.3.3.1 相对磁导率性能测量

钻铤具有相对磁导率应小于1.010。每一相对磁导率证书应标明试验方法。制造厂商还应说明，检验是在每根钻铤上，还是在合格的批量产品的样本上进行的。一批的定义是以同一方式同时经过所有制造工序加工的同炉的所有材料。 8.3.3.2 磁场梯度测量

新钻铤内孔磁场均匀性的最大偏差不应超过±0.05μT。测量使用验磁器和场差探头，其上所带的磁强计都应对准钻铤的轴线方向，显示沿整个钻铤孔磁场差的图记录纸应列入每根钻铤证书中。 8.3.4 抗腐蚀要求（用于含大于等于12%铬的奥氏体钢钻铤）

奥氏体不锈钢钻铤由于经受拉应力和某些特定腐蚀物的联合作用而断裂，该现象称为应力腐蚀开裂。

抗晶界腐蚀是通过所用材料按现行版的ASTM A262 E法的腐蚀试验来确定的，且每根钻铤应进行此试验。由供方决定，试样沿轴向取自距内孔表面12.7mm（0.5in）以内，或沿切向，在此情况下其中点距内孔表面应小于12.7mm（0.5in）。

在有些环境下，钢可能会承受应力传递的腐蚀开裂。通过表面处理产生的残余压应力，对不同组分影响的趋势是不同的，但提供了额外的抗应力腐蚀开裂能力。

图例

1 旋转台肩式内螺纹连接 a 尺寸见表14和表20

2 旋转台肩式外螺纹连接

图8 钻铤

26

表14 钻铤

1 钻铤编号 和 连接代号a.b NC23-31 NC26-35 NC31-41 NC35-47 NC38-50 NC44-60 NC44-60 NC44-62 NC46-62 NC46-65 NC46-65 NC46-67 NC50-70 NC50-70 NC50-72 NC56-77 NC56-80 6 5∕8REG NC61-90 7 5∕8REG NC70-97 NC70-100 8 5∕8REGe 2 外径c D 79.4 88.9 104.8 120.6 127.0 152.4 152.4 158.8 158.8 165.1 165.1 171.4 177.8 177.8 184.2 196.8 203.2 209.6 228.6 241.3 247.6 254.0 279.4 3 内孔 d +1.59 -0 31.8 38.1 50.8 50.8 57.2 57.2 71.4 57.2 71.4 57.2 71.4 57.2 57.2 71.4 71.4 71.4 71.4 71.4 71.4 76.2 76.2 76.2 76.2 4 长度d(m) L ±152.4mm 9.14 9.14 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 9.14 或 9.45 5 倒角直径 DF ±0.4 76.2 82.9 100.4 114.7 121.0 144.5 144.5 149.2 150.0 154.8 154.8 159.5 164.7 164.7 169.5 185.3 190.1 195.6 212.7 223.8 232.6 237.3 266.7 6 参考弯曲强度比e BSRe 2.57:1 2.42:1 2.43:1 2.58:1 2.38:1 2.49:1 2.84:1 2.91:1 2.63:1 2.76:1 3.05:1 3.18:1 2.54:1 2.73:1 3.12:1 2.70:1 3.02:1 2.93:1 3.17:1 2.81:1 2.57:1 2.81:1 2.84:1 注：见图8所示钻铤的形状。 a 代号为订货提供信息和帮助。

b 钻铤号包括以一连字符号分开的两部分组成。第一部分是NC型连接号；第二部分以两位（或三位）数组成，以英寸的整数和十分之几英寸表示的钻铤外径。209.6mm、241.3mm和279.4mm外径的钻铤用6 5∕8、7 5∕8和8 5∕8REG连接表示，由于在推荐的弯曲强度比范围内，没有NC型连接。 c 公差见图15

d 无磁性钻铤公差见8.3.1.1

e 应力释放结构在弯曲强度比的计算中不予考虑。

27

表15 钻铤外径公差

1 2 尺寸公差 3 4 不圆度 0.89 1.17 1.47 1.78 2.16 2.54 3.05 外径 大于63.5 ～ 88.9(包括) 大于88.9 ～114.3(包括) 大于114.3～139.7(包括) 大于139.7～165.1(包括) 大于165.1～209.6(包括) 大于209.6～241.3(包括) 大于241.3 上偏差 1.2 1.6 2.0 3.2 4.0 4.8 6.4 下偏差 0 0 0 0 0 0 0 注：不圆度为在同一截面上测得的杆体最大和最小直径差，并不包括8.1.4款述及的表面修整的公差。 表16 钻铤表面瑕疵消除量

1

基体表面削去量

外径

max

大于63.5 ～ 88.9 大于88.9 ～114.3 大于114.3～139.7 大于139.7～165.1 大于165.1～209.6 大于209.6～241.3

大于241.3

1.83 2.29 2.79 3.18 3.94 5.16 12.19

max 1.83 2.29 2.79 3.18 3.94 5.16 6.10

2

参考标准槽深度

表17 标准钢制新钻铤的力学性能和试验

1 钻铤外径范围 mm 79.4 ～174.6 117.8～279.4 2 最小屈服强度 MPa min 758 689 3 最小抗拉强度 MPa min 965 931 4 四倍标距长度伸长率 % min 13 13 5 最低布氏硬度 BHN min 285 285 表18 新制无磁钻铤的力学性能和试验

不锈钢 钻铤外径范围 mm 79.4 ～174.6 117.8～279.4 屈服强度 MPa min 758 689 抗拉强度 MPa min 827 758 28

伸长率 % min 18 20 屈服强度 MPa min 758 689 铍铜 抗拉强度 MPa min 965 931 伸长率 % min 12 13

L1 1067 参考 (42参考) 图示：

1 内螺纹连接 2 吊卡环形槽 3 卡瓦环形槽 a DE=D–2×lE b DS=D–2×lS c DN=D+1.6(1/16in) d 尺寸见表21

L2 508?0 (20 ?2?0?51L3 406?0 (16?0) ?1?25L4 76 Ref (3参考) L5 76参考 (3参考) L6 457?0 (18 ?2?0?51L7 76 Ref (3 Ref) R2 25.4参考 (1参考) R3 50.8参考 (2参考) ) ) 图9 钻铤上吊卡和卡瓦环形槽 表19 底部为内螺纹连接的钻铤 外径 mm 104.8～114.3(包含) 120.6～127.0(包含) 152.4～117.8(包含) 117.8～184.2(包含) 196.8～228.6(包含) 241.3～254.0(包含) 279.4(包含) a 代号为订货提供信息和帮助。 底部内螺纹连接代号a 2 7∕8REG 3 1∕2REG 4 1∕2REG 5 1∕2REG 6 5∕8REG 7 5∕8REG 8 5∕8REG 倒角直径 ±0.40mm 91.68 104.38 135.33 165.10 186.93 215.11 242.49 表20 新增的无磁钻铤

1 2 外径 Da mm 171.4 3 孔径 d +1.6 –0 4 长度 L +0.152 –0 5 倒角直径 DF ±0.4 mm 159.5 6 参考弯曲强度比 2.37:1 钻铤代号 mm 71.4 m 9.14或9.45 NC50-67 a 公差见表15。 注：见图8所示钻铤的形状。 b NC50-67的内径为71.4mm，具有弯曲强度比2.37:1，它的外螺纹强度要比通常可接受的标准钢钻铤的高，但已证明无磁钻铤是可接受的。 29

表21 钻铤上吊卡和卡瓦环形槽尺寸及卡座孔尺寸 1 钻铤外径 范围 101.6 ～ 117.5 120.6 ～ 142.9 146.0 ～ 168.3 171.4 ～ 219.1 222.2及更大 2 吊卡环形槽深度 lEa ±0.2 5.6 6.4 7.9 9.5 11.1 3 4 夹角 αb 4o 5o 6o 7.5o 9o 5 卡瓦环形槽 深度 Lsa ±0.2 4.8 4.8 6.4 6.4 6.4 6 夹角 βb 3.5o 3.5o 5o 5o 5o 7 顶孔径 +0 –0.8 8 底孔径 +1.6 –0 环形槽尺寸（基于钻铤外径） R1 3.2 ± 0.4 3.2 ± 0.4 3.2 ± 0.4 4.8 ± 0.8 6.4 ± 0.8 c吊卡孔径（基于钻铤外径） OD－7.9 OD－9.5 OD－12.7 OD－14.3 OD－15.9 OD＋3.2 OD＋3.2 OD＋3.2 OD＋3.2 OD＋3.2 a lE和Ls基于钻铤的公称外径 b 夹角α和β是近似的参考值 c 冷加工圆角半径R1 8.3.5 标志

符合ISO 10424标准本部分的无磁钻铤应打钢印标志如下： a) 制造厂商名称或识别标志 b) 外径 c) 内径（孔） d) 无磁性标志 e) 连接代号 f) API SPEC7-1

注：钻铤上打印的数字由两部分组成，用连字符“-”区分。第一部分是NC连接的数字，接NC。第二部分由2~3个数组成，显示钻铤的外径（）和长度（英寸）。对于外径为209.6mm、241.3mm、279.4mm的钻铤，采用的连接为65/8REG、75/8 REG、85/8 REG，这是因为没有推荐相应数字连接的弯曲强度系数。

下面举例说明对这些标志的要求。标志位置和附加标志的使用应由制造厂商规定。

如：一根外径为209.6mm（8 1∕4in）、内孔为74.1mm（2 13∕16 in）的钻铤，制造商为AB公司，应打钢印标示为：：

AB Co（或厂标） 209.6 74.1 NMDC 6 5∕8REG API SPEC7-1

9 钻井钻头和取心钻头 9.1 牙轮钻头和刮刀钻头

9.1.1 规格

牙轮钻头按规格订货供应，刮刀钻头应按订单规定的规格供应。

注：通常使用的牙轮钻头规格见RP 7G

9.1.2 公差

钻头刃缘直径的测量值应符合表22规格，并在下列公差范围之内： 9.1.3 连接

牙轮钻头应按表23所示的外螺纹连接型式和规格提供。刮刀钻头应按表24所示连接型式和规格提供，并应为外螺纹或内螺纹。

30

9.1.4 标志

钻头应在旋紧台肩面以外的位置打钢印标志如下： a）制造厂家名称或商标 b）钻头规格 c）ISO I0424–1 d）连接规格和类型。

如：一只200mm(7? in) 钻头，旋转台肩连接为4?REG，由AB公司制造，应打钢印标志：为：

AB Co（或厂标） 200 ISO I0424–1 4? REG

表22 牙轮钻头和刮刀钻头公差

钻头规格 mm

公差 mm +0.8 -0 +1.6 -0 +2. 4 -0

44.4 ～349.2（包括） 355.6～444.5（包括）

大于等于447.7

表23 牙轮钻头的连接

1 钻头规格 mm 44.4 ～ 56.9 （包括） 57.2 ～ 88.6 （包括） 88.9 ～114.3 （包括） 117.5～127.0 （包括） 130.2～187.3 （包括） 190.5～238.1 （包括） 241.3～365.1 （包括） 368.3～469.9 （包括） 2 旋转台肩式连接 规格和类型 1 REGb 1 ? REGc 2 ? REG 2 ? REG 3? REG 4 ?REG 6 ? REG 6? REG 7? REG 7 ? REG 8 ? REG 8 ? REG 3 钻头短接倒角直径a ±0.4 37.3 49.2 77.4 91.7 104.4 135.3 186.9 186.9 215.1 215.1 242.5 242.5 4 钻头倒角直径a ±0.4 38.1 50.0 78.2 92.5 105.2 136.1 187.7 187.7 215.9 215.9 243.3 243.3 473.1～660.4 （包括） 685.8 及更大 a 代号为订货提供信息和帮助。 b 1REG可与1MT，1AMT和1AMMT螺纹作互换。 c 1?REG与1?MT，1?AMT和1?AMMT螺纹作互换。 31

表24 刮刀钻头的连接 1 钻头规格 44.4～56.9 （包括） 57.2～88.6 （包括） 88.9～114.3 （包括） 117.5～127.0（包括） 130.2～187.3 （包括） 190.5～215.9 （包括） 219.5～250.8 （包括） > 250.8 a 代号为订货提供信息和帮助。 b 1REG可与1MT，1AMT和1AMMT螺纹作互换。 c 1?REG与1?MT，1?AMT和1?AMMT螺纹作互换。 2 旋转台肩式连接 规格和类型a 1 REGb 1?REG c 2? REG内或外螺纹 2? REG内或外螺纹 3?REG内或外螺纹 4 ? REG内或外螺纹 5 ?REG内或外螺纹 65/8 REG内或外螺纹 3 钻头短接倒角直径 ±0.4mm 37.3 49.2 77.4 91.7 104.4 135.3 165.1 186.9 4 钻头倒角直径 ±0.4mm 38.1 50.0 72.5 92.5 105.2 136.1 165.9 187.7 9.2 金刚石钻头、金刚石取芯钻头和聚晶金刚石复合片（PDC）钻头 9.2.1 金刚石钻头公差

金刚石取芯钻头和聚晶金刚石复合片（PDC）钻头应符合表25所示的外径公差。 9.2.2 金刚石钻头和PDC钻头的连接

金刚石钻头和PDC钻头应按表26所示的外螺纹连接的规格和类型提供。所有连接螺纹均应是右旋。 由于它们所有权的性质，金刚石钻头的连接未给出图示。 9.2.3 金刚石钻头和PDC钻头的测量 9.2.3.1 总则

所有金刚石钻头和PDC钻头应使用9.2.3.2和9.2.3.3所列环规尺寸检验其外径。 9.2.3.2 量规规范

通规和止规宜按图10制作，并作如下说明：

a）通规和止规可加工成宽25.4mm（1in）钢环，其外径等于钻头的公称尺寸加38.1mm（1?in）； b） 通规内径应等于钻头公称尺寸加0.05mm（0.002in）的间隙，公差为+0.08 ~ 0 mm （+0.003 ~ 0in）； c）止规内径应等于钻头最小尺寸（公称尺寸减去最大下公差）减去0.05mm（0.002in）的过盈，公差为+0 ~–0.08mm（+0 ~–0.003in）。

9.2.3.3 测量方法

通规和止规可按下列规定使用：

a）产品钻头如果合格，应能使通规通过（产品不能太大）； b）产品钻头如果合格，不应使止规通过（产品不能太小）；

c）为测量准确，通规和止规宜与钻头或取芯钻头的温度一致，温度误差范围在11℃（20℉）以内。 9.2.4 标志

金刚石钻头、金刚石取芯钻头和PDC钻头应按如下标记：

a）金刚石钻头和PDC钻头应在旋紧台肩面以外的位置做出永久性的清晰标志： 1）制造厂商名或厂标； 2）钻头规格； 3）ISO I0424–1；

32

4）连接规格与类型。

如：一只190.5mm（7?in）的钻头，旋转台肩式连接4?in REG，制造商为AB公司，应打钢印标志：为：

AB Co（或厂标） 190.5 ISO I0424–1 4? REG

b）金刚石取芯钻头应在旋转台肩面以外的位置以制造厂商名或厂标、“ISO I0424–1”做如下永久性的清晰标志。

AB Co（或厂标） ISO I0424–1

由于所有权的性质，金刚石取心钻头的连接未给出图示。标志：“ISO I0424–1”应指明其它尺寸要求已符合ISO 10424本部分规定。

a) 通规

图例

1 通规 2 止规

a D1=钻头公称尺寸+0.05（0.002），公差为+0.08 ~ 0 （+0.003 ~ 0）。 b D2=钻头公称尺寸–下公差–0.05（0.002），公差为+0 ~–0.08（+0 ~–0.003）。 c D2≥钻头公称尺寸+38.1(1.5) 。

b) 止规

图10 金刚石钻头和PDC钻头的量规尺寸 表25 金刚石钻头、金刚石取芯钻头和PDC钻头的公差 1 钻头规格.外径 ≤171.4 2 外径公差a +0 -0.38 +0 172.2～228.6（包括） -0.51 +0 229.4～349.2（包括） -0.76 +0 350.0～444.5（包括） -1.14 +0 ＞445.3 -1.60 a 应知道对某种用途的PDC钻头制造公差，可不用表25所示值。制造时，这些钻头可认为不属ISO 10424 标准本部分范围。

33

表26 金刚石钻头、金刚石取芯钻头和PDF钻头的连接 1 钻头规格 44.4~ 56.9（包括） 57.2 ~ 88.6（包括） 88.9~ 114.3（包括） 115.1 ~ 127.0（包括） 127.8~ 187.3 （包括） 188.1~ 238.1 （包括） 238.9 ~ 368.3（包括） 369.9 ~ 469.9（包括） 471.5及更大 a 代号为订货提供信息和帮助。

b 1REG可与1MT，1AMT和1AMMT螺纹作互换。

c 1?REG与1?MT，1?MT、1?AMT和1?AMMT螺纹作互换。

2 外螺纹旋转式连接 代号a 1REGb 1?REGc 2?REG 2?REG 3?REG 4?REG 6?REG 6?REG 7?REG 7?REG 8?REG 3 钻头短接倒角直径 ±0.4mm 38.1 49.2 77.4 91.7 104.4 135.3 186.9 186.9 215.1 215.1 242.5 4 钻头倒角直径 ±0.4mm 38.9 50.0 78.2 92.5 105.2 136.1 187.7 187.7 215.9 215. 9 243.3 10 加重钻杆（HWDP） 10.1 总则

本标准包含括作为井底钻井装置广泛使用的加重钻杆的制造规范。与按API规范5D生产的厚壁（或加重）钻杆不同，这里规定的材料通常不适用于酸性服役条件或其他高腐蚀性钻井环境，因此在这种预期钻井环境下，建议使用者在制定加重钻杆采购合同初期对此加以考虑。 10.1.1 规格

加重钻杆应加工成表27和图11所规定的规格尺寸。 10.1.2 外径公差

管体、钻杆接头的外径和内径尺寸及公差应满足表27的规定。

9.45m±0.66m

(31Ft±6in)

≥663 (21in)

≥610 (24in)

≥686 (27in)

图例

（1）对于外螺纹端，制造商可选择35°锥角 （2）所有尺寸为英寸，除非另有说明

（3）中部加厚区的位置应近似于管体的中间。 注：上述尺寸适合于整体型和对焊型加重钻杆。

图11 加重钻杆的尺寸

34

表27 加重钻杆的尺寸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 通径规 最小直径3 管体外径 管体内径 钻杆接头外径 钻杆接头内径 连接代号 提升加厚带 中央加厚带 最大直径 直径 +1.6 -0.8 规格 ID1 57.15 52.39 63.50 65.09 68.26 69.85 71.44 76.20 82.55 85.72 98.42 101.60 101.60 114.30 127.00 +1.6 -0.8 +3.2 -0.0 OD 88.9 101.6 88.9 101.6 OD2 ID1 57.15 52.39 63.50 65.09 68.26 69.85 71.44 76.20 82.55 85.72 98.42 101.60 101.60 114.30 127.00 NC38 NC40 120.65 (123.82 127.00) 133.35 158.75 168.28 177.80 (184.15 190.50) 203.20 (209.55 215.90) Deu 98.42 106.36 +1.6 -0.8 Dcu 101.6 114.3 50.80 46.04 57.15 58.74 61.91 63.50 65.09 69.85 76.20 79.38 92.08/95.25 95.25 95.25 107.95 120.65 114.3 127.0 114.3 127.0 NC46 NC50 119.06 130.18 127.0 139.7 139.7 139.7 51/2FH 144.46 152.4 174.6 174.6 6/8FH 5176.21 181.0 （1）管体内径最大值为公称内经+3.2mm （2）括号中给出的选用接头外径，须由购方和制造商协商 （3）通径规直径取决于厚壁贯通管中心截面内经公差。 10.1.3 钻杆接头轴线对中

管体外径≤4in时，管体与钻杆接头轴线最大角度偏移不应超过0.010in∕in(0°34′23″)；管体外径＞4in时，最大角度偏移不应超过0.008in∕in(0°27′30″)。最大平行偏移不应超过0.125in。测量轴线重合度时应在钻杆接头外径的中部。 10.1.4 内径

使用最小长度为10ft的通径规测量对焊型和整体型加重钻杆的内径。通径规的最小直径不小于表27所列最小值。如果整体型加重钻杆时通过两端钻进的，其结合点应位于中部加厚区。 10.1.5 材料的检验要求：

10.1.5.1 整体加重钻杆，钻杆接头

每根用于加工加重钻杆杆体和钻杆接头的棒材和管材，都应按照ISO 10424-1/API SPEC7-1第11章规定进行表面缺陷和内缺陷的检查。 10.1.5.2 焊接加重钻杆

正火状态下加工的管材应有内、外径表面外观检查。淬火+回火状态下加工的管材应按照ISO 10424-1/API Spec7第11章规定进行表面缺陷和内缺陷的检查。 10.1.5.3 缺陷的处理

所有在钻孔和检查过程中发现的缺陷都应去除，达到可接受的公差范围。 10.1.6 外表面条件

中部加厚区外表面应经过热滚压精整或更好方法处理。热滚压精整后的缺欠应打磨去除，深度满足表28规定，打磨后的轮廓与加厚表面相符。

管体外径加工表面区域的缺欠，如果深度小于1.6mm(1/16in)，可平滑协调除去。

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直径公差不适用于缺欠去除的局部区域。

表28 允许去除的面缺欠

中央加厚部直径（Dcu） 63.5~88.9（包括） 88.9~114.3（包括） 114.3~139.7（包括） 139.7~165.1（包括） 大于165.1 最大表面削去量 1.82 2.27 2.79 3.18 3.94 10.1.7 连接

10.1.7.1 规格和类型

加重钻杆应加工成下部内螺纹连接，上部外螺纹连接形式，如表27所列。连接的尺寸和测量应满足API 规范7的要求。

注：未列入表1的替代连接不包含在本标准。当用户的购货合同规定了替代连接时，须规定它们满足的材料性能、尺寸、标志：，以及制造商规定的检验要求。 10.1.7.2 连接应力释放结构

应力释放结构是任选的。如果应力释放结构是购货合同规定的，其尺寸应符合API SPEC 7的要求 应力释放结构的外表面质量应没有造成应力集中的刀痕、钢字模印记。实验室疲劳试验与实际使用条件下的试验表明，在外螺纹台肩根部和内螺纹基体处削减应力集中的形状轮廓均能产生有利效果，建议在应力集中易产生疲劳破坏处，应有应力释放槽。

内螺纹连接的后扩孔应力释放结构是推荐性的。而内螺纹连接应力释放槽的设计也有利于应力的释放，它可以作为后扩孔设计的替代。

应力释放结构将引起外螺纹连接的强度和截面模数稍有下降，但大多数在这种情况下，降低疲劳失效的因素抵消了截面积的减小，对预期有异常高负荷的情况宜对这一影响进行计算。 10.1.7.3 螺纹根部的冷加工

在购货合同有规定时，螺纹根部应进行冷加工。冷加工的方法由制造厂自选。

和应力释放结构相似，实验室疲劳试验与实际使用条件下的试验表明，螺纹根部冷加工能产生有利效果。建议在应力集中易产生疲劳破坏处，应进行冷加工。

如果螺纹要进行冷加工，依据API规范7对螺纹的检测应在冷加工进行。

螺纹冷加工后，紧密距测量值会发生变化，其结果是冷加工后测得的螺纹紧密距不符合ISO标准的测量紧密距。但这不会影响螺纹连接的互换性，而可改善连接性能。因此，若冷加工前符合API规范，则该螺纹连接就可以进行标志。在这种情况下，该螺纹连接还是应该用带圆圈的 “CW” 字符打钢印标志：，表示该螺纹在检测后经过冷加工。该标志在连接上的位置如下：

外螺纹连接——外螺纹的小端面 内螺纹连接——在内螺纹的镗孔处 10.1.8 螺纹和密封台肩的耐磨处理

对于加重钻杆上、下端连接螺纹及台肩面都应进行镀锌或磷化等耐磨性处理。耐磨性处理应在所有的测量之后进行。耐磨性处理的方法由制造商选择。 10.2 力学性能

36

10.2.1 钻杆接头 10.2.1.1 拉伸要求

用于制造加重钻杆接头的材料，其力学性能应满足表29的要求 这些性能应以每炉每热处理批一个试样进行拉伸试验来确定。

拉伸性能应以符合ISO 6892或ASTM A 370的0.2%残余应变法，以圆棒试样来测定。

拉伸试样可以取自棒材和管材的端部。考虑到试样还需要加工，其标距中心应距棒材和管材端面至少4in（100mm）。拉伸试样的取向应为纵向，其中心线应在或低于螺纹基面中径。

10.2.1.2 硬度要求

对于每根用于制造加重钻杆接头的棒材或管材进行硬度试验。硬度试验位于棒材或管材外表面，采用符合ISO 6506-1或ASTM A 370规定的布氏硬度法（洛氏硬度为可接受的替代方法）。硬度试验结果满足表29的要求。

另外，应在每一根钻铤上进行硬度试验，作为符合性的初步证据，硬度试验应在钻铤的外进行（，是优先的，）。硬度值应符合表17的要求。 10.2.1.3 冲击要求 10.2.1.3.1 总则

夏比冲击试验采用V型缺口试样，应符合ISO 148或ASTM E23要求，在70±5℉（21±3℃）温度进行。可接受的低温试验应在满足10.2.1.3.4条款要求的条件下进行。 10.2.1.3.2 试样

一组试样由同炉同热处理批的三个试样组成。

试样的中心线应在或低于螺纹基面中径。

试样的取向应为纵向，缺口走向为径向。 10.2.1.3.3 试样尺寸

应尽量使用全尺寸试样，除非没有足够的金属。在这种情况下，较小的小尺寸标准试样应获准使用。 如果需要使用小尺寸试样，验收的标准应乘以表30所列的适相应整系数。小于5mm的小尺寸试样不允许使用。

10.2.1.3.4 验收标准

三个试样冲击功的平均值应≥54J(40ft-lbs)，单个试样冲击功≥47J(35ft-lbs)

表29 钻杆接头力学性能

1 钻杆接头外径范围 MPa 79.38~174.62 ＞174.62 758 689 MPa 965 931 % 13 13 BHN 285 285 2 最小屈服强度 3 最小抗拉强度 4 最小延伸率（四倍标距） 5 最小布氏硬度 表30 小尺寸冲击试样调整系数（同表2） 试样尺寸 mm×mm 10×10 10×7.5 10×5.0 调整系数 1.00 0.833 0.667 10.2.2 钻杆体

10.2.2.1 对焊型钻杆体

制造加重钻杆的管体应采用正火、正火+回火或淬火+回火状态的无缝合金钢管，应满足下列材料

37

性能要求：

表31 对焊型加重钻杆杆体力学性能

1 最小抗拉强度 MPa 655 2 最小屈服强度 MPa 379 3 最小延伸率 % 18 10.2.2.2 整体型钻杆体

用于制造加重钻杆的材料应符合10.2.1（钻杆接头）的规定。 10.3 焊接

加重钻杆管体与钻杆接头的焊缝设计，应使焊缝不落在管体加厚带的过度圆角半径及钻杆接头台肩圆锥面过度圆角上。焊缝的设计应确保焊缝的强度（焊缝处的截面积乘以焊缝的最小屈服强度）大于管体部分的强度（管体部分的最小截面积乘以管体的最小屈服强度）。

焊接按照书面程序（WPS）执行，该程序规定了焊接的重要变数和非重要变数。WPS应包含焊后热处理以确保硬度不超过37HRC、最小屈服强度满足要求。WPS应通过鉴定，鉴定是通过破坏性试验来验证焊缝所需的最小屈服强度和硬度满足规定要求。自动焊工应以其完成的焊缝满足这些要求为证明来鉴定的。

对每条焊缝的热影响区进行硬度试验，以证明其表面硬度小于37HRC。试验的方法由制造商选择。 10.4 追溯性

加重钻杆制造商应制定并执行追溯性程序以保持炉的一致性。保持一致性的方法由制造商选择。这些程序应提供方法来追溯钻杆接头和管体相关的炉号、化学分析记录、规定的理学试验结果。批的一致性也应保持直到批所要求的试验已经履行并看到符合规定的要求。 10.5 标志：

符合本标准的加重钻杆，在外螺纹端的锥部及（或）钻杆接头的外径或中部加厚区应打钢印标志：，标志：内容为：制造商名称或代号、API SPEC7-1、及追溯性标记。如果在中部加厚区使用标志槽，其深度不应低于管体外径。在高应力集中区域如管体上圆角半径、钻杆接头台肩圆锥面圆角半径、焊缝或管体外径等部位，都不应打标记。

下面为标志所需内容的事例：

例： AB Co（代号） API SPEC7-1 追溯性标记

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11 棒材和管材的无损检测 11.1 总则

所有标准钢制棒材和管材均应进行表面裂纹和全封闭内部缺陷的检查。

无磁的棒材和管材应进行全封闭内部缺陷的检查。如果外表面已加工，不要求进行表面缺陷的检查。 无损检测应在所有热处理完成后进行。 11.2 无损检测人员的资格和鉴定

制造商应制定无损检测人员资格鉴定的程序文件。至少ISO 9712应作为无损检测人员资格鉴定的基础。

注：对本条款而言，ASNT RP SNT-TC-1A等效于ISO 9712。

制造商应对无损检测人员资格鉴定的程序管理负有职责。 无损检测应由具备Ⅰ级、Ⅱ级或Ⅲ级证书的检验员进行。 11.3 表面缺陷 11.3.1 外表面裂纹

对每根标准钢制棒材和管材应进行外表面裂纹检查。优先采用的方法是超声波和磁粉。其它替代方法（如涡流）也可使用，只要能明其检测系统和作业程序具有测出表16所描述的迹象的能力。

对于非磁性棒材和管材，如果表面进行了机械加工，就不需要对其表面进行检查。若制造商和购方有协议，也可进行检查。如果认为有必要检查非磁性棒材和管材的表面，应采用超声波和渗透的方法。

检查外表面的方法由制造商选择。 11.3.2 内表面裂纹

对每根管材的内表面应采用超声波斜射声束方法（剪切波）进行缺陷检查。该要求仅适用于热处理前可被视为管子的材料。从检测的角度来看，以实心棒材进行热处理，热处理后要进行钻内孔加工的，可不视为管材。 11.3.3 超声波检测方法

采用超声波方法检查棒材或管材的内外表面，在扫查缺陷时应覆盖每根棒材或管材的全长并重叠360?圆周。可选用倾斜入射法（横波）或直束偏置液浸法（生成剪切波）。

a）至少每班一次及/或被检公称直径变化时，应使用参考标样进行系统标定，以证明检测设备和程序的有效性。

b）参考标样，具有方便使用的长度，应从与被检件同材料、同热处理、同公称直径、同壁厚的一根棒材或管材上截取。

c）参考标样应不存在干扰参考刻槽指示的不连续处或其它状况。 d）对于实心棒材，参考标样外表面应具备纵向（轴向）参考刻槽。

e）对于管材，参考标样应具备内、外表面纵向（轴向）参考刻槽（应互不干扰）。

f）棒材或管材参考标样上的纵向（轴向）参考刻槽最大深度见表16，制造商也可选择较浅的刻槽。 g）表面纵向（轴向）参考刻槽应≤152.4mm（6in），宽度≤1.02 mm（0.040in）。

注：对于本条款而言， ASTM E213等效于ISO 9303。

作为上述参考刻槽的替代，径购方与制造商同意，钻孔参考反射体可以使用。孔径的尺寸应使产生

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的反射与上述参考刻槽的指示灵敏度相同或略高。不论那种情况，作为自动探伤机扫查的组成部分，参考信号的振幅不应用于决定接收或拒收。接收或拒收的准则应该是：使用特定的、已被证明的、专业化适用技术，结合本程序规则的要求来决定。

为确保重复性，在每班的开始，应采用生产速度，至少2次连续检测参考标样进行动态标定检查。如果在一个行程中，刻槽的振幅较另一个行程减少了79%（2db）以上，系统就应该调整并重新进行动态标定。

为了能够保证所有产品符合ISO 10424 标准本部分的要求，制造商应确定适当的频率对无损检测设备进行确认。需要按照ISO 10424 标准本部分条款进行校准或确认的设备，在经受了可能使其准确度下降的非常情况或恶劣环境下的使用后，在随后的使用之前，应重新进行校准或确认。 11.3.4 磁粉检验

采用磁粉方法检查标准钢制棒材或管材的外表面，应使用干磁粉或湿磁粉法检查每根棒材或管材全长范围的纵向缺陷。

检查管材时，应符合书面程序的要求，该程序由造商依据ISO13665编制。

注1：对于本条款而言， ASTM E709等效于ISO 13665。

检查棒材时，应符合书面程序的要求，该程序由造商依据ISO9934-1编制。

注2：对于本条款而言， ASTM E709等效于ISO 9934-1。

11.3.5 渗透检验

采用渗透方法检查外表面时，应使用着色或荧光溶剂去除法、水洗型渗透法检查每根棒材或管材全长范围的缺陷。

应符合书面程序的要求，该程序由造商依据ISO3452编制。

注1：对于本条款而言， ASTM E1209、ASTM E1219、ASTM E1220、ASTM E1418等效于ISO 3452。

11.3.6 缺陷指示的评判

由超声波法发现的外表面缺欠指示，其振幅小于参考标样刻槽的振幅高度的20%时，则该缺欠可接受。

由超声波法发现的外表面缺欠指示，其振幅大于或等于参考标样刻槽的振幅高度的20%时，应放置一旁进行深度的确定。

所有由磁粉或渗透法发现的外表面缺欠指示，应放置一旁进行深度的确定。

确定外表面缺欠，应包括：刨出该指示的底部，测量其深度，然后比较表16所列最大允许的去除量。

指示深度的测量应使用机械式量仪（如深度计）。打磨或其它方法除去的材料深度的测量值不能超过表16所列数值。

以上不适用于管材内径表面缺欠指示的确定。 11.3.7 接收准则

缺欠指示的深度小于表16所列最大允许的去除量时，可通过磨削去除缺欠指示的方法修复。棒材和管材只有彻底磨去缺欠指示才可接收。所有磨削的接合部都应圆滑过渡。

缺欠指示的深度大于表16所列最大允许的切削量时，应予拒收。

由超声波法发现的管材内径表面缺欠指示，其振幅大于或等于参考标样刻槽的振幅高度的50%时，

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应予拒收。 11.4 内部缺陷 11.4.1 总则

每根棒材或管材应采用超声波法检查内部缺陷。 11.4.2 内部纵向缺陷 11.4.2.1 总则

用超声波法检查标准钢制棒材或管材的内部纵向缺陷时，应在全长范围覆盖360?圆周对每根材料进行重叠扫查。可采用斜射（横波）和垂直入射（纵波）。

用超声波法检查非磁性棒材或管材的内部缺陷时。应仅限于采用垂直入射（纵波）法对每根材料进行检查。

对于每种规格的被检棒材或管材，应使用参考标样标定检测系统。

用垂直入射法检测时，应符合书面程序的要求，该程序由造商依据ISO 9303编制。 a）应使用一段无缺陷的棒材或管材作为纵波参考标样。

b）应采用10.3.3所描述的参考标样来建立横波检测的参考标高。

c）探头的工作频率在1MHz~3.5MHz。探头的工作频率只有在≥1MHz时才能用来检测非磁性材料。

注2：对于本条款而言， ASTM E114、ASTM E214、ASTM E1001等效于ISO9303。

11.4.2.2 接收准则——纵向缺陷

在棒材内部，任何较参考标样衰减50%的回波反射，且不能在镗孔以后除去的，都应被确认为缺陷而予以拒收

在管材或棒材壁厚中央，壁厚中央的任何较参考标样衰减40%的回波反射，都应被确认为缺陷而予以拒收，除非制造商能证明该回波反射是由于晶粒粗大、表面条件或扫描面与反射面不平行造成的。

对于管材或棒材，任何大于参考标样回波反射振幅5%的指示，都应被确认为缺陷而予以拒收， 11.4.3 内部横向缺陷 11.4.3.1 总则

每根棒材应进行内部横向缺陷检查。检查应使用下列一种方法。 a）直接接触垂直入射法是将探头置于棒材或管材的断面

b）直接接触横波法是使声束沿着棒材的纵轴方向，以使其和所估计的缺欠垂直相交。 检查的方法应由制造商选择。 管材不需要进行横向缺陷的检查。 11.4.3.2 接收准则——横向缺陷

所有不能被打磨除去的横向缺陷应拒收。

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附 录 A美制表

表A1 经水压试验压力

最大工作压力额定值 psi 5,000 10,000 15,000 静液压壳体试验压力（仅用于新阀门） psi 10,000 15,000 22,500 表A2 小尺寸冲击试样调整系数 试样尺寸 in×in 0.394×0.394 0.394×0.295 0.394×0.197 调整系数 1.00 0.833 0.667 表A3 作业分类定义 分类号 类别1 a作业类型 仅地面以上 压力密封的设计操作要求 ·阀体和任何密封杆将保持壳体试验内压b ·封闭密封件应保持250psi和来自于下方的最大工作压力 ·阀体的任何密封杆将保持壳体试验内地面和井下压b ·密封杆应保持低压250psi和最低高压2000psi c ·封闭密封件应保持250psi和来自于下方的最大工作压力 ·封闭密封件应保持250psi和来自于上方的最大工作压力 ·密封温度范围由试验验证确定e 类别2 地面和井下 a 按照API规范7第39版或以前版本制造的阀门分为I类阀门的，要将现存的阀门重新分为2类的，则要按5.4.3、5.4.4和5.4.5 的要求做试验。

b 壳体试验按表1的值对每个制成阀只进行一次。

c 阀杆密封操作，只对设计阀作一次验证，而不对每个制成阀作验证。 d 只适用于球阀

e 密封温度范围验证只对设计阀作一次验证，而不对每个制成阀作验证。

表A4 四方钻杆驱动部尺寸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 驱动部分长度 方钻杆 规格(a) 2? 3 3? 4? 5? 标准LD +0.50 -0.42 全长 ft 标准L +0.50 -0.00 对边宽 in DFL(b) 对角宽 in DC(c) 对角宽 DCC(d) +0.000 -0.015 半径 in RC 1±/16 5半径 in RCC 仅供参考 孔偏心壁厚 in t min 0.450 0.450 0.450 0.457 0.625 ft 选用LD +0.50 -0.42 in 选用L +0.50 -0.00 37 37 37 37 37 — — — 51 51 40 40 40 40 40 — — — 54 54 2? 3 3? 4? 5? 39∕32 315∕16 417∕32 59∕16 629∕32 3.250 3.875 4.437 5.500 6.750 ∕16 1? 115∕16 27∕32 2? 3? ? ? ? ? 备注：见图2所示驱动部分形状。 a 四方钻杆规格一栏数值与第6栏的对边宽数值DFL(相对的平行平面间距离)是相同的。 b DFL的公差，对规格2?～3? in为：?0.0in；对规格4?～5?in为：?0.0in，见6.2条的套筒量规检验。 c DC的公差，对规格2?～3? in为：?0.0in；对规格4?～5?in为：?0.0in 42 ?1/8?5/32?5/16?3/32

表A5 四方钻杆加厚部和连接尺寸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 上端内螺纹连接 方钻杆 规格(b) 代号 c下端外螺纹连接 外径 代号 c外径 DU ±/32 1倒角直径 加厚端长度 DF ±/64 7? 7? 7? 7? 186.1 186.1 134.5 134.5 186.1 186.1 1内径 d +1/16 -0.0 LU +2.5 -0 DLR 1±/32 倒角直径 加厚端长度 LL DF 1±/64 +2.5 -0 标准 2? 选用 标准 3 选用 标准 3? 选用 标准 标准 4? 选用 选用 标准 5? 选用 6?REG 4?REG 6?REG 4?REG 6?REG 4?REG 6?REG 6?REG 4?REG 4?REG 6?REG 6?REG 7? 5? 7? 5? 7? 5? 7? 7? 5? 5? 7? 7? 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 NC26 NC26 NC31 NC31 NC38 NC38 NC46 NC50 NC46 NC50 51/2 FH NC56 3? 3? 4? 4? 4? 4? 6? 6? 6? 6? 7 7 1? 1? 1? 1? 2? 2? 213∕16 213∕16 213∕16 213∕16 3? 3? 317∕64 317∕64 361∕64 361∕64 437∕64 437∕64 523∕32 61∕16 523∕32 61∕16 623∕32 647∕64 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 备注：见图2所示加厚端的形状。 a 见6.3所述旋转台肩式连接的要求 b 四方钻杆规格一栏数值与第6栏的对边宽数值DFL(相对的平面间距离)是相同的。 c 代号为订货提供信息和帮助。 表A6 六方钻杆驱动部尺寸

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 驱动部分长度 方钻杆 规格(a) 标准LD +0.50 -0.42 全长 ft 对边宽 in 对角宽 in DC 1±/32 对角宽 in DCC +0.000 -0.015 半径 in RC 1±/32 半径 in RCC 仅供参考 孔偏心壁厚 in t min 0.475 0.525 0.625 0.625 0.625 ft 选用LD +0.50 -0.42 标准L +0.50 -0.00 选用L +0.50 -0.00 DFL +1/32 -0.0 3 3? 4? 5? 6 37 37 37 37 37 — — 51 51 51 40 40 40 40 40 — — 54 54 54 3 3? 4? 5? 6 3? 331∕32 413∕16 531∕32 613∕16 3.375 3.937 4.781 5.900 6.812 ? ? 5111∕16 131∕32 225∕64 261∕64 313∕32 ∕16 ? ? 备注：见图3所示驱动部分形状。 a 六方钻杆规格一栏数值与第6栏的对边宽数值DFL(相对的平行平面间距离)是相同的。

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表A7 六方钻杆加厚部和连接尺寸

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 上端内螺纹连接 方钻杆 规格(b) 代号 c下端外螺纹连接 外径 代号 c外径 DU 1±/32 倒角直径 加厚端长度 DF 1±/64 内径 d +1/16 -0.0 LU +2.5 -0 DLR 1±/32 倒角直径 加厚端长度 LL DF 1±/64 +2.5 -0 3 标准 选用 标准 选用 标准 4? 选用 标准 5? 标准 标准 标准 6?REG 4?REG 6?REG 4?REG 6?REG 6?REG 6?REG 6?REG 6?REG 6?REG 7? 5? 7? 5? 7? 5? 7? 7? 7? 7? 721∕64 519∕64 721∕64 519∕64 721∕64 519∕64 721∕64 721∕64 721∕64 721∕64 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 NC26 NC26 NC31 NC31 NC38 NC38 NC46 NC50 51/2 FH NC56 3? 3? 4? 4? 4? 4? 6? 6? 7 7 1? 1? 1? 1? 2? 2? 3 b 3?b 317∕64 317∕64 361∕64 361∕64 437∕64 437∕64 523∕32 61∕16 623∕32 647∕64 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 3? 6 3? 3? 备注：见图3所示加厚端的形状。 a 见6.3所述旋转台肩式连接的要求 b 六方钻杆规格一栏数值与第6栏的对边宽数值DFL(相对的平面间距离)是相同的。 c 代号为订货提供信息和帮助。 d 对于5?六方钻杆，内径213/16in可选用 表A8 方钻杆套筒量规

方钻杆规格 量规最小长度 LG 10 10 10 12 12 12 四方 DFLa,b 2.594 3.094 3.594 4.375 5.375 — 对边宽 六方 DFLa,b — 3.036 3.536 4.286 5.286 6.036 四方 RS ? 5779最大棱角半径 六方 RH — 332? 3 3? 4? 5? 6 ∕16 ∕16 ∕16 ∕16 ∕16 ∕16 ? 55∕16 ∕16 — 备注：见图4所示方钻杆套筒量规的形状。 a．DFL的公差，所有规格为：?0.000in。 b．平面夹角公称值的公差为±0.5o

?0.005表A9 力学性能和试验一新型钻杆（所有规格）

下部加厚外径 3?～6? 7 下部加厚最小屈服强度 psi 110 000 100 000 下部加厚最小抗拉强度 psi 140 000 135 000 最小延伸率 % 13 13 最小布氏硬度 BHN 285 285

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