API螺纹中的全顶螺纹、完整螺纹和有效螺纹
杨力能
(中国石油天然气集团公司管材研究所 陕西 西安 710065)
关键词:全顶螺纹full crested thread、完整螺纹perfect thread、有效螺纹
在API 5B 的中文译版中,将full crested thread和perfect thread都翻译成“完整螺纹”。实际上,对于API锥管螺纹,他们是两个不同的概念。在API 5B表3、表6、表7、表9、表13、表14、表15中“Lc…”对应的是“full crested thread…”,表9第五列“L7…”对应的是“perfect thread…”。很显然,他们表示的是不同的概念,如果不加以区分,将影响对标准的理解和执行。
1. 全顶螺纹和完整螺纹的含义
1.1 全顶螺纹
全顶螺纹—full crested thread:在API 5B 4.1.13有如下说明:“所要求的全顶螺纹最小长度由表3、6、7、9、、12、13、14和15中的Lc确定。非全顶螺纹在过去和现在都被认为是由于原
轧制表面未清除而形成的“黑顶螺纹”。“黑顶螺纹”是一个惯用的说明性术语,但是必须指出,非全顶螺纹也可能不是黑顶的。对于Lc范围内的非全顶螺纹及原始管子外径或加厚表面,不得用机械或手工方式修整而使其看似为全顶螺纹”。 全顶螺纹首先应该牙顶完整。
1.2 完整螺纹:
GB/T14791—93《螺纹术语》中的完整螺纹((complete thead))的定义是:“牙顶和牙底都完整的螺纹”。
API 5B中的完整螺纹(perfect thread)在5.1.4节有关于完整螺纹定位的叙述:“a) 第一牙完整螺纹的位置:对于外螺纹是最靠近倒角的螺纹,对于内螺纹是最靠近端面的螺纹。其牙底两侧都是完整螺纹。b) 最后一牙完整螺纹的位置:①外螺纹最后一牙完整螺纹的位置,油管和管线管是在距外螺纹端面(L4-g)处,偏梯型套管是在距外螺纹端面L7处;圆螺纹套管是在管端至最后划痕(最后螺纹槽)螺纹消失点长度-0.500in处。对于套管,管端至最后一牙完整螺纹的距离称为螺纹参数控制长度,即TECL。②内螺纹最后一牙完整螺纹的位置,是在距离接箍的自然中心或整体连接油管内螺纹小端J+lp处”。在这里,没有对完整螺纹有一个明确的定义,但从其所覆盖的螺纹范围来看是大于全顶螺纹最小长度Lc,因此,API 5B中所涉
及的完整螺纹一定包含部分非全顶螺纹。
根据油管最后一牙在距外螺纹端面(L4-g)处,通过计算(L4-g)处的外螺纹大径可以得出,该处的螺纹大径和油管外径D或加厚区D0相等,因此可得出这样的判断:在API规范中,完整螺纹是指在理想状态下,外径为D(加厚区为D0)的管子所能加工出的所有全顶螺纹,该范围为完整螺纹长度。但由于实际的管加工受管端不圆度、定位偏心等因素的影响,在完整螺纹长度内,存在一定数量的非全顶螺纹,这部分非全顶螺纹也被认为是完整螺纹。为区别牙顶完整的那一部分完整螺纹,给出了全顶螺纹这一术语。
2. 全顶螺纹最小长度Lc和完整螺纹长度
2.1 全顶螺纹最小长度Lc
在Lc范围内,一般不允许存在非全顶螺纹,但考虑到偏梯形螺纹的牙顶宽度较大且平行于母线(或轴线),允许偏梯形螺纹Lc范围内存在一定程度的非全顶螺纹(见标准规定)。全顶螺纹最小长度Lc的数值见表1
表1. 全顶螺纹最小长度Lc
螺纹类型 | 全顶螺纹最小长度Lc(in) | 全顶螺纹最小长度Lc(牙数) |
11 1/2牙管线管 | L4-0.652 | L4-7.5 |
8牙管线管 | L4-0.937 | L4-7.5 |
8牙圆螺纹套管 | L4-1.125 | L4-9 |
8牙圆螺纹油管 | L4-1.00 | L4-9 |
10牙圆螺纹油管 | L4-0.90 | L4-8 |
≤13 3/8偏梯形套管 | L7-0.4 (L4-2.384) | L7-2 (L4c-11.9) |
≥16偏梯形套管 | L7-0.4 (L4-1.888) | L4-2 (L4-9.4) |
2.2 完整螺纹长度
完整螺纹长度的数值见表2
表2. 完整螺纹长度
螺纹类型 | 完整螺纹长度 | 完整螺纹长度c(牙数) |
11 1/2牙管线管 thread技术 | L4-g | L4-5.47 |
8牙管线管 | L4-g | L4-5.47 |
8牙圆螺纹套管 | L4-0.5in (g=0.625in) | L4-4 |
8牙圆螺纹油管 | L4-g | L4-5 |
10牙圆螺纹油管 | L4-g | L4-5 |
≤13 3/8偏梯形套管 | L4-g=L7 | L4-9.92 |
≥16偏梯形套管 | L4-g=L7 | L4-9.92 |
3. 有效螺纹
4. 分析比较
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