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本标准规定了钻井和修井设备及主承载替换件的设计、制造和质量控制要求。
本标准适用于以下设备：
a) 转盘；
b) 转盘补心；
c) 卡瓦座；
d) 手动和动力转盘卡瓦；
e) 手动和动力卡盘；
f) 高压钻井液和水泥软管；
g) 活塞钻井泵零部件；
h) 绞车零部件；
i) 手动大钳；
j) 不用作提升设备的安全卡瓦；
k) 防喷器(BOP) 移运系统；
1) 高压钻井液循环系统泄压装置；
m) 大钳尾绳。
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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/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法
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GB/T 8834 纤维绳索 有关物理和机械性能的测定
GB/T 9253.2 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 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证
GB/T 15169 钢熔化焊焊工技能评定
GB/T 16825.1 静力单轴试验机的检验
第1部分：拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与
校准
GB/T 20174 石油天然气钻采设备 钻通设备
GB/T 22513 石油天然气工业 钻井和采油设备 井口装置和采油树
JB/T 8727 液压软管总成
SY/T 5170 石油天然气工业用钢丝绳
SY/T 6666 石油天然气工业用钢丝绳的选用和维护的推荐作法
SY/T 6727 石油钻机液压盘式刹车
GB/T 17744—2020
AISC 360-05 结构钢建筑物规范(Specification for Structural Steel
Buildings)
ASME B1.2 统一英制螺纹用量规和测量(Gages and Gaging for Unified Inch
Screw Threads)
ASME B16.34 法兰、螺纹和焊连接的阀门(Valves—Flanged,Threaded,and
Welding End)
ASME B30.9 吊索(Slings)
ASME B31.3 工艺管道(Process Piping)
ASME BPVC.V—2019 无损检测(Nondestructive Examination)
ASME BPVC.VⅢ.1—2019 高压容器建造规则(Rules for Construction of High
Pressure Vessels)
ASME BPVC.VⅢI.2 高压容器建造另一规则(Rules for Construction of High
Pressure Vessels—
Alternative Rules)
ASME BPVC.IX 焊接和钎焊评定(Welding and Brazing Qualifications)
ASNT SNT-TC-1A 无损检测人员资格鉴定推荐作法(Recommended Practice for
Personnel
Qualification and Certification in Nondestructive Testing)
ASTMA370 钢制品力学性能试验的标准试验方法和定义(Standard Test Methods
and Defini-
tions for Mechanical Testing of Steel Products)
ASTMA388 锻钢件超声波检验的标准方法(Standard Practice for Ultrasonic
Examination of
Steel Forgings)
ASTM A 488 铸钢件焊接工艺和人员资格鉴定的标准方法 (Standard Practice
for Steel
Castings, Welding, Qualifications of Procedures and Personnel)
ASTMA751 钢制品化学分析的标准试验方法、作法和术语(Standard Test
Methods,Practices,
and Terminology for Chemical Analysis of Steel Products)
ASTMA770 特殊用途钢板的全厚度拉伸试验标准规范(Standard Specification
for Through-
Thickness Tension Testing of Steel Plates for Special Applications)
ASTME4 测试仪器力验证的标准作法(Standard Practices for Force
Verification of Testing
Machines)
ASTME 125 黑色金属铸件磁粉指示的标准参考照片(Standard Reference
Photographs for
Magnetic Particle Indications on Ferrous Castings)
ASTME165 液体渗透检验的标准试验方法(Standard Test Method for Liquid
Penetrant Exam-
ination)
ASTM E 186 壁厚为51 mm～114 mm(2 in～4%
in)的厚壁铸钢件用标准参考射线照片
[Standard Reference Radiographs for Heavy-Walled (2 to 4 %-in.(51 to
114-mm))Steel Castings]
ASTM E 280 壁厚为114 mm～305 mm(4 % in～12
in)的厚壁铸钢件用标准参考射线照片
[Standard Reference Radiographs for Heavy-Walled (4 %to 12-in.(114 to
305-mm))Steel Castings]
ASTME 428 超声波检验用钢试块的制造和控制标准作法(Standard Practice for
Fabrication
and Control of Steel Reference Blocks Used in Ultrasonic Examination)
ASTME 446 壁厚不超过51 mm(2in) 的铸钢件用标准参考射线照片[Standard
Reference Ra-
diographs for Steel Castings Up to 2 in.(51 mm)in Thickness]
ASTME 709 磁粉探伤标准指南(Standard Guide for Magnetic Particle
Examination)
AWS D1.1/D1.1M 钢结构焊接规范(Structural Welding Code-Steel)
AWS QC1 焊接检验员资格鉴定标准(Standard for AWS Certification of
Welding Inspectors)
DNV 起重设备认证规则(Rules for the Certification of Lifting
Appliances)
EN 287(所有部分) 钢件熔焊焊工鉴定试验(Qualification test of
welders—Fusion welding—
GB/T 17744—2020
Steels)
MSS SP-53 阀、法兰、管件和其他管件铸钢件和锻钢件质量标准
磁粉探伤方法(Quality Standard for Steel Castings and Forgings for
Valves, Flanges and Fittings and Other Piping Compo-
nents—Magnetic Particle Examination Method)
MSS SP-55 阀、法兰、管件和其他管件铸钢件质量标准
表面缺陷评价的目视方法(Quality Standard for Steel Castings for Valves,
Flanges and Fittings and Other Piping Components—Visual
Method for Evaluation of Surface Irregularities)
NFPA T2.12.10R1 液压传动系统和产品
试验的一般测量原理和技术的推荐作法(Recommen-
ded Practice—Hydraulic Fluid Power—Systems and Products—Testing General
Measurement Princi-
ples and Techniques)
GB/T 8423 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
各向异性材料 anistropic material
性能随着相对于初始基准面的测试方向变化而变化的材料。
3.1.2
平均极限载荷 average limit load
在载荷极限设计中，导致限载件释放主载荷的主载荷平均值。
3.1.3
防喷器移运系统和设备 blowout preventer handling
systems and equipment
设计用来贮存、提升、下放和运输钻井和(或)生产设备上所用防喷器组的设备。
3.1.4
缓冲件 buffered components
在载荷极限设计中，除限载件外的所有主承载件。
3.1.5
缓冲载荷 buffered load
在载荷极限设计中，除限载件外的所有主承载件的最低载荷。
3.1.6
蠕变 creep
零件保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。
3.1.7
关键区域 critical area
主承载件上的高应力区域。
3.1.8
设计载荷 design load
设备产生最大许用应力的静载荷与动载荷之和。
GB/T 17744—2020
3.1.9
设计安全系数 design safety factor;DSF
在材料最大许用应力与规定的最小屈服强度之间考虑一定安全余量的系数。
3.1.10
设计验证试验 design verification test
用来确认所采用的设计计算的正确性而进行的试验。
3.1.11
动载荷 dynamic load
由于加速效应而施加给设备的载荷。
3.1.12
端部连接装置 end connector
位于软管总成端部，带有管线管螺纹或法兰或毂或与软管接头材料整体制造的锤击式由壬的附件，
用来把软管总成连接到管路系统上。
3.1.13
等效圆 equivalent round;ER
确定热处理低合金钢和马氏体不锈钢硬化特性时，把各种形状的截面用等效的圆形截面表示。
3.1.14
玻璃化转变温度 glass transition temperature
低于该温度时，弹性体具有脆性、玻璃状性能的温度。
3.1.15
危险区域 hazardous area or zone
因易燃性气体或蒸气、易燃液体、可燃粉尘，或可燃纤维或漂浮物而可能存在火灾或爆炸危险的
场所。
3.1.16
高压 high pressure
工作压力值，范围从10.3 MPa～103.4 MPa(1500 psi～15000 psi)。
注：见表10。
3.1.17
高压水泥软管 high-pressure cement hose
用于在高压下输送水泥浆的软管。
3.1.18
高压钻井液软管 high pressure drilling fluid
hose
钻井水龙带、减振软管或跨接软管。
3.1.19
软管总成 hose assembly
包括软管体和软管接头。
注：结构型式见图11。
3.1.20
软管体 hose body
不带软管接头或端部连接附件的平端软管。
GB/T 17744—2020
3.1.21
软管接头 hose coupling
连接在软管体两端的装配附件。
3.1.22
软管设计系列 hose design family
各种内径和工作压力的软管总成，但加强层数量相同，软管接头连接采用的方法相同，并按相同设
计方法和最大许用应力准则设计。
3.1.23
相同设计原理 identical design concept
一类设备的所有设备在主承载区域均具有相似的几何结构与功能特性。
3.1.24
跨接软管 jumper hose
用于输送高压钻井液的柔性软管总成。位于钻井泵排出口和钻台上地面高压钻井液管汇之间的高
压钻井液管路系统中的任何位置，以适应其之间的相对运动。
3.1.25
方钻杆补心 kelly bushing
与主补心配合的适配器，通过方瓦、销或其他方法，将转盘扭矩传递给方钻杆；同时，方钻杆补心工
作时，允许方钻杆垂直运动。
3.1.26
限载件 load-limiting component
在载荷极限设计中，如果过载，将释放或限制主载荷的零部件、材料或机构。
3.1.27
线性指示 linear indication
在无损检测中，长度大于3倍宽度的一种指示。
3.1.28
载荷方差 load variance
Y
在载荷极限设计中，度量均值的离散程度。
3.1.29
单件装置 loose gear
总成内所用的悬挂、固定或提升载荷的成品设备。
注：包括但并不局限于钩环、链、吊钩、连接杆、螺旋扣、结合件、滑轮和旋转接头。
3.1.30
最大许用应力 maximum allowable stress
规定的最小屈服强度除以设计安全系数。
3.1.31
最高工作温度 maximum working temperature
规定的工作温度范围上限。
3.1.32
最小弯曲半径 minimum bend radius;MBR
从软管中心线测量的软管最小弯曲半径尺寸。
GB/T 17744—2020
注 ：见 图 1 1 。
3.1.33
月池导向系统 moonpool guidance system
在配置和收回防喷器组过程中，防止防喷器组和浮移式海洋钻井装置结构物之间接触所设置的
结构。
3.1.34
多载荷路径 multiple load paths
防喷器移运系统内安装的同时共同地承受静载荷和动载荷的两个或两个以上独立的主承载机械或
结构零部件。
3.1.35
主载荷 primary load
设备执行其主要的设计功能时设备所承受的载荷。
3.1.36
主承载件 primary load carrying components
设备中承受主要载荷的零部件。
3.1.37
验证载荷试验 proof load test
为确认设备结构完好性所进行的产品载荷试验。
3.1.38
额定载荷 rated load
施加于设备的最大工作载荷。
注：额定载荷包括静载荷和动载荷，在数值上等于设计载荷。
3.1.39
额定速度 rated speed
设备在额定运行状态下的旋转、移动速度或速率。
3.1.40
额定工作压力 rated working pressure
设备设计承受和(或)控制的最大内部压力。
3.1.41
修 补 repair
制造过程中，通过焊接或其他的方法清除构件或部件的缺陷并进行整修。
注：本标准表述的术语"修补",仅适用于新设备制造期间的材料缺陷的修补。
3.1.42
转盘卡瓦系统 rotary slip system
转盘卡瓦及其附带的卡瓦座的组合。
3.1.43
转盘卡瓦 rotary slips
一种安装在转盘上，能悬挂各种类型管柱且不能作为提升设备的装置，其内部有牙板以夹紧各种管
柱管体的外表面，卡瓦外表面锥度与卡瓦座内表面配合，通过手动、弹簧、气动、液动操作。
3.1.44
圆形显示 rounded indication
在无损检测中，长度小于3倍宽度的接近圆形或椭圆形的任何显示。
GB/T 17744—2020
3.1.45
安全工作载荷 safe working load
安全工作载荷等于设计载荷减去动载荷。
3.1.46
卡瓦座 slip bowls
支承卡瓦的带有锥形内表面的整体或分体式圆柱体。
3.1.47
大钳尾绳 snub-line
大钳工作时，钢丝绳的一端固定在大钳手柄连接点的端部，另一端固定以保持大钳平稳。
注：大钳尾绳不通过滑轮或弯曲。
3.1.48
特殊过程 special process
可以改变或影响设备所用材料力学性能(包括韧性)的工艺方法。
3.1.49
卡盘 spiders
钻井结构上悬挂各种管具而不能用作吊卡的装置，其内径上的一些零件用来夹紧各种管具的外表
面，通过手动、弹簧、气动、液动或其他辅助装置与方式操作。
3.1.50
应力松弛 stress relaxation
零件保持应变不变的条件下，应力随时间延长而减小的现象。
3.1.51
减振软管 vibrator hose
在两个管路系统之间或在钻井泵排出口和高压钻井液管路系统之间用来输送高压钻井液的柔性软
管总成，目的是吸收噪声和(或)减振，或补偿不对准和(或)热膨胀。
3.1.52
钢丝绳设计系数 wire rope design factor
形成文件的最低破断强度与钢丝绳和吊索施加的工作载荷极限之间的比率。
3.1.53
工作载荷极限 working load limit
制造商分配给单件装置的载荷值，是断裂载荷值的若干分之一，在使用防喷器移运系统和设备期
间，不宜超过。
下列缩略语适用于本文件。
FSL: 挠性规范级别(flexible specification level)
HAZ: 热影响区(heat-affected zone)
MODU: 移动式海洋钻井装置(mobile offshore drilling unit)
NDE: 无损检测(nondestructive examination)
PQR: 工艺评定记录(procedure qualification record)
PWHT: 焊后热处理(post-weld heat treatment)
SMYS: 规定的最小屈服应力(specified minimum yield stress)
GB/T 17744—2020
TIR: 总 跳 动(total indicated runout)
WPS: 焊接工艺规程(welding procedure specification)
钻井和修井设备的设计、制造和试验应在各方面满足其预定的用途。设备应能安全地传递规定的
载荷。设备的设计应能保证安全运行。
应采用下面的设计条件：
a)
确定设计载荷和安全工作载荷。设备操作者应负责确定特定作业下的安全工作载荷。
b) 除非有附加要求(见附录 A 中 SR2 和 SR2A),
否则，转盘和绞车的设计最低工作温度为0℃ (32F)。
除非有附加要求，否则，安全卡瓦、卡盘、转盘卡瓦、卡瓦座、转盘补心、转盘适配器、
转盘卡瓦系统和手动大钳的设计及最低工作温度为 - 20℃( - 4 F);
规定时才采用的附加要 求见附录 A。
c)
除非在设备的制造中使用了在更低设计温度下具有要求韧性的合适材料(见附录
A 中 SR2 和 SR2A),
否则，不推荐在低于上述设计温度时的额定载荷下使用本标准涵盖的设备。
设备的设计分析应着重考虑屈服、疲劳或屈曲等可能的失效模式。
强度分析应以弹性理论为基础。另一方面，在设计文件认为合理的地方，也可采用极限强度(塑性)
分析。
与设计有关的力都应纳入计算。针对所要考虑的每个横截面，均应采用最不利的力的组合、位置和
方向。
可以采用有关应力分布和应力集中的简化假设，但假设应符合公认的作法或基于丰富的经验或综
合性试验。
只要验证零件内应力的应变仪测试文件记录结果能证明经验关系，那么，就可用经验关系替代分
析。当设备或零部件不准许使用应变仪验证其设计时，应按5.6的试验方法来鉴定。
根据冯 · 米塞斯-亨克(Von
(1)计算的最大许用应力 σmx。
式 中 ：
σmx—— 最大许用应力；
R 。—— 最小屈服强度；
Mises-Hencky)理论，设计载荷引起的名义等效应力，不应超过按公式
|
…………………… |
|
|---|
GB/T 17744—2020
n 、—— 设计安全系数。
极限强度(塑性)可在下列任一种条件下分析：
a) 接触区域；
b) 零件的几何形状所引起的局部高应力集中区域及断面平均应力小于或等于4
.2 .4中规定的最 大许用应力的其他高应力梯度区域。
在这些区域，平均应力以下的所有应力值应采用弹性分析法。
塑性分析时，按照冯 · 米塞斯-亨克(Von Mises-Henchy)
理论，等效应力不应超过最大许用应力
σmax,按公式(2)进行计算。
style="width:1.19998in;height:0.64658in" /> …………………… (2)
式 中 ：
σmx—— 最大许用应力；
Rm— 最小极限抗拉强度；
n 、—— 设计安全系数。
稳定性分析应按照公认的弯曲理论进行。
除非另有协议，否则，疲劳分析寿命应不少于20年。
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