ICS75.180.10 SY E 92 备案号：533932016 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 5711—2016 代替SY/T5711—1995 钻具螺纹镀铜和磷化技术条件 The drilling tool thread copper plating and phosphating technical conditions 2016-01-07发布 2016-06-01实施 国家能源局 发布 SY/T5711—2016 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 原材料检验 镀铜液和磷化液的配置与检验 5 6 镀铜和磷化过程控制 质量检验 7 检验后处理 8 安全与环境 SY/T5711—2016 前 言 本标准按照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 起草。 本标准代替SY/T5711-1995《钻具螺纹电刷镀镀铜和磷化方法》，与SY/T5711-1995相比， 除编辑性修改外，主要技术变化如下： 增加了术语和定义（见第2章）； 删除了设备及材料选择（见1995年版的第4章）； 增加了原材料检验（见第4章）； 修改了试剂及镀铜和磷化液的配置（见5.1，5.2，1995年版的第5章、第6章）； 增加了镀铜液和磷化液的检验（见5.3，5.4)； 修改了镀铜和磷化操作，简化了镀铜工艺要求，增加了镀铜和磷化过程控制（见第6章， 1995年版的第7章）； 修改了质量检验，规范了外观检验，增加了型式试验（见第7章，1995年版的第8章）； 增加了安全与环境（见第9章）。 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：中国石油集团渤海钻探工程有限公司管具技术服务分公司、渤海能克钻杆有限 公司、山西北方风雷工业集团有限公司、中原特钢股份有限公司。 本标准主要起草人：杜平、蔡廷祥、王建义、陈德芳、曹志宏、李东林、向东、王青林、喻仲 珏、李恺。 本标准代替了SY/T5711-1995。 SY/T5711—2016 钻具螺纹镀铜和磷化技术条件 1范围 本标准规定了钻具螺纹镀铜和磷化过程中，原材料的检验、镀铜和磷化液的配置与检验、镀铜和 磷化过程控制及质量检验的方法。 本标准适用于石油、天然气钻井作业中使用各类钻具螺纹的镀铜和磷化处理。 规范性引用文件 2 下列文件对于本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/T4472 化工产品密度、相对密度的测定 GB/T 4955 金属覆盖层覆盖层厚度测量阳极溶解库伦法 GB/T 4956 磁性基体上非磁性覆盖层覆盖层厚度测量磁性法 金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述 GB/T 5270 GB/T 6463 金属和其他无机覆盖层厚度测量方法评述 GB/T10125 人造气氛腐蚀试验盐雾试验 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 钻具螺纹镀铜drilltoolthreadcopperplating 利用电解原理或化学的方法在钻具螺纹（包括完整螺纹和不完整螺纹）表面、端面、旋转台肩， 形成均匀、致密、结合良好的铜金属膜的过程。 3. 2 钻具螺纹磷化drilltoolthreadphosphating 钻具螺纹浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），经化学或电化学反应，在螺纹（包括完整 螺纹和不完整螺纹）表面、端面、旋转台肩，沉积生成稳定的不溶性无机化合物膜层的过程。 3.3 磷化液总酸度totalacidityofphosphatingsolution 磷化液中磷酸盐、硝酸盐和游离酸等各种离子浓度的总和。 3. 4 磷化液游离酸度 freeacidityofphosphating solution 磷化液中游离状态的磷酸浓度。 3. 5 电净处理 electricnettreatment 用电化学的方法对工件表面进行脱脂处理，去除待镀表面的油污。 1 SY/T5711—2016 3. 6 活化处理： activation treatment 用电化学的方法对工件表面浸蚀处理，去除工件待镀表面的氧化膜。 3. 7 刷镀brushplating 用蘸浸了专用镀液的阳性镀笔（阳极）在镀件（阴极）表面反复移动，通过电解而获得镀层的电 镀过程。 3. 8 槽镀bathplating 待镀工件（阴极）浸入盛有电镀液的渡槽中，与槽中的金属阳极通一直流电，通过电解的作用在 工件表面形成镀层的过程。 3. 9 钝化处理 passivating treatment 对磷化膜空隙中的暴露的金属进一步氧化，填补磷化膜空隙，去掉磷化膜表面的疏松结构和各种 水溶液的残留物的过程。 3.10 脱脂处理 ungrease treatment 依靠脱脂剂对污物的溶解作用、皂化作用，依靠表面活性剂对污物的润湿、渗透、分散等物理作 用，使污物成为可溶解的或可分散的，离开金属表面的过程。 4原材料检验 4.1原材料验收 4.1.1 化学试剂的外包装标签应完整、字迹清晰。 4.1.2化学试剂的颜色、嗅味、物态等物理状态应符合标签要求。 4.1.3化学试剂外包装应完好，容器应密封无泄漏。 4.1.4化学试剂的名称、外观、纯度、有效期、成分、含量应符合工艺要求。 4.2配液前检验 4.2.1配液前，应根据化学试剂的物理化学性质，结合保存状况进行表观观察，判断试剂的有效性， 能否使用，标签是否完整，包装容器是否完好。化学试剂应在保质期内。 4.2.2检查所领试剂是否与配置技术文件规定的试剂一致。 4.3储存 化学试剂应储存于通风、干燥的库房。根据试剂的酸、碱性质分类存放，切忌混储。储区应备有 泄漏应急处理设备和合适的收容材料。 5镀铜液和磷化液的配置与检验 5.1技术条件 5.1.1镀铜液和磷化液生产企业应建立镀铜液和磷化液配置工艺和配液技术文件。 5.1.2应建立配置记录，由配置人员在操作过程中逐项填写，内容包括： 2 SY/T5711-2016 配置溶液的名称、浓度、配置总量、配置日期、使用年限； 配置试剂的配比； 所用试剂的级别、浓度、pH值； 配置方法、加入试剂的顺序； 配置溶剂及必要的处理； 配置人签名。 5.2镀铜液和磷化液的配置 5.2.1 所用的器具应干燥、洁净、无痕迹；所用容量、仪器应校正。 5.2.2 化学试剂称重应准确。 5.2.3 应严格按照配置工艺和配置技术文件进行操作。 5.3 目视检验 5.3.14 镀铜液和磷化液应设置标签，建立详细使用说明书。标签内容至少应包括：名称、成分、浓 度、色泽、使用条件、pH值、密度、生产日期、保质期等，并满足工艺规范要求。 5.3.2液体颜色、嗅味、外观特征应符合要求。 5.3.3液体应均匀、稳定，溶解性好，无杂质。 5.4冷、热稳定性检验 5.4.1取500mL铜镀液或磷化液，降温至-30℃，保温8h，取出后在室温下放置24h，溶液应不浑 浊、无沉淀，电化学参数与冷冻前相同。 5.4.2取500mL铜镀液或磷化液、加热至沸腾，直至体积蒸发至原体积的80%（400mL），然后冷 却至室温，溶液应不浑浊、无沉淀、电化学参数与加热前相同。 5.5主要指标检测 5.5.1 检测液体pH值、密度，其值应在规定范用内。密度检测应按照GB/T4472规定的方法 进行。 5.5.2 镀铜液检测铜离子含量．检测值应在规定范围内。 5.5.3磷化液应检测总酸度（TA）和游离酸度（FΛ）。当指标不在规定范围内，可通过添加化学试 剂调整，并重新检测。 镀铜和磷化过程控制 6.1 技术要求 6. 1.1 镀铜和磷化企业应建立镀铜和磷化操作规范，应有作业指导书和工艺规程。 6.1.2 对操作后未使用完毕的液体储存应作出要求。 6.1.3 新制造或新加工的钻具螺纹宜对表面进行镀铜或磷化处理。 6.2溶液及工件检验 6.2.1 镀铜和磷化前观察镀铜液和磷化液（对所用液体观察），应符合5.3.2和5.3.3的要求。 6.2.2检查电源、设备、工具、量具应齐全完好，满足工艺要求。 6.2.3钻具螺纹表面应无毛刺、锈蚀和杂质，表面粗糙度Ra≤3.2μm。 3 SY/T5711—2016 6.3刷镀铜 6.3.1 电净处理。 6.3.2清水冲洗钻具螺纹表面，无油污。 6.3.3活化处理：采用活化液进行两次活化。 6.3.4清水冲洗钻具螺纹表面。 6.3.5 镀铜。 6.4 槽镀铜 6.4.1槽镀工作前，每次应对镀铜液进行取样，做化学滴定，测定游离氰化钠和氰化亚铜的含量。 镀铜过程中镀铜液温度应保持在45℃～50℃范围内。 6.4.2应用机械法、化学法、电化学法等方法对螺纹表面处理，去除螺纹表面油污和腐蚀。 6.4.3用清水冲洗钻具螺纹表面，使其保持干净。 6.4.4 镀铜。 6.5磷化 螺纹表面存在污物的宜对钻具螺纹进行脱脂处理。 6.5.1 6.5.2用清水冲洗脱脂后的钻具螺纹表面无油花、无污物。 6.5.3根据需要选用常温或加热磷化方法磷化。 6.5.4用硬度合适的毛刷沾磷化液或使用浸渍、喷淋的方法在螺纹表面均匀涂刷，时间5min ~10min。 6.6镀铜和磷化后处理 6.6.1镀铜和磷化完成后应用清水把螺纹表面清洗干净，不得有残留物。 6.6.2为了提高磷化膜的性能，水洗后的磷化膜可经过钝化处理，但不得影响涂层附着力。钝化处 理后的螺纹用清水冲洗。 7质量检验 7.1外观检验 7.1.1 用肉眼或不大于6倍的放大镜对镀层或磷化