SY/T 5211-2009 压裂成套设备 SY/T5211-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 75.180.10
备案号：27441--2010
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5211—2009
代替SY/T5211—2003，SY/T5287-—2000压裂成套设备
Fracturing unit
2009-12-01发布
国家能源局
2010-05-01实施
SY/T 5211—2009
规范性引用文件
术语和定义
设备工作环境温度
设备设计强度分析
应力分布和应力集中的简化
设备或零部件的承载能力
剪切属服强度与抗拉服强度
特殊设备
设计文件
设计验证
设计验证试验
设计验证功能试验
设计验证压力试验
材料要求
力学性能
材料验证试验
化学成分分析
焊接要求
焊接鉴定
书面文件
焊接材料管理
焊接性能
焊后热处理
焊缝质量
特殊要求-
质量控制
-补焊
质量控制人员资格
测试设备
特殊设备和零部件的质量控制
尺寸检测
设备试验
设备成套型式与基本要求
压裂车(撬)
混砂车（撬)
管汇车（撬）
仪表车
运砂车
供液车
高压管汇元件
车装设备行驶性能要求及试验方法9.10Www.bzxZ.net
设备标志、包装、运输、贮存…·附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
参考文献·
活接头推荐的主要配合尺寸
砂泵推荐选用型号
活动弯头示意图
SY/T5211—2009
SY/T5211—2009
本标准代替SY/T5211—2003《压裂成套设备》和SY/T5287—2000《混砂车》。本标准与SY/T5211---2003相比，主要变化如下：-对混砂车相关内容进行了整合（9.3）；一扩大了功率范围（9.9.1)；
-增加了网络控制系统基本要求（9.1.5)。本标准的附录A、附录B、附录C为资料性附录。本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会（SAC/TC96）提出并归口。本标准起草单位：中国石化集团江汉石油管理局第四机械厂。本标准参加起草单位：南阳二机石油装备（集团）有限公司、中油特种车辆有限公司、河南石油勘探局井下作业公司。
本标准主要起草人：王峻乔、吴汉川、池胜高、乔春、王庆群、叶纪东、许亚彬、游艇、王平、郑满圈、蒋文波、朱凯军、李莉莉、彭平生。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：SY/T5211---1987，SY/T5211-1993，SY/T5211-2003SY/T 5260—1991;
SY/T5287—1991,SY/T5287-—2000;-SY/T5441—1992;
-SY/T 5463--1992;
-SY/T54931992；
SY/T5884—1993
-SY/T6114—1994。
1范围
压裂成套设备
SY/T5211-2009
本标准规定了压裂成套设备的术语和定义、设计、设计验证、材料要求、焊接要求、质量控制、设备成套型式与基本要求，以及各配套设备的型式与基本参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、存。
本标准适用于陆地及海洋石油天然气开采用车装或撬装压裂设备的设计、制造、检验验收和质量评定。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然雨，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T222
GB/T228
GB/T229
GB/T 699
GB/T700
GB/T1348
GB/T2975
GB/T3077
GB/T3766
GB3847
钢的成品化学成分允许偏差
金属材料室温拉伸试验方法(GBT228—2002，ISO6892:1998(E)，EQV）金属材料夏比摆锤冲击试验方法（GB/T229—2007，ISO148-1:2006，MOD）优质碳索结构钢
碳素结构钢（GB/T700-2006，ISO630:1995，NEQ）球墨铸铁件
钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备（GB/T2975—1998，ISO377:1997，合金结构钢（GB/T3077—1999，DINEN10083-1:1991，NEQ）液压系统通用技术条件（GB/T3766—2001，ISO4413:1998，EQV）车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法GB/T4162
GB4785
锻轧钢棒超声检测方法（GB/T4162—2008，ASTME2375:2004，NEQ）汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定（GB4785--2007，ECER48:2001，GB/T4798.5
电工电子产品应用环境条件第5部分：地面车辆使用（GB/T4798.5-2007IEC60721-3-5:1997，MOD)
铸钢件射线照相检测（GB/T5677-—2007，ISO4993:1987，IDT）GB/T5677
GB/T5777
无缝钢管超声波探伤检验方法
GB/T5796.1
GB/T5796.2
GB/T5796.3
GB/T5796.4
梯形螺纹第1部分：牙型（GB/T5796.1—2005，ISO2901:1993，MOD）梯形螺纹第2部分：直径与螺距系列（GB/T5796.2—2005，IS02902:1977，梯形螺纹第3部分：基本尺寸（GB/T5796.3—2005，ISO2904:1977，MOD）梯形螺纹第4部分：公差（GB/T5796.4--2005，ISO2903:1993，MOD）GB5920汽车及挂车前位灯、后位灯、示廓灯和制动灯配光性能1
SY/T5211—2009
GB6067
起重机械安全规程（GB60671985，NFE52-122:1975，NEQ）GB/T6068
汽车起重机和轮胎起重机试验规范GB/T6402
钢锻件超声检测方法（GB/T6402—2008，EN10228-3:1998，EN10228-4:1999，GB7258---2004/XG3—2008
《机动车运行安全技术条件》国家标准第3号修改单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/T9253.2-GB/T9253.2
1999，APISpec5B:1996(第14版），IDT)GB9439
灰铸铁件
GB/T11352
GB11567.1
GB11567.2
一般工程用铸造碳钢件
汽车和挂车侧面防护要求（GB11567.1—2001，ECER73：1988，IDT）汽车和挂车后下部防护要求（GB11567.2—2001，ECER58：1983，NEQ）金属材料熔焊质量要求第2部分：完整质量要求（GB/T12467.2--2009，GB/T12467.2
ISO 3834-2:2005，IDT)
GB/T12534
GB/T12536
GB/T12538
GB/T12539
GB/T12540
GB/T12541
GB/T12542
GB/T12543
GB/T12544
GB/T12547
GB/T12673
GB/T12674
GB12676
GB/T12677
GB/T13306
GB14023
汽车道路试验方法通则
汽车滑行试验方法
两轴道路车辆重心位置的测定（GB/T12538—2003，ISO10392:1992，MOD）汽车爬陡坡试验方法
汽车最小转弯直径、最小转弯通道圆直径和外摆值测量方法汽车地形通过性试验方法
汽车热平衡能力道路试验方法
汽车加速性能试验方法
汽车最高车速试验方法
汽车最低稳定车速试验方法
汽车主要尺寸测量方法
汽车质量（重量）参数测定方法汽车制动系统结构、性能和试验方法汽车技术状况行驶检查方法
车辆、船和由内燃机驱动的装置无线电骚扰特性限值和测量方法（GB140232006, CISPR 12:2005,IDT)
GB15741
GB/T17350
GB18099
SY/T5127
SY/T5676
SY/T5715
SYIT6194
SY/T6270
汽车和挂车号牌板（架）及其位置（GB15741-1995，EEC70/222，NEQ）专用汽车和专用挂车术语、代号和编制方法汽车及挂车侧标志灯配光性能
井口装置和采油树规范（SY/T5127—2002，APISpec6A，IDT）石油钻采机械产品用高压锻件通用技术条件石油钻采机械产品用承压铸钢件通用技术条件石油天然气工业油气井套管或油管用钢管（SY/T6194一2003，ISO11960:2001，石油钻采高压管汇件的使用与维护ANSIAWSD1.1钢结构焊接规范
ANSI B1.8
美国标准梯形螺纹
美国标准短齿梯形螺纹
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
sand-liquidratio
砂液比
支撑剂与基液的体积比。
添加剂
additive
在基液中添加的化学药剂。
gel ratio
胶联比
胶联剂与基液的体积比。
4设计
4.1设备工作环境温度
SY/T5211—2009
设备的设计工作环境温度为-20℃～45℃，除非第9章另有规定或者协议双方另有书面商定。4.2
设备设计强度分析
设备的设计强度分析以弹性理论为基础。另：方面，在设计文件认为合理的地方，可以用极限强度（塑性）分析。
应力分布和应力集中的简化
应力分布和应力集中可采用通常可接受的作法、经验或试验进行简化。4.4设备或零部件的承载能力
没有可靠的分析方法时，设备或零部件的承载能力应由试验来确定。4.5
剪切屈服强度与抗拉屈服强度
设计计算考虑剪切时，剪切屈服强度与抗拉屈服强度的比值应取0.58。4.6
特殊设备
参见第9章特殊设备设计要求。
设计文件
设计文件应包括设计方法、假设、计算和设计要求。设计要求包括但不局限于尺寸、试验、工作压力、材料、环境和API规范的要求以及其他有关的设计要求，也包含对设计变更文件的要求。5
设计验证
5.1总则
为了验证设计和有关计算的准确性，应对设备进行设计验证试验。设计验证试验
设计验证试验应根据程序文件执行。5.2.1
设计验证试验人员
设计验证试验应由对产品的设计和制造没有直接责任且具有进行该项工作资格的人员执行或验证。5.2.2设计验证试验项目
设计验证试验项目包括：
a）功能试验。
b）压力试验。
SY/T5211—2009
设计验证功能试验
5.3.1试验取样
凡是利用零件的连续运动传递力、运动或能量的设备，应在每种类型的设备中选一台（套）进行功能试验。
5.3.2试验程序
制造厂家应建立试验周期、应用载荷和试验速度的程序文件。对于连续运转的设备，试验样机应在额定速度下最少试验运转2h。对于间断运转或周期运转的设备，除第9章另有规定外，应在额定速度下按等效的工作周期运转至少2h。5.3.3合格条件
设备运转应没有显著的动力损耗，试验过程中，性能参数应在设计文件规定的范围内。5.4设计验证压力试验
5.4.1试验取样
每一个承压项目或第9章规定的主承压件应进行设计验证静水压试验，液压动力传递部件不在本试验之内。
5.4.2试验压力
试验压力应为额定工作压力的1.5倍，清水、加入添加剂的水或其他工作中通常使用的液体可作为试验液体。试验步骤按8.6.2的要求进行。5.4.3合格条件
在每次加压试验后不应出现渗漏或永久变形，并按8.4.5的规定进行无损检测。不满足本要求或过早失效，应重新进行试验，重新评价设计。5.4.4单个零件
如果试验装置的加载情况适用于组件中的零件，这些单个零件可以单独进行试验。5.4.5记录
所有的设计验证的记录和数据应按规定的程序文件保存。6材料要求
6.1力学性能
6.1.1冲击吸收能量
冲击吸收能量应按GB/T229的要求进行冲击试验，为了验证某一额定温度使用的材料，该冲击试验应在其分级范围的最低温度或低于该温度下进行。
每个试样的冲击值均应等于或超过所要求的最小平均值。至少应试验三个冲击试验以评定一炉材料。这些试验确定的冲击性能应满足制造厂商的规范要求。6.1.2厚度方向的性能试验
设计要求厚度方向的性能时，应执行GB/T228对材料进行厚度方向断面收缩试验。最小收缩率应为25%。
测量时如需要，将试样断裂部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同一直线上。对于圆形横截面试样，在缩颈最小处相互垂直方向测量直径，取其算术平均值计算最小横截面积，对于矩形横截面试样，测量缩颈处的最大宽度和最小厚度，两者之乘积为断后最小横截面积。原始横截面积与断后最小横截面积之差除以原始横截面积的百分率得到断面收缩率。6.2材料验证试验
本标准所要求的力学性能试验，应在与所有代表零件相热处理且属同一批次的试棒上进行，试4
SY/T5211—2009
验应按GB/T229的要求，在材料最终热处理状态下进行。为了材料验证试验的目的，焊后消除应力不看做是热处理。材料验证试验可在消除应力之前，低于改变热处理状态的温度下进行。零件验证试验用试棒按GB/T2975的规定执行。6.3加工
本标准对加工有以下要求：
a）制造工艺应确保重复性生产的零部件符合本标准的要求。b）承受高压的锻件材料应符合SY/T5676的要求。c）热处理应在制造厂家或工艺人员根据要求认可的设备内进行。热处理炉内任一零件应不影响到热处理批次中其他零件的热处理特性，热处理的温度和时间应符合制造厂家或工艺人员的书面规范。实际热处理温度和时间应有记录，记录应对有关零件具有追溯性。6.4化学成分分析
化学成分分析按GB/T222的要求进行，分析结果按钢铁的种类应分别符合GB/T3077，GB/T699GB/T1348，GB9439和GB/T11352的要求。7焊接要求
7.1概述
本章介绍关键部件的焊接要求。7.2焊接鉴定
部件上的所有焊接应符合GB/T12467.2或公认的类似工业标准的工艺规程。焊接工作只能由上述标准认证合格的焊工或焊接操作人员进行。焊接工艺和技术也应符合上述标准。7.3书面文件
应按适用标准编制的焊接工艺规程进行焊接。焊接工艺规程应规定适用标准列出的全部基本参数。应按适用标准评定焊接工艺规程。工艺规程评定记录应记录合格试验用的焊接工艺规程的全部基本和补充基本（需要时）参数。焊接工艺规程和工艺规程评定记录应作为文档保存。7.4焊接材料管理
焊接用材料应符合相应国家标准或材料制造商的规范。制造商应具有焊接材料的贮存和管理的书面规程。
7.5焊接性能
对于所有需要评定的工艺规程，由工艺规程评定试验确定的焊接力学性能，至少应满足设计要求的最低规定力学性能。若对于基体材料要求冲击试验时，冲击试验也应是工艺规程评定的一项要求。焊缝和基体材料热影响区域的试验结果应满足基体材料的最低要求。全部焊接试验应在适用的焊后热处理条件下用试验焊件进行。，7.6焊后热处理
应根据适用的、经鉴定合格的焊接工艺规范进行零件的焊后热处理。7.7焊缝质量
所有焊缝应符合GB/T12467.2或公认的类似工业标准的规定。7.8特殊要求——补焊
除7.2～7.7中的规定要求以外，还适用以下要求：方法：应有一个合适的方法来评定、去除和检验需要进行补焊的不合格状况。溶合：所选择的焊接工艺规程和适合的补焊方法应确保与基体材料完全溶合。热处理：评定补焊所采用的焊接工艺规程应考虑补焊的实际顺序和对于被修补零件的热处理。5
SY/T5211—2009
8质量控制
8.1总则
本章规定了设备和用于主承载件和承压件材料的质量要求。所有质量控制工作应按制造厂家规定的规程进行，该规程应包括相应的方法、定量和定性的验收准则。设备、零件和材料的验收状态应在设备、零件和材料的追溯文件上予以表明。8.2质量控制人员资格
质量控制人员应取得相应资格和（或）证书。8.3测试设备
用于检查、测试或检验材料的设备或其他设备，应按国家以及行业相关标准和制造厂家制定的程序文件进行鉴定、控制、校准和定期调试，以保证所需精度。8.4特殊设备和零部件的质量控制8.4.1适用范围
本条的质量控制要求适用于所有主承载件和承压件，另有规定的除外。8.4.2化学成分
化学成分应符合设计图纸和相关国家标准或行业标准的要求。8.4.3力学试验
力学试验应符合6.1的规定。
8.4.4追溯性
热加工或热处理批次的标志应使零部件具有可追溯性，材料或零部件上的标识应在其制造的全过程中保持完好。制造厂家应明文规定追溯性标记和标识的维护、替代和控制记录方法。紧固件和管接头可无追溯性要求，但应根据认可的工业标准做出标记。8.4.5无损检测
每一完工零部件的所有可接近表面在最终热处理和最终机加工后，应进行磁粉探伤或射线探伤。若设备需进行载荷试验，则应在载荷试验之后进行无损检测。对于制造厂家证明延迟撕裂敏感的材料，无损检测应在载荷试验24h后进行。设备应解体进行该项检测，检测之前应除去表面涂层。材质为圆钢、管材、锻件的无损检测应符合GB/T4162，GB/T5777和GB/T6402的规定。材质为铸件的应进行射线探伤，射线探伤应符合GB/T5677的规定。8.5尺寸检测
尺寸检验应按国家和行业相关标准进行。所有重要承载和压力密封螺纹应按相应的螺纹规范要求进行检测，整机实际出厂外观尺寸应与上报公告目录的一致。8.6设备试验
8.6.1负荷试验
设备要求满负荷试验时，应按第9章的有关试验方法进行。8.6.2静水压试验
静水压试验介质为清水，静水压试验时应按以下要求进行试验：a）初始压力保持期。
b）降压至零。
c）二次压力保压期。
两次压力保持期均不低于5min。压力保持期应从已达到试验压力、设备和压力测试仪表与压力源切断开始计时。
试验中用于校准的压力表和记录仪、记录栏中应签字并注明日期，使试验设备具有追溯性。特殊的静水压试验要求按第9章的试验方法进行。6
8.6.3功能试验
特殊的功能试验应按第9章的有关试验方法进行。8.6.4联机试验
测定压裂成套设备主要技术参数是否达到设计要求。主要检测内容如下：a）模拟压裂作业工况，对压裂成套设备进行性能测试。b）检查网络控制系统、电气仪表系统工作的准确性和可靠性。c）检查液压系统各元件运转情况，进行系统工作压力调试。d）测定混砂车与压裂机组的配套能力。e）测定多台压裂车在各个工作挡位上工作的协调性。f）检测各管路系统的可靠性和密封性。g）验证机组的性能及可靠性，数据传送的准确性。9设备
设备成套型式与基本要求
9.1.1基本参数
SY/T5211—2009
额定输出功率应为：225kW，300kW，400kW，550kW，700kW，850kW，1000kW，1200kW，1500kW，1700kW，1860kW，2000kW，2350kW。额定压力等级应为：50MPa，70MPa，105MPa，125MPa，140MPa。额定流量应为：4m/min，6m/min，8m/min，10m/min，12m3/min，16m/min，20m/min。9.1.2设备成套的范围
成套设备包括：
a）压裂车（撬）。
b）混砂车（撬)。
c）管汇车（撬)。
d）仪表车（撬）。
e）运砂车。
f）供液车。
可以由上述两种或两种以上的设备进行组合的多功能集成设备。9.1.3设备成套基本要求
设备成套的基本要求包括：
a）成套设备之间的连接管线活接头主要配合尺寸参见附录A。b）成套设备之间的控制方式及接口应一致。c）设备选用高压管汇元件时应遵循其压力等级大于或等于设备额定工作压力的原则。9.1.4整机基本要求
设备整机基本要求包括：
a）整机零部件的设计和制造应按规定程序审批的图样及技术文件进行。b）整机整体应布置合理、结构紧凑，使用安全可靠，便于保养、维修和更换易损件。c）特殊紧固件连接应按图样要求达到规定的拧紧力矩。d）各种软、硬管线应固定整齐，不得有任何松动现象。e）转动部位应安装护罩及警示牌。f）高压区应设警示牌。
g）各部分的控制元件和操纵机构应工作可靠、操纵灵活、调整方便、标志明显。7
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