本文件规定了石油天然气钻井和生产操作中使用的具有端部加厚的管体和对焊钻杆接头的摩擦焊接式全钛合金钻杆的交货技术条件、制造工艺、材料要求、检验和试验程序以及钻杆的标记、包装、储存等。 本文件适用于摩擦焊接式全钛合金材质钻杆的制造及检验。 本文件的钛合金钻杆按管体名义屈服强度分为TD95、TD105和TD120三种级别。 本文件未涉及钛合金钻杆的实物性能和评价方法。

ICS75.180.10：77.120.50
CCS E 92;H 64
中华人民共和国国家标准
GB/T41343—2022
石油天然气工业
钛合金钻杆
Petroleum and natural gas industriesTitanium alloy drill pipe2022-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2022-10-01实施
规范性引用文件
3术语、定义和缩略语·
术语和定义
缩略语
4购方需提供的信息
必须信息
可选择信息
5钻杆结构和尺寸
标准结构
可选结构
钻杆焊颈直径
钻杆接头内径
钻杆接头外径段长度
6材料和制造要求
钻杆管体和接头材料
钻杆管体制造要求
钻杆接头制造要求
钻杆焊接制造要求
螺纹保护
可追溯性
钻杆制造商设备配置最低要求
通用要求
外观检验
尺寸检验
无损检验
缺陷的处置
管体的试验和复验·
热处理批
GB/T41343—2022
GB/T41343—2022
化学成分分析
拉伸试验
夏比V型缺口冲击试验
钻杆接头的试验与复验
热处理批
化学成分分析
拉伸试验·
硬度试验
夏比V型缺口冲击试验
焊缝的试验和复验
批大小
拉伸试验
硬度试验
夏比V型缺口冲击试验
钻杆标记
钻杆标记
可追溯性标记
钻杆管体上的标记
11.5钻杆接头上的标记…
12钻杆的文件要求
标准文件
电子数据交换
记录的保存
13包装、运输、储存
13.1通用要求
包装、运输和储存
附录A（规范性）
附录B（规范性）
附录C（规范性）
购方检验·
GB/T41343—2022
本文件按照GB/T1.12020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
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专利的责任。本文件由全国石油天然气标准化技术委员会（SAC/TC355)提出并归口。本文件起草单位：中国石油集团石油管工程技术研究院、渤海能克钻杆有限公司、山东威玛装备科技股份有限公司、中世钛业有限公司、中国石油集团油田技术服务有限公司、中国石油天然气股份有限公司塔里木油由分公司、中国石油化工股份有限公司西北油田分公司、大庆钻探工程公司、西安三环石油管材科技有限公司、宝鸡钛业股份有限公司本文件主要起草人：刘永刚、冯春、刘洪涛、王眉山、徐婷、王显林、张献才、张忠世、李宁、蒋龙朱丽娟、易浩、郑瑞强、张朋举、张平辉、郭淑君、李方坡1范围
石油天然气工业
钛合金钻杆
GB/T41343—2022
本文件规定了石油天然气钻井和生产操作中使用的具有端部加厚的管体和对焊钻杆接头的摩擦焊接式全钛合金钻杆的交货技术条件、制造工艺、材料要求、检验和试验程序以及钻杆的标记、包装、储存等。
本文件适用于摩擦焊接式全钛合金材质钻杆的制造及检验。本文件的钛合金钻杆按管体名义屈服强度分为TD95、TD105和TD120三种级别。本文件未涉及钛合金钻杆的实物性能和评价方法。注：钻杆接头螺纹加工的详细要求参考GB/T22512.2。2
规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T228.1
GB/T229
GB/T230.1
GB/T231.1
金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法金属材料夏比摆锤冲击试验方法金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T3620.1
GB/T3620.2
GB/T4340.1
钛及钛合金牌号和化学成分
钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T4698（所有部分）海绵钛、钛及钛合金化学分析方法GB/T5193
GB/T8180
钛及钛合金加工产品超声检验方法钛及钛合金加工产品的包装、标识、运输和贮存GB/T22512.2
2石油天然气工业旋转钻井设备第2部分：旋转台肩式螺纹连接的加工与测量GB/T29166石油天然气工业钢制钻杆NB/T47013.3元
承压设备无损检测第3部分：超声检测NB/T47013.5
承压设备无损检测第5部分：渗透检测NB/T47014承压设备焊接工艺评定ISO7500-1金属材料静态单轴试验机的校准和验证第1部分：拉伸/压缩试验机力测量系统的校准和验证（MetallicmaterialsCalibrationandverificationof static uniaxial testingmachinesPart l: Tension/compression testing machinesCalibration and verification of the force-measuringsystem)
ISO9513金属材料单轴试验用引伸计系统的校准（Metallicmaterials一Calibrationofexten-someters systems used in uniaxial testing)ISO11484钢制品雇主对无损检测（NDT）人员的资格认证体系[Steelproducts一Employers1
GB/T41343—2022
qualification systemfornon-destructivetesting(NDT)personnel)3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
GB/T29166界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
Ffrictionweldingtitaniumalloydrill pipe钛合金钻杆
将钛合金管体与钛合金接头摩擦焊接而成的钻杆。3.1.2
titanium drill pipe body
钛合金钻杆管体
两端镦粗加厚并进行热处理后的钛合金管体。3.1.3
titaniumtool joint
钛合金钻杆接头
用于焊接到钻杆管体上并具有一个旋转台肩式连接的钛合金材质的锻造件或挤压件。注：钻杆接头包括外螺纹接头和内螺纹接头。3.1.4
内螺纹接头box
具有内螺纹的钛合金钻杆接头。3.1.5
外螺纹接头
具有外螺纹的钛合金钻杆接头。3.1.6
耐磨带hardbanding
耐磨层hardfacing
钻杆接头上具有一定宽度、厚度和硬度的致密材料层。3.1.7
焊接工艺规范
welding procedure specification给焊接操作工提供的进行生产焊接的书面程序。注：包括将钻杆接头摩擦焊接到钻杆管体上的所有焊接重要变量和非重要变量3.1.8
工艺评定记录
procedure qualification record按照某一特定的WPS进行焊接评定的书面文件，3.1.9
焊机和焊接操作工的技能评定
weldingmachineandweldingoperatorperformancequalificatior用于证明某一焊机和焊接操作工组合，具有使用WPS所进行的焊接符合本文件要求的能力的书面程序。
注：包括评定试验记录。
旋转台肩式连接
rotaryshouldered connection
用于钻柱构件的具有锥形螺纹和密封台肩的连接2
缩略语
下列缩略语适用于本文件。
PQR：工艺评定记录（ProcedureQualificationRecord）RSC：旋转台肩式连接（RotaryShoulderedConnection）GB/T41343—2022
WPQ：焊机和焊接操作工的技能评定（WeldingMachineandWeldingOperatorPerformanceQual-ification)
WPS：焊接工艺规范（WeldingProcedureSpecification）购方需提供的信息
必须信息
当订购依据本文件制造的钻杆时，购方应在订单上规定表1所列要求。表1
文件编号
加厚型式（内加厚、外加厚或内外加厚）购方提供的信息
参考依据
GB/T41343
附录A的表A.1
旋转台肩式连接(RSC)型式或购方与制造商协商的其他特殊连接长度范围
单根钻杆的可追溯性
交货日期和装运说明
购方检验
可选择信息
购方在订单上还宜选择规定表2所列的各项要求。表2
钻杆接头外径
钻杆接头外螺纹端内径
钻杆接头上的特殊螺纹
外螺纹钻杆接头外径段长度
购方提供的可选要求
附录 B
参考条款
GB/T41343—2022
内螺纹钻杆接头外径段长度
特定的螺纹脂或储存脂
螺纹保护器类型
标记要求
钻杆结构和尺寸
标准结构
表2购方提供的可选要求（续）
钻杆由钛合金材质的钻杆管体和钻杆接头摩擦焊接制成钻杆结构应符合附录C的图C.1所示。成品钻杆应按表A,1、表A.2和（或）订单上的尺寸和允许公差供货。参考条款
镦粗加厚后的钻杆管体应按表A.3和（或）订单上的尺寸和允许公差供货。所有没有给出允许公差的尺寸是设计的依据，其测量结果不应用于确定产品的接收或拒收。本文件中或订单中未做规定的钻杆尺寸由制造商确定。钻杆接头螺纹应符合GB/T22512.2中的尺寸和允许公差。右旋螺纹连接为标准螺纹连接5.2可选结构
当订单上有规定时，钻杆应以订单规定的尺寸结构供货。在这种情况下，尺寸、允许公差和标记应由购方与制造商协商一致。
除双方协议约定的内容外，钻杆的其他方面应根据本文件的要求制造。表A.1中的内螺纹钻杆接头外径D和外螺纹钻杆接头内径d，的尺寸，使钻杆的接头与管体的抗扭强度比不小于0.8。当选择特殊螺纹或改变钻杆接头的外径和内径时，可能导致钻杆抗扭强度比降低，这宜由购方确定，以适合预期的应用，3钻杆焊颈直径
钻杆焊颈直径Dte和dt（如图C.1所示）适用于钻杆成品。外径Dt应符合表A.1的要求。内径d应符合6.4.1的要求，且在外螺纹接头和内螺纹接头焊区上可有所不同。
5.4钻杆接头内径
钻杆外螺纹接头内径d，应符合表A.1的要求。钻杆内螺纹接头内径由制造商决定，但不应小于钻杆外螺纹接头内径dp。
5.5长度
钻杆应以符合表A.4的长度范围或订单上规定的其他长度和允许公差供货4
6钻杆接头外径段长度
GB/T41343—2022
经购方与制造商协商，表A.1中的外螺纹钻杆接头外径段长度L和内螺纹钻杆接头外径段长度L，可以增加。
材料和制造要求
6.1钻杆管体和接头材料
钻杆管体和钻杆接头材料的化学成分应符合GB/T3620.1和GB/T3620.2的要求。钻杆管体和钻杆接头材料的拉伸和冲击吸收能性能应符合表A.5、表A.6的要求。钻杆内螺纹接头的硬度应在285HBW～341HBW的范围内。钻杆管体制造要求
6.2.1需要确认的工艺
按本文件供货的钛合金钻杆管体应为无缝管制造在钻杆管体制造过程中所进行的、影响到对本文件所要求的符合性（化学成分和尺寸除外）的最终操作，应对其工艺进行确认。
需要确认的工艺仅为热处理。
6.2.2热处理
按本文件供货的钛合金钻杆管体应为无缝管制造热处理应按照文件化程序进行。该程序应说明充许重新热处理的次数。热处理工艺应由制造商选择，除非订单上有规定。
6.3钻杆接头制造要求
6.3.1需要确认的工艺
在钻杆接头制造过程中所进行的、影响到对本文件所要求的符合性（化学成分和尺寸除外）的最后操作，应对其工艺进行确认。
需要确认的工艺是：
热处理；
耐磨带，若适用。
6.3.2热处理
按本文件供货的钛合金钻杆接头原料应为锻件或挤压件。热处理应按照文件化程序进行，该程序应说明允许重新热处理的次数，6.3.3螺纹加工
除订单上另有规定外，钻杆接头螺纹连接（包括基准点）应按GB/T22512.2加工。6.3.4使磨损降至最低的表面处理钻杆螺纹可进行使磨损降至最低的螺纹表面处理。若订单上有规定，表面处理方法由制造商和购5
GB/T41343—2022
方协商。表面处理应按文件化程序进行6.3.5磨扣
若订单上有规定，钻杆接头的磨扣应按照文件化程序进行，文件化程序应包括磨扣时的上扣扭矩值和磨扣次数。
6.3.6耐磨带
钻杆接头的耐磨带可由购方与制造商协商。耐磨带类型、位置、尺寸和允许公差应在订单上规定，并应按照文件化程序使用。
6.3.7螺纹保护
钻杆接头制造商应负责在贮存和运输过程中对螺纹的保护，除非订单上另有规定。6.4焊区
6.4.1焊区屈服强度
在拉伸载荷下，钻杆焊区的屈服载荷应大于钻杆管体的届服载荷，见公式（1）：（YwXAw）>（YminXAdp）
式中：
焊区最小属服强度（由制造商根据设计确定），单位为兆帕（MPa)；焊区最小横截面积，单位为平方毫米（mm）；Aw
Ymin钻杆管体的规定最小屈服强度，单位为兆帕（MPa)；Adp一一基于管体规定尺寸的钻杆管体横截面积，单位为平方毫米（mm\）。焊区最小横截面积A的计算方法见公式（2）：Aw=0.7854X（Dte.min2-demx）
式中：
Dre-min
由钻杆制造商规定的焊颈最小允许外径，单位为毫米（mm）；d te.max
由钻杆制造商规定的焊颈最大允许内径，单位为毫米（mm）。6.4.2焊区硬度
对于表面硬度，所有的硬度值应小于37HRC。对于全壁厚硬度试验，焊区的最高硬度值应不超过37.7HRC，硬度值范围不超过5HRC。6.4.3焊区夏比V型缺口吸收能要求.（1)
·（2）
焊区夏比V型缺口的吸收能应符合表A.6的要求。一组试样中吸收能低于平均吸收能要求的冲击试样不应超过二个，并且在任何情况下单个冲击试样的吸收能都不应低于最小吸收能要求。6.5钻杆焊接制造要求
6.5.1需要确认的工艺
在钻杆制造过程中影响到对本文件所要求的符合性（除化学成分和尺寸外)的最终操作，应对其工艺进行确认。需要确认的工艺为焊接和焊缝热处理。6
6.5.2焊接评定
GB/T41343—2022
制造商应按照NB/T47014进行制定、评定和使用某一焊接工艺，包括工艺评定记录（PQR）和焊接工艺规范（WPS）。该工艺应标示出重要变量和非重要变量，并说明充许重新热处理的次数PQR至少应包括将钻杆接头焊接到钻杆管体上所采用的特定变量数据（重要变量和非重要变量），取自试验焊缝的所有力学性能试验结果，以及与6.4中各项性能指标的符合性验证结论对于每一个WPS，制造商应按特定的焊机和焊接操作工的技能评定（WPQ)对焊机和焊接操作工进行评定。
此外，制造商应对焊缝进行宏观和微观检验，以验证焊缝完全熔合且没有裂纹。6.5.3钻杆接头与钻杆管体对焊和焊后热处理钻杆接头与钻杆管体对焊应采用旋转摩擦焊接工艺。焊后热处理应贯穿整个壁厚，在轴向方向超出因摩擦焊接在钻杆管体和钻杆接头侧产生的热影响区范围。
6.5.4焊缝的机加工
焊区内外表面均应进行机加工和（或）磨削成一个平滑的表面（肉眼看不到凿槽和截面突变）。正常机加工作业产生的力痕应可接受6.6螺纹保护下载标准就来标准下载网
旋转台肩式连接的螺纹和扭矩台肩应装配螺纹保护器，以保护它们在运输和储存过程中免受损伤除订单上另有规定外，螺纹保护器的类型由制造商决定。在安装螺纹保护器之前，应在清洁的螺纹和扭矩台肩上涂敷适用于旋转台肩式连接的螺纹脂。除订单上另有规定外，螺纹脂的类型由制造商决定。当订单上有规定时，应涂敷储存脂来替代螺纹脂。6.7可追溯性
钻杆制造商应制定并遵循本文件和（或）任一适用的补充要求对焊缝、钻杆管体炉批及钻杆接头炉批保持可追溯性的程序。
所有焊缝的批标识应一直保持到所有要求的试验已进行，且按规定要求做了记录。该程序应提供追溯焊缝到批以及追溯到力学及检验试验结果的方法如果有其他的可追溯性要求，其细节应由购方和制造商进行协商并在订单上规定。6.8钻杆制造商设备配置最低要求钻杆制造商应具备整个焊接程序的设备，包括摩擦焊设备、焊区热处理设备和焊区机加工设备等钻杆制造商应具有进行本文件要求的所有试验和检验的设备，或者由分包商进行试验或检验，并可离厂进行。如果由分包商进行任何一项试验或检验，则钻杆制造商应按照文件化程序对这些试验或检验的进行实施监控
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