基于APISpec5B5CT的油套管圆螺纹参数计算.doc

基于API Spec 5B、5CT的油套管圆螺纹参数计算 王海涛 申玉壮 高亮 曲波 （新疆油田公司工程技术公司 新疆克拉玛依 834000 ） 摘要：API 油（套）管螺纹作为一种连接及密封性能优越的螺纹，已成为石油石化工业常用的螺纹类型之一。本文根据API Spec 5B及API Spec 5CT标准提供的相关尺寸参数，对油（套）管圆螺纹的尺寸进行推导计算，得出的螺纹尺寸数据，可为API油套管圆螺纹设计人员提供参考。 关键词： API螺纹 油套管螺纹 圆螺纹 螺纹计算 一、油套管圆螺纹牙型及手紧上紧基本尺寸 图1 油（套）管圆螺纹牙型 图2 油（套）管螺纹手紧上紧基本尺寸 注：牙型倾斜角为ψ=1°47′24″=1.79°；圆锥度为2 tgψ=1：16 二、油（套）管圆螺纹牙型高度尺寸 表1 油管圆螺纹牙型高度尺寸 （mm） 螺纹要素 原始三角 形高度H 牙型高度 hs=hn 牙底削平高度Srs=Srn 牙顶削平高度Scs=Scn 螺距P 0.866P 0.626P-0.1778 0.120P+0.0508 0.120P+0.005 10牙/ 25.4mm 2.54 2.1996 1.4122 0.3556 0.4318 8牙/ 25.4mm 3.175 2.7496 1.8098 0.4318 0.5080 表2 套管圆螺纹牙型高度尺寸 （mm） 螺纹要素 原始三角 形高度H 牙型高度 hs=hn 牙底削平高度Srs=Srn 牙顶削平高度Scs=Scn 螺距P 0.866P 0.626P-0.1778 0.120P+0.0508 0.120P+0.1270 8牙/ 25.4mm 3.175 2.7496 1.8098 0.4318 0.5080 三、油（套）管管端及接箍端面螺纹直径计算 图3、图4所示为油套管管端螺纹大径d2及接箍端螺纹小径D5的尺寸示意图。 图3 油（套）管管端螺纹示意图 图4 油（套）管接箍端螺纹示意图 1.管端端面螺纹大径d2、小径d3的计算过程，已知条件为： 手紧面处中径E1，原始三角形高度H，则手紧面处螺纹原始大径 手紧面处螺纹原始小径 牙顶削平高度Scs，牙底削平高度Srs，所以手紧面处实际大径 手紧面处实际小径 锥度为1：16，手紧面至管端的长度为L1，根据锥度的计算公式可得到： ， 管端端面螺纹大径 d2 =E1+H－2Scs－L1/16（公式1） 管端端面螺纹小径 d3=E1－H+2Srs－L1/16 （公式2） 接箍端端面螺纹小径D5的计算过程，已知条件为： 手紧面处中径E1，原始三角形高度H，则手紧面处螺纹原始大径 手紧面处螺纹原始小径 牙顶削平高度Scn，牙底削平高度Srn，所以手紧面处实际大径 手紧面处实际小径 =E1－H+2Scn 锥度为1：16，手紧面至接箍端面的长度为M，根据锥度的计算公式可得到： ， 管端端面螺纹大径 D4=E1+H－2Srn+M/16 （公式3） D5=E1－H+2Scn+M/16 （公式4） 将圆螺纹油（套）管的相关参数代入公式1、公式2、公式3、公式4中，即可得到油套管螺纹 设计过程所需螺纹的尺寸数据(详细参数参见表3、表4、表5及表6)。API 圆螺纹油（套）管接箍的承载面宽度b的尺寸参见API Spec 5CT表C.35、C.37和C.38。 四、油（套）管螺纹尺寸 1.油管螺纹设计常用尺寸 表3 油管螺纹尺寸表（NUEU） 平式油管螺纹尺寸（除指明外，其余尺寸均以mm为单位） 标号 D4 牙/in L4 Q q d2 d3 D4 D5 1.050 26.67 10 27.79 28.27 7.94 25.7266 22.9022 27.2858 24.4614 1.315 33.40 10 28.58 35.00 7.94 32.4087 29.5843 34.0173 31.1929 1.660 42.16 10 31.75 43.76 7.94 40.9731 38.1487 42.7798 39.9554 1.900 48.26 10 34.92 49.86 7.94 46.8703 44.0459 48.8758 46.0514 23/8 60.32 10 41.28 61.92 7.94 58.5384 55.7140 60.9408 58.1164 27/8 73.02 10 52.40 74.62 7.94 70.5434 67.7190 73.6408 70.8164 31/2 88.90 10 58.75 90.50 7.94