鉆井和修井井架底座規(guī)范學(xué)習(xí)總結(jié)

鉆井和修井井架、底座規(guī)范學(xué)習(xí)總結(jié)小組成員：2014年9月目錄一、范圍和術(shù)語(yǔ)二、產(chǎn)品規(guī)范與標(biāo)志三、設(shè)計(jì)規(guī)范四、材料、焊接要求和質(zhì)量控制一、范圍和術(shù)語(yǔ)（一）API4F標(biāo)準(zhǔn)適用范圍規(guī)定了石油工業(yè)領(lǐng)域中鉆井和修井作業(yè)所使用的鋼結(jié)構(gòu)要求，規(guī)定了統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)定級(jí)方法和兩種產(chǎn)品規(guī)范等級(jí)（PSL1和PSL2）。適用于各類鋼制塔架、桅桿式井架、繃?yán)K式井架、底座和天車的設(shè)計(jì)。一、范圍和術(shù)語(yǔ)（二）術(shù)語(yǔ)？橫搖偏角、縱搖偏角：偏離垂線朝向一側(cè)的擺動(dòng)角度關(guān)鍵部件：保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定所必須的部件鋼絲繩總成公稱強(qiáng)度：鋼絲繩公稱強(qiáng)度乘以符合API9B的繩端連接有效系數(shù)轉(zhuǎn)盤(pán)額定靜載荷：轉(zhuǎn)盤(pán)所能支撐的最大重量結(jié)構(gòu)安全等級(jí)（SSL）：買方對(duì)鉆井結(jié)構(gòu)應(yīng)用所進(jìn)行的分級(jí)，反映鉆井結(jié)構(gòu)破壞后果的不同程度二、產(chǎn)品規(guī)范與標(biāo)志（一）產(chǎn)品規(guī)范等級(jí)API4F對(duì)鉆井和修井井架、底座建立了有技術(shù)和質(zhì)量要求歐的兩種產(chǎn)品規(guī)范等級(jí)（PSLs）的要求。PSL1包括目前制造業(yè)普遍執(zhí)行的操作規(guī)程PSL2包括PSL2的全部要求加上附加要求（二）標(biāo)志和信息排放額定容量立根時(shí)的Vdes需要銘牌標(biāo)識(shí)的有鉆井和修井井架、底座和天車組件。銘牌采用凸字和凹字，固定于結(jié)構(gòu)的醒目位置。最大額定設(shè)計(jì)風(fēng)速?zèng)]有立根排放時(shí)的Vdes三、設(shè)計(jì)規(guī)范（一）結(jié)構(gòu)安全等級(jí)（SSL）

結(jié)構(gòu)安全等級(jí)：鉆井結(jié)構(gòu)事故所造成的各種后果的程度，還反映了對(duì)于影響環(huán)境事件的嚴(yán)重程度的預(yù)見(jiàn)性。每種結(jié)構(gòu)有兩種結(jié)構(gòu)安全等級(jí)（SSLs），用于預(yù)期的或不可預(yù)期的環(huán)境事件影響（如SSLE2/U1）生命安全其他關(guān)注（污染、經(jīng)濟(jì)損失和公眾關(guān)注等）高中低高E1或U1E1或U1E1或U1中E1或U1E2或U2E2或U2低E1或U1E2或U2E3或U3對(duì)于同樣的SSL，不論其是在一固定的還是移動(dòng)的設(shè)施上，塔形井架或桅桿式井架的設(shè)計(jì)風(fēng)載是一樣的。三、設(shè)計(jì)規(guī)范（二）設(shè)計(jì)載荷工況設(shè)計(jì)載荷條件靜載荷（%）鉤載荷（%）轉(zhuǎn)盤(pán)載荷立根載荷環(huán)境載荷1a操作1001000100100%操作環(huán)境1b操作100TE100100100%操作環(huán)境2預(yù)期100TE1000100%預(yù)期的3a不可預(yù)期100TE100100100%不可預(yù)期的暴風(fēng)雨3b不可預(yù)期100適用時(shí)適用時(shí)適用時(shí)100%地震4安裝100適用時(shí)00100%操作環(huán)境5運(yùn)輸100適用時(shí)0適用時(shí)100%運(yùn)輸環(huán)境鉆井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)載荷三、設(shè)計(jì)規(guī)范（三）設(shè)計(jì)規(guī)范1、許用應(yīng)力

主應(yīng)力、次應(yīng)力：AISC335-89用于確定單位許用應(yīng)力，構(gòu)件上的次應(yīng)力加到主應(yīng)力上，單位許用應(yīng)力可以增大20%，但是主應(yīng)力不超過(guò)單位許用應(yīng)力風(fēng)載應(yīng)力、動(dòng)載應(yīng)力：在可預(yù)見(jiàn)的與不可預(yù)見(jiàn)的風(fēng)暴工況下設(shè)計(jì)時(shí)，若單位許用應(yīng)力是由風(fēng)載荷或動(dòng)載單獨(dú)作用而產(chǎn)生的，或是與設(shè)計(jì)恒載或活載共同作用而產(chǎn)生的，則增加的單位許用應(yīng)力可比基本許用應(yīng)力高出1/3鋼絲繩、天車軸三、設(shè)計(jì)規(guī)范（三）設(shè)計(jì)規(guī)范2、作業(yè)載荷作業(yè)載荷包括：鉆井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)載荷表中的一項(xiàng)或多項(xiàng)組合和買方的規(guī)定3、風(fēng)載在一給定的風(fēng)載環(huán)境中對(duì)鉆井結(jié)構(gòu)的外形予以考慮，定義了5種風(fēng)載環(huán)境最大額定設(shè)計(jì)風(fēng)速（陸上、海上，α安全級(jí)別系數(shù)）局部風(fēng)速（β為高度系數(shù)）三、設(shè)計(jì)規(guī)范（三）設(shè)計(jì)規(guī)范3、風(fēng)載作用在結(jié)構(gòu)上總的風(fēng)力應(yīng)用作用在獨(dú)立構(gòu)件及附屬物上的風(fēng)力矢量和進(jìn)行估算Fm=0.00338×Ki×Vz2×Cs×A

Ft=Gf×Ksh×ΣFm其中Ki與風(fēng)和獨(dú)立構(gòu)件之間的夾角有關(guān)Vz在高度Z的局部風(fēng)速Cs形狀系數(shù)，可以查表得出Gf陣風(fēng)影響系數(shù)，可以查表得出Ksh遮蔽與縱橫比校正系數(shù)，

介于0.5和1.0之間三、設(shè)計(jì)規(guī)范（三）設(shè)計(jì)規(guī)范4、動(dòng)力載荷慣性載荷：由運(yùn)動(dòng)引起的力應(yīng)采用適于運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)形式的合理的方法。動(dòng)力放大：由于基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)引起動(dòng)力放大產(chǎn)生的附加載荷，采用動(dòng)力分析規(guī)程。5、地震載荷地面裝置：等效靜載荷設(shè)計(jì)方法的地面建筑規(guī)范海上平臺(tái)：許用應(yīng)力可以比基本許用應(yīng)力增加1/36、安裝載荷：安裝載荷+靜載荷+安裝環(huán)境風(fēng)載荷三、設(shè)計(jì)規(guī)范（三）設(shè)計(jì)規(guī)范7、傾覆和滑行1）提供抵御傾覆或滑行的靜載荷最大值為其預(yù)期最小重量的90%2）考慮適當(dāng)?shù)膬A覆線以便確定最小安全系數(shù)抗傾覆的最小安全系數(shù)地面獨(dú)立構(gòu)件為1.25海上獨(dú)立構(gòu)件為1.503）不能滿足獨(dú)立結(jié)構(gòu)要求的要結(jié)合適當(dāng)?shù)难b置來(lái)防止此類運(yùn)動(dòng)四、材料和焊接要求（一）材料關(guān)鍵材料的力學(xué)性能、材料鑒定、材料加工（二）焊接要求焊接材料的控制：焊接耗材符合AWS規(guī)范焊縫性能：滿足設(shè)計(jì)要求的最低規(guī)定力學(xué)性能焊后熱處理：符合焊接工藝規(guī)程（三）質(zhì)量控制1）測(cè)量方法無(wú)損檢測(cè)：檢測(cè)應(yīng)在最終熱處理之后進(jìn)行目視檢測(cè)：關(guān)鍵焊縫100%進(jìn)行表面無(wú)損檢測(cè)：按AWS檢測(cè)關(guān)鍵焊縫的20%內(nèi)部無(wú)損檢測(cè)：PSL2全壁厚無(wú)損檢測(cè)四、材料和焊接要求（三）質(zhì)量控制2）制造工藝和修整結(jié)構(gòu)鋼、鑄件、保護(hù)、澆灌繩帽3）試驗(yàn)驗(yàn)證載