API螺纹中的全顶螺纹、完整螺纹和有效螺纹

APIAPI 螺纹中的全顶螺纹、完整螺纹和有效螺纹螺纹中的全顶螺纹、完整螺纹和有效螺纹 杨力能 （中国石油天然气集团公司管材研究所陕西 西安 710065） 关键词：全顶螺纹 full crested thread、完整螺纹 perfect thread、有效 螺纹 在 API 5B 的中文译版中，将 full crested thread 和 perfect thread 都翻 译成“完整螺纹” 。实际上，关于 API 锥管螺纹，他们是两个不同的概念。 在 API 5B 表 3、表6、表7、表9、表13、表14、表15 中“Lc…”对应的 是 “full crested thread…” ， 表 9 第五列 “L7…” 对应的是 “perfect thread…” 。 专门明显，他们表示的是不同的概念，如果不加以区分，将阻碍对标准的 明白得和执行。 全顶螺纹和完整螺纹的含义 1.1 全顶螺纹 全顶螺纹—full crested thread：在 API 5B 4.1.13 有如下讲明： “所要 求的全顶螺纹最小长度由表 3、6、7、9、 、12、13、14 和 15 中的 Lc 确定。 非全顶螺纹在过去和现在都被认为是由于原轧制表面未清除而形成的“黑 顶螺纹” 。 “黑顶螺纹”是一个惯用的讲明性术语，然而必须指出，非全顶 螺纹也可能不是黑顶的。关于 Lc 范畴内的非全顶螺纹及原始管子外径或加 厚表面，不得用机械或手工方式修整而使其看似为全顶螺纹” 。 全顶螺纹 第一应该牙顶完整。 1.2 完整螺纹： GB/T14791—93《螺纹术语》中的完整螺纹（ （complete thead） ）的定 义是： “牙顶和牙底都完整的螺纹” 。 API 5B 中的完整螺纹 （perfect thread） 在 5.1.4 节有关于完整螺纹定位 的叙述： “a) 第一牙完整螺纹的位置：关于外螺纹是最靠近倒角的螺纹，关 于内螺纹是最靠近端面的螺纹。其牙底两侧差不多上完整螺纹。b) 最后一 牙完整螺纹的位置：①外螺纹最后一牙完整螺纹的位置，油管和管线管是 在距外螺纹端面(L4-g)处，偏梯型套管是在距外螺纹端面 L7 处；圆螺纹套 管是在管端至最后划痕（最后螺纹槽）螺纹消逝点长度－0.500in 处。关于 套管，管端至最后一牙完整螺纹的距离称为螺纹参数操纵长度，即TECL。 ②内螺纹最后一牙完整螺纹的位置，是在距离接箍的自然中心或整体连接 油管内螺纹小端 J+lp 处” 。 在那个地点， 没有对完整螺纹有一个明确的定义， 但从其所覆盖的螺纹范畴来看是大于全顶螺纹最小长度Lc，因此，API 5B 中所涉及的完整螺纹一定包含部分非全顶螺纹。 按照油管最后一牙在距外螺纹端面(L4-g)处，通过运算(L4-g)处的外螺 纹大径能够得出，该处的螺纹大径和油管外径D 或加厚区 D0 相等，因此 可得出如此的判定：在 API 规范中，完整螺纹是指在理想状态下，外径为 D（加厚区为 D0）的管子所能加工出的所有全顶螺纹，该范畴为完整螺纹 长度。但由于实际的管加工受管端不圆度、定位偏心等因素的阻碍，在完 整螺纹长度内，存在一定数量的非全顶螺纹，这部分非全顶螺纹也被认为 是完整螺纹。为区不牙顶完整的那一部分完整螺纹，给出了全顶螺纹这一 术语。 全顶螺纹最小长度 Lc 和完整螺纹长度 2.1 全顶螺纹最小长度 Lc 在 Lc 范畴内，一样不承诺存在非全顶螺纹，但考虑到偏梯形螺纹的牙 顶宽度较大且平行于母线（或轴线） ，承诺偏梯形螺纹 Lc 范畴内存在一定 程度的非全顶螺纹（见标准规定） 。全顶螺纹最小长度 Lc 的数值见表 1 表 1. 全顶螺纹最小长度 Lc 螺纹类型 11 1/2 牙管线管 8 牙管线管 8 牙圆螺纹套管 8 牙圆螺纹油管 10 牙圆螺纹油管 ≤13 3/8 偏梯形套管 ≥16 偏梯形套管 全顶螺纹最小长度Lc（in）全顶螺纹最小长度Lc(牙数) L 4－0.652 L 4－0.937 L 4－1.125 L 4－1.00 L 4－0.90 L7－0.4（L 4－2.384） L 7－0.4 （L4－1.888） L 4－7.5 L 4－7.5 L 4－9 L 4－9 L 4－8 L7－2（L 4c－11.9） L 4－2 （L4－9.4） 2.2 完整螺纹长度 完整螺纹长度的数值见表 2 表 2. 完整螺纹长度 螺纹类型 11 1/2牙管线管 完整螺纹长度完整螺纹长度 c(牙数) L 4－g L 4－5.47 8 牙管线管 8 牙圆螺纹套管 8 牙圆螺纹油管 10 牙圆螺纹油管 ≤13 3/8偏梯形套管 ≥16 偏梯形套管 L 4－g L 4－0.5in (g=0.625in) L 4－g L 4－g L 4－g=L7 L 4－g=L7 L 4－5.47 L 4－4 L 4－5 L 4－5 L 4－9.92 L 4－9.92 有效螺纹 分析比较 GB/T14791—93《螺纹术语》的大多数术语是按照圆柱螺纹得出来的。 在圆柱螺纹中，由于没有产生黑顶螺纹的锥度缘故，完整螺纹（complete t head）的定义是合适的。但关于锥管螺纹，就显出一定的局限性。 3.1 GB/T14791—93《螺纹术语》中的部分术语定义 完整螺纹（complete thead） ： “牙顶和牙底都完整的螺纹” 。 不完整螺纹（incomplete thead） ： “牙顶不完整而牙底完整的螺纹” 。 螺尾（washout thread / vanish thread） ： “向光滑表面过渡的牙顶和牙 底都不完整的螺纹” 。 有效螺纹（useful thread） ： “由完整螺纹和不完整螺纹组成的螺纹，不 包括螺尾” 。 3.1 API 5B 的相应术语 全顶螺纹（full crested thread） ： “牙顶和牙底都完整的螺纹” 。 完整螺纹（perfect thread） ： “在管径为 D，锥度为 K 的条件下，理论 上所能加工的所有牙顶和牙底都完整的螺纹” 。 不完整螺纹（imperfect thread） ： “非完整的螺纹，不包括螺尾” 。 不完整螺纹（incomplete thead） ： “非完整的螺纹，包括螺尾” 。 有效螺纹（effective thread） ： “由完整螺纹和不完整螺纹组成的螺纹， 不包括螺尾” 。 黑顶螺纹（black creast thread） ： “由于原轧制表面未清除而形成的非 全顶螺纹” 螺尾 runout thread / vanish thread） ：“向光滑表面过渡的牙顶和牙底都 不完整的螺纹” 。 咨询题Ⅱ 表注中关于的 L4 注释的含义 在表 2、表 5、表 11 螺纹尺寸公差中关于 L4 的注释： “在下述情形下 L 4 是合格的：①若从管端至螺纹消逝点平面(位于管子外径最大处)的距离在 上述负公差内； ②若从管端至螺纹消逝点平面(位于管子外径最小处)的距离 在上述正公差内” 。而在表的正文中又有关于 L4 的公差，两者看似矛盾， 因为在管径偏差为 ‘0’ 的理想状态下， 管子的螺纹全长 L4 的偏差也为 ‘0’ ， 现在既不符合注释的①也不符合注释的②