Межгосударственный стандарт ГОСТ 31825-2012 "Штанги насосные, штоки устьевые и муфты к ним. Технические условия" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 ноября 2012 г. N 994-ст)

Межгосударственный стандарт ГОСТ 31825-2012
"Штанги насосные, штоки устьевые и муфты к ним. Технические условия"
(введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 ноября 2012 г. N 994-ст)

Sucker rods, mouth stocks and couplings for them. Specifications

Дата введения - 1 января 2014 г.

Введен впервые

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 Подготовлен Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ)

2 Внесен Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 15 ноября 2012 г. N 42)

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Казахстан	KZ	Госстандарт Республики Казахстан
Кыргызстан	KG	Кыргызстандарт
Молдова	MD	Молдова-Стандарт
Российская Федерация	RU	Росстандарт
Таджикистан	TJ	Таджикстандарт
Узбекистан	UZ	Узстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23.11.2012 N 994-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31825-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 01.01.2014

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Дату названного приказа следует читать как "21.11.2012"

5 Настоящий стандарт соответствует стандартам ISO 10428:1993 Petroleum and natural gas industries - Sucker rods (pony-rods, polished rods, couplings and sub-couplings) - Specification (Промышленность нефтяная и газовая. Насосные штанги (укороченные насосные штанги, полированные штоки глубинного насоса, муфты и переводники). Технические условия) и API Spec 11В 4 Specification for sucker rods (pony rods, polished rods, couplings and subcouplings).

Стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 51161-2002

6 Введен впервые

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на насосные штанги (нормальной длины, укороченные, утяжеленные), устьевые штоки и муфты к ним, предназначенные для передачи возвратно-поступательного движения от наземного привода штанговой насосной установки к плунжеру скважинного насоса или вращательного движения, в случае применения винтовых насосов при добыче нефти.

Стандарт может быть использован для целей сертификации.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 2.307-2011 Единая система конструкторской документации. Нанесение размеров и предельных отклонений

ГОСТ 2.601-2006 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы

ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения материалов и изделий. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия

ГОСТ 11708-82 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба. Термины и определения

ГОСТ 12344-2003 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода

ГОСТ 12345-2001 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы

ГОСТ 12346-78 (ИСО 439-82, ИСО 4829-1-86) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кремния

ГОСТ 12347-77 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения фосфора

ГОСТ 12348-78 (ИСО 629-82) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения марганца

ГОСТ 12352-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля

ГОСТ 12354-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения молибдена

ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов

ГОСТ 14810-69 Калибры-пробки гладкие двусторонние со вставками диаметром свыше 3 до 50 мм. Конструкция и размеры

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 15846-2002 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение

ГОСТ 16493-70 Качество продукции. Статистический приемочный контроль по альтернативному признаку. Случай недопустимости дефектных изделий в выборке

ГОСТ 18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции

ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа

ГОСТ 21014-88 Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности

ГОСТ 22235-2010 Вагоны грузовые магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Общие требования по обеспечению сохранности при производстве погрузочно-разгрузочных и маневровых работ

ГОСТ 23170-78 Упаковка для изделий машиностроения. Общие требования

ГОСТ 24634-81 Ящики деревянные для продукции, поставляемой для экспорта. Общие технические условия

ГОСТ 28473-90 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлический. Общие требования к методам анализа

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю "Национальные стандарты", составленному по состоянию на 1 января текущего года и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 Элементы оборудования штанговой скважинной насосной установки (рисунок 1)

3.1.1 колонна насосных штанг: Совокупность деталей (устьевой шток, штанги нормальной длины, укороченные и утяжеленные), соединенных муфтами в упругую тягу, передающую возвратно-поступательное движение к плунжеру скважинного насоса или вращательное движение к ротору винтового насоса.

3.1.2 ступень колонны: Совокупность штанг одного типоразмера.

3.1.3 устьевой шток: Стержень с резьбой на двух концах, служащий для соединения колонны штанг с наземным приводом штанговой установки.

3.1.4 муфта устьевого штока: Муфта с резьбой, предназначенной для соединения устьевого штока с колонной насосных штанг.

3.1.5 насосная штанга: Составная часть колонны насосных штанг, представляющая собой стержень с головками на концах, заканчивающихся наружной резьбой.

3.1.6 насосная штанга нормальной длины: Штанга, с использованием которой производится компоновка основной части штанговой колонны.

3.1.7 укороченная штанга: Штанга, предназначенная для регулировки необходимой длины колонны штанг.

3.1.8 штанговая муфта: Составная часть штанговой колонны, служащая для соединения насосных штанг при помощи внутренней резьбы. Штанговая муфта может быть соединительной или переводной.

3.1.9 штанговая соединительная муфта: Штанговая муфта с резьбой, предназначенной для соединения насосных штанг одинакового диаметра.

3.1.10 штанговая переводная муфта: Штанговая муфта с резьбами, предназначенными для соединения насосных штанг различных диаметров.

3.1.11 утяжеленная штанга: Насосная штанга увеличенного диаметра, используемая для создания дополнительной нагрузки в нижней части колонны насосных штанг.

"Рисунок 1"

3.2 Элементы насосной штанги (рисунок 2)

"Рисунок 2"

3.2.1 торцовая контактная поверхность: Кольцевая поверхность, по которой происходит контакт торцов штанговой муфты и упорного бурта штанги при свинчивании с муфтой.

3.2.2 ниппель: Часть головки штанги, сопрягаемая с торцом упорного бурта и включающая в себя зарезьбовую канавку, резьбу и фаску.

3.3 приведенное напряжение в штанге : Напряжение, включающее значения напряжений, характеризующих цикл нагружения в верхней штанге каждой ступени колонны и определяемое по формуле

,

где - максимальное напряжение в теле штанги за цикл нагружения;

- амплитудное напряжение, равное ( - минимальное напряжение в теле штанги за цикл нагружения).

3.4 зона термического влияния: Участок тела насосной штанги длиной 250 мм, измеряемый от торца штанги.

3.5 термины и определения дефектов поверхности: По ГОСТ 21014.

3.6 термины и определения по резьбе: По ГОСТ 11708.

4 Конструкция, основные параметры и размеры

4.1 Настоящий стандарт устанавливает требования к металлическим (стальным) и неметаллическим (стеклопластиковым) насосным штангам, устьевым штокам и муфтам.

Металлические штанги должны изготовляться с высаженными головками (рисунок 3а) или с приваренными головками (рисунок 3б) на концах тела штанги.

Стеклопластиковые насосные штанги допускается изготовлять с металлическими головками (рисунок 3г). Способ соединения выбирает производитель.

По требованию заказчика штанги с приваренными головками и стеклопластиковые штанги могут изготовляться полыми (рисунки 3в, 3д).

4.2 Штанги следует изготовлять:

- нормальной длины - 8000, 7620 (7518*) и 9140 (9042*) мм;

- укороченной длины - 450**, 610, 915, 1220 (1118*), 1500, 1830 (1727*), 2440 (2337*), 3050 (2946*) и 3660 мм.

Конструкция и основные размеры штанг должны соответствовать указанным на рисунке 3 и в таблице 1. Массы штанг приведены в приложении А.

"Рисунок 3 - Насосные штанги, лист 1"

"Рисунок 3, лист 2"

Таблица 1 - Основные размеры штанг

Размеры в миллиметрах
Размеры	Условный размер штанги
	16	19	22		25	29
Длина штанги L 50	8000; 6200 (6100*); 7620 (7518*); 9140 (9042*)
Длина укороченной штанги L 50	450, 610, 915, 1220, 1500, 1830, 2440, 3050, 3660
Диаметр тела штанги	16	19	22		25	28
Верхняя граница поля допуска	+0,18	+0,3	+0,4			+0,4
Нижняя граница поля допуска	-0,36	-0,5	-0,5			-0,7
Диаметр упорного бурта D	34,0	38,0	43,0		51,0	57,0
Верхняя граница поля допуска	+0,13					+0,38
Нижняя граница поля допуска	-0,25					-0,38
Диаметр подэлеваторного бурта	30	35	38		48	55
Верхняя граница поля допуска	+0,13
Нижняя граница поля допуска	-3,17				-6,35
Размер квадрата под ключ S	22	26			33	38
Длина квадрата I	32				38	42
Длина ниппеля +1,6	32,0	36,5		41,0	47,5	54,0
Длина зарезьбовой канавки +1,0	13	15		17	20	22
Длина ниппеля и упорного бурта +1,6	42,5	48,0		55,0	63,0	71,5
r +1,6 -0,40	3,2			4,8
3	47,5	57,0		66,5	76,0	86
+0,5	1,5	2,0			2,5
Диаметр зарезьбовой канавки 0,13	20,07	23,24		26,42	31,17	35,92
Диаметр канала полой штанги 1,5	-	-		8,5	9,2	11,0
Расчетная площадь сечения полой штанги,	-	-		326,5	379,8	514,7
Длина головки ШНП +3,0 -1,5	131	145			158	176
Диаметр шейки ШНС +0,3	24,0	28,0		33,0	38,0	44,0
Длина головки ШНС +2,0	175,0	210,0		245,0	275,0	320,0
Длина шейки бурта +0,3	28,0	32,0			35,0	40,0
Примечание - Овальность канала полой штанги в поперечной плоскости в пределах суммы предельных отклонений на диаметр .

Примеры условных обозначений штанг:

Штанга металлическая условным размером 19 мм, с высаженными головками длиной 8000 мм из стали марки 40 (нормализованная), с соединительной муфтой из стали 40 (45) (нормализованная), класса Н, исполнения 2, нормальной длины:

Штанга насосная ШН19-8000-40н-Н2 ГОСТ 31825-2012

То же, штанга длиной 8000 мм с приваренными головками:

Штанга насосная ШНП19-8000-40н-Н2 ГОСТ 31825-2012

То же, штанга длиной 8000 мм полая:

Штанга насосная ШНПП19-8000-40н-Н2 ГОСТ 31825-2012

То же, штанга насосная стеклопластиковая с головками, прошедшими нормализацию:

Штанга насосная ШНС19-8000-40н-Н2 ГОСТ 31825-2012

То же, штанга длиной 8000 мм полая:

Штанга насосная ШНСП19-8000-40н-Н2 ГОСТ 31825-2012

Штанга условным размером 19 мм, длиной 8000 мм из стали марки 40, подвергнутая термообработке втмо, с соединительной муфтой из стали марки 20Н2М, класса Т, исполнения 2, удлиненная:

Штанга насосная ШН19-8000-40втмо-20Н2М-2У ГОСТ 31825-2012

То же, с муфтой класса П, исполнения 3:

Штанга насосная ШН19-8000-40втмо-20Н2М-ПЗ ГОСТ 31825-2012

Штанга условным размером 19 мм, длиной 8000 мм из стали марки 40 (нормализация), без соединительной муфты:

Штанга насосная ШН19-8000-40н ГОСТ 31825-2012

Штанга условным размером 19 мм, длиной 8000 мм из стали марки 30ХМА, нормализованная с высоким отпуском с последующим поверхностным упрочнением нагревом ТВЧ, без соединительной муфты:

Штанга насосная ШН19-8000-30ХМАнво ТВЧ ГОСТ 31825-2012

Штанга условным размером 22 мм, длиной 8000 мм из стали марки 15Х2НМФ, закаленная с высоким отпуском, без соединительной муфты:

Штанга насосная ШН22-8000-15Х2НМФзво ГОСТ 31825-2012

То же, нормализованная с высоким отпуском:

Штанга насосная ШН22-8000-15Х2НМФнво ГОСТ 31825-2012

4.3 Штанговые муфты (далее - муфты) следует изготовлять следующих исполнений:

1 - муфты с лысками нормального диаметра;

2 - муфты без лысок нормального диаметра;

3 - муфты без лысок уменьшенного диаметра.

Муфты по длине могут быть нормальными и удлиненными.

Муфты каждого исполнения могут быть соединительными или переводными.

4.4 Конструкция, основные размеры и масса соединительных муфт должны соответствовать указанным на рисунке 4 и в таблице 2, а переводных муфт - на рисунке 5 и в таблице 3.

"Рисунок 4 - Соединительные муфты"

Таблица 2 - Основные размеры соединительных муфт

Размеры в миллиметрах
Условный размер соединительной муфты	Исполнение	Диаметр муфты D -0,5	Диаметр выточки +0,25	Длина выточки l 0,5	Длина нормальной (удлиненной) муфты L 1	Размер под ключ S - 0,8	Длина лыски 1	Масса нормальной (удлиненной) муфты, кг, не более
МШ16	1; 2	38,0	24,26	10	80(102)	35,0	36,0	0,5 (0,6)
	3	34,0				-	-	0,34(040)
МШ19	1; 2	42,0	27,43	12	82(102)	38,0	36,0	0,56(0,7)
	3	40,0				-	-	0,4(0,48)
МШ22	1; 2	46,0	30,50		90(102)	41,0	36,0	0,68(0,85)
	3	42,0				-	-	0,42(0,53)
МШ25	1; 2	56,0	35,40	14	102(115)	48,0	38,0	0,88(1,10)
	3	51,0				-	-	0,72(0,9)
МШ29	1; 2	60,0	40,13	14	115	54,0	42,0	1,54

"Рисунок 5 - Переводные муфты"

Таблица 3 - Основные размеры переводных муфт

Размеры в миллиметрах
Условный размер соединительной муфты	Исполнение	Диаметр муфты D -0,5	Диаметр выточки +0,25	Диаметр выточки +0,25	Длина выточки L 0,5	Длина выточки 0,5	Длина муфты L 1	Размер под ключ S -0,8	Длина лыски и 0,5			Масса муфты, кг, не более
МШП 16x19	1; 2	42,0	24,26	27,43	10	12	102	38,0	36,0	35	40	0,72
	3	40,0						-	-			0,50
МШП 19x22	1; 2	46,0	27,43	30,50	12			41,0	36,0	40	45	0,86
	3	42,0						-	-			0,55
МШП 22x25	1; 2	56,0	30,50	35,40		14	115	48,0	38,0	45	50	1,30
	3	51,0						-	-			1,00
МШП 25x29	1; 2	60,0	35,40	40,10	14		130	54,0	42,0	50	60	1,64

4.5 В зависимости от наличия термообработки или износостойкого покрытия на наружной цилиндрической поверхности муфты подразделяют на три класса (см. таблицу 4).

Таблица 4 - Виды термообработки и покрытия муфт

Класс муфты	Конструктивное исполнение	Вид термообработки или покрытия
Н (Т*)	1, 2, 3	Нормализация
T (S*)	2, 3	Упрочнение наружной цилиндрической поверхности нагревом токами высокой частоты (ТВЧ)
П (SM*)	2, 3	Износостойкое покрытие на наружной цилиндрической поверхности
* Обозначение по [1] и [2].

Примеры условных обозначений муфт:

Муфта соединительная условным размером 19 мм из стали марки 40 (45), класса Т, исполнения 1, нормальной длины:

Муфта МШ19-1 ГОСТ 31825-2012

То же, из стали марки 20Н2М, класса Н, исполнения 2, удлиненная:

Муфта МШ19-20Н2М-Н2У ГОСТ 31825-2012

То же, из стали марки 20Н2М, класса П, исполнения 3:

Муфта МШ19-20Н2М-П3 ГОСТ 31825-2012

Муфта переводная условным размером 19x22 мм из стали марки 40(45), класса Т, исполнения 2:

Муфта МШ19-22-2 ГОСТ 31825-2012

4.6 Устьевой шток

4.6.1 Устьевые штоки следует изготовлять в соответствии с рисунком 6а или 6б и таблицами 5 и 8. Массы устьевых штоков приведены в приложении А.

"Рисунок 6 - Устьевой шток"

Таблица 5 - Основные размеры устьевых штоков

Размеры в миллиметрах
Размеры	Условный размер штока
	ШУ28	ШУ31	Ш38
	Обозначение резьбы
	Ш19	Ш22	Ш25
Диаметр рабочей поверхности D +0,12 -0,25	28,6	31,8	38,1
Длина штока L 50	2440 3350 4880 6100 7315 7925	3350 4880 6100 7315 7925 9145 10975	4880 6100 7315 7925 9145 10975
Размер лыски под ключ b -0,5	24	27	30
Примечание - По требованию заказчика допускается изготовление других конструкций и типоразмеров устьевых штоков.

Примеры условных обозначений устьевого штока:

Шток устьевой с диаметром рабочей поверхности 28,6 мм, с размером резьбы Ш19, длиной 6100 мм из стали марки 40 (нормализованная):

ШУ 28,6-19-6100-40н ГОСТ 31825-2012

То же, шток устьевой полый:

ШУП 28,6-19-6100-40н ГОСТ 31825-2012

4.6.2 Устьевой шток следует изготовлять с резьбой на обоих концах, имеющей конусный сбег. Допускается изготовление устьевых штоков с резьбой, имеющей конусный сбег на одном конце и с резьбой насосных штанг на другом конце. Допускается по требованию заказчика изготовление устьевого штока с резьбой насосных штанг на обоих концах. Размеры сопрягаемых элементов ниппеля устьевых штоков должны соответствовать указанным в таблицах 8 и 12.

4.7 Муфта устьевого штока

4.7.1 Муфты устьевых штоков следует изготовлять в соответствии с рисунками 4, 7 и 12 и таблицами 2 и 8.

"Рисунок 7 - Муфта устьевого штока"

Пример условного обозначения муфты устьевого штока:

Муфты устьевого штока условным размером 19 мм из стали марки 40 (нормализованная), класса Н:

Муфта МУШ-19-40-Н ГОСТ

4.8 Утяжеленные штанги

4.8.1 Конструкция и размеры утяжеленных штанг должны соответствовать указанным на рисунке 8 и в таблице 6. Массы утяжеленных штанг приведены в приложении А.

"Рисунок 8 - Утяжеленная штанга"

Таблица 6 - Основные размеры утяжеленных штанг

Размеры в миллиметрах
Размеры	Условный размер утяжеленной штанги
	ШУТ 32	ШУТ 32	ШУТ 35	ШУТ 35	ШУТ 38		ШУТ 41		ШУТ 44
Номинальный диаметр штанги D -0,76	32		35		38		41		44
	Обозначение резьбы
	Ш16	Ш19	Ш16	Ш19	Ш19		Ш22		Ш22
Длина штанги L 50	8000, 7620(7518*), 9140(9042*)
Диаметр элеваторной шейки +0,23 -0,46	22,0		25,0
Диаметр ловильной шейки , не менее	22,0		25,0
Размер под ключ b 0,8	25,4					33,3		38,1
Длина упорного бурта I, не более	19,0
Длина лыски	32,0					38,0		41,0
Длина элеваторной шейки , не менее	102,0
Радиус галтели R
3	67,0		76,0
Примечания 1 Длина ловильной шейки, радиусы r и по выбору изготовителя. 2 По согласованию с потребителем допускается: другая форма сопряжения зарезьбовой канавки с упорным буртом; исполнение размера под ключ с четырьмя гранями.

Пример условного обозначения утяжеленных штанг:

Штанга утяжеленная условным размером 32 мм, с размером резьбы Ш19, длиной 8000 мм из стали марки 40, подвергнутая обработке втмо, с соединительной муфтой из стали марки 20Н2М, класса Т, исполнения 2:

ШУТ32-19-8000-40втмо-20Н2М-Т2 ГОСТ 31825-2012

5 Сопрягаемые элементы штанг, устьевых штоков и муфт

5.1 Номинальный профиль резьбы штанг, устьевых штоков, муфт и размеры его элементов должны соответствовать указанным на рисунке 9 и в таблице 7. Впадины наружной резьбы должны иметь закругленный профиль радиусом от 0,275 до 0,367 мм.

"Рисунок 9 - Номинальный профиль резьбы"

Таблица 7 - Номинальный профиль резьбы

Размеры в миллиметрах
Шаг Р	Н = 0,866025Р	5/8 Н	3/8 Н	1/2 Н	1/4 Н	1/8 Н	1/6 Н
2,54	2,1997	1,3748	0,8249	1,1	0,5499	0,2750	0,3666

5.2 Номинальные размеры наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы должны соответствовать указанным в таблице 8.

Таблица 8 - Номинальные размеры резьбы

Размеры в миллиметрах
Условный размер		Обозначение резьбы	Номинальный диаметр резьбы
штанги	соединительной муфты		наружный d; D	средний ;	внутренний ;
ШН16	МШ16	Ш16	23,8	22,174	21,08
ШН19	МШ19	Ш19	27,0	25,349	24,26
ШН22	МШ22	Ш22	30,2	28,524	27,43
ШН25	МШ25	Ш25	34,9	33,287	32,18
ШН29	МШ28	Ш28	39,7	38,049	36,96

5.3 Расположение полей допусков резьбы должно соответствовать указанному на рисунке 10.

"Рисунок 10 - Расположение полей допусков резьбы"

5.4 Предельные значения диаметров резьбы должны соответствовать указанным в таблицах 9 и 10.

Таблица 9 - Предельные значения диаметров наружной резьбы

Размеры в миллиметрах
Обозначение резьбы	d				, не более
	не более	не менее	не более	не менее
Ш16	23,779	23,452	22,129	21,981	20,663
Ш19	26,952	26,624	25,303	25,146	23,840
Ш22	30,127	29,799	28,476	28,321	27,010
Ш25	34,887	34,559	33,236	33,071	31,770
Ш29	39,647	39,319	37,998	37,826	36,530

Таблица 10 - Предельные значения диаметров внутренней резьбы

Размеры в миллиметрах
Обозначение резьбы	D, не менее	D
		не более	не менее	не более	не менее
Ш16	23,8	22,367	22,174	21,62	21,08
Ш19	27,0	25,552	25,349	24,79	24,26
Ш22	30,2	28,727	28,524	27,97	27,43
Ш25	34,9	33,503	33,287	32,72	32,18
Ш29	39,7	38,273	38,049	37,49	36,96
Примечание - Нижнее отклонение резьбы штанг и верхнее отклонение резьбы муфт D обеспечиваются резьбообразующим инструментом.

5.5 Основные размеры сопрягаемых элементов ниппеля штанги и муфты должны соответствовать указанным на рисунке 11 и в таблице 11.

"Рисунок 11 - Сопрягаемые элементы ниппелей штанг и муфт к ним"

Таблица 11

Размеры в миллиметрах
Обозначение резьбы		+0,38	, не менее
Ш16	29,90	28,65	0,66
Ш19	36,25	31,83	2,03
Ш22	39,42	35,00	2,03
Ш25	47,37	39,78	3,61
Ш29	53,54	44,53	4,34

5.6 Основные размеры сопрягаемых элементов ниппелей устьевых штоков и муфт для них должны соответствовать указанным на рисунке 12 и в таблице 12.

"Рисунок 12 - Сопрягаемые элементы ниппелей устьевых штоков и муфт для них"

Таблица 12

Размеры в миллиметрах
Обозначение резьбы	Размеры сопрягаемых элементов устьевых штоков
	+2,82	+1,55	-0,33
Ш16	14,61	28,58	23,78	23,952
Ш19	20,96	34,93	26,95	27,127
Ш22	20,96	34,93	30,13	30,302
Ш25	30,48	44,45	34,89	35,065
Ш29	36,83	50,80	39,65	39,827

Пример условного обозначения резьбы условным размером 19:

Резьба Ш19 ГОСТ 31825-2012

6 Технические требования

6.1 Штанги, муфты и устьевые штоки следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

6.1.1 Для изготовления штанг, устьевых штоков и муфт следует применять круглую горячекатаную сталь по ГОСТ 2590 или по нормативно-техническим документам на прокат предприятий-изготовителей.

Технические требования к прокату - по ГОСТ 1050, ГОСТ 4543 или техническим условиям на конкретные марки стали.

Для изготовления стеклопластиковых штанг следует применять стеклопластиковый стержень, изготавливаемый по техническим условиям предприятия-изготовителя. Каждая партия стеклопластиковых стержней должна иметь сертификат предприятия-изготовителя. На концах стержня устанавливают металлические головки, прошедшие химический анализ состава стали, идущей на их изготовление.

Для каждой плавки, предназначенной для производства штанг с высаженными головками, должен выполняться анализ химического состава металла.

При изготовлении штанг с приваренными головками должен выполняться химический анализ состава стали, идущей на изготовление тела штанг и головок.

Допускается замена данных результатов анализа сертификатом предприятия-изготовителя на поставленную партию проката.

6.1.2 Классы штанг и прочностные характеристики материалов, из которых изготавливают штанги, после их термической обработки должны соответствовать классам прочности, указанным в таблице 13. Прочностные характеристики стеклопластикового стержня приведены в таблице 14.

Таблица 13 - Классы и прочностные характеристики материалов, применяемых для изготовления стальных штанг, головок, устьевых штоков и муфт

Класс прочности	Предел текучести , МПа, не менее	Временное сопротивление , МПа
		не менее	не более
К	414	620	793
С	414	620	793
Д	586	793	965

Таблица 14 - Прочностные характеристики стеклопластиковых стержней

Предельное напряжение сдвига, МПа, не менее	Предел прочности на разрыв, МПа, не менее	Модуль упругости, МПа	Максимальная температура среды, °С
690	690		130

6.1.3 Глубина поверхностного упрочненного слоя штанг, подвергнутых нагреву током высокой частоты (ТВЧ), должна соответствовать указанным в таблице 15.

Таблица 15 - Глубина поверхностного упрочненного слоя штанг, подвергнутых нагреву ТВЧ

Условное обозначение штанги	Глубина поверхностного упрочнения, мм
	тела штанги	головки штанги на участке с радиусом
		r
ШН19	1,5 - 2,3	1,5 - 3,5	1,2 - 2,3
ШН22	1,7 - 2,5	1,7 - 4,5	1,5 - 2,5
ШН25	2,0 - 3,0	2,0 - 5,5	1,7 - 3,0
ШН29	2,0 - 3,0	2,0 - 5,5	1,7 - 3,0
Примечание - Не допускается поверхностное упрочнение нагревом ТВЧ участков квадрата на головках штанги.

Рекомендуемые значения предела прочности при растяжении и твердости упрочненного слоя штанг, подвергнутых нагреву ТВЧ, для конкретных марок сталей приведены в приложении Б.

Рекомендуемые значения условного предела текучести при кручении для классов прочности приведены в приложении Б.

6.1.4 Муфты следует изготовлять из стали марок 40 и 45 по ГОСТ 1050. Допускается по заказу потребителя изготовление муфт из сталей марок 20Н2М и 20ХН2М по ГОСТ 4543.

6.1.5 Минимальный предел прочности материала муфт - 655 МПа.

6.1.6 Содержание серы в материале, из которого изготовляют муфты, не должно быть более 0,05%.

6.1.7 Глубина поверхностного упрочнения наружной поверхности муфты класса Т должна соответствовать указанным в таблице 16. При этом концы муфт должны оставаться незакаленными на длине от 3 до 10 мм.

Рекомендуемые значения твердости упрочненного слоя наружной поверхности муфт класса Т для конкретных марок сталей приведены в приложении Б.

Таблица 16 - Глубина поверхностного упрочнения наружной поверхности муфты класса Т

Наружный диаметр муфты D, мм	Исполнение	Глубина поверхностного упрочнения, мм
<46,0	2	2,0 - 3,0
	3	1,0 - 2,0
46,0	2	2,5 - 3,5
	3	1,5 - 2,5

6.1.8 Химический состав материала покрытия наружной поверхности должен соответствовать приведенному в таблице 17. Твердость износостойкого покрытия - 53 ... 62 HRC. Способ нанесения покрытия должен исключать возможность нарушения геометрических параметров резьбы.

Таблица 17 - Химический состав материала покрытия

Наименование химического элемента	Содержание, %		Наименование химического элемента	Содержание, %
	не менее	не более		не менее	не более
Углерод	0,5	1,00	Железо	3,0	5,50
Кремний	3,5	5,00	Кобальт	-	0,10
Фосфор	-	0,02	Титан	-	0,05
Сера	-	0,02	Алюминий	-	0,05
Хром	12,0	18,00	Цирконий	-	0,05
Бор	2,5	4,50	Никель	Следы

6.1.9 Износостойкое покрытие должно иметь мелкодисперсную однородную структуру: отношение микротвердости матрицы к микротвердости зерна - не менее 0,5.

6.1.10 Поверхность износостойкого покрытия не должна иметь трещин, пор и других нарушений, которые можно обнаружить при визуальном осмотре невооруженным глазом. Следы окалины и брызги твердого сплава на торцах муфты не допускаются.

6.1.11 Поверхность износостойкого покрытия должна быть обработана до получения параметра шероховатости 0,8 < < 6,3 мкм по ГОСТ 2789.

Наружный диаметр муфты с нанесенным покрытием должен быть в пределах, указанных в таблицах 2 и 3.

6.1.12 Поверхности штанг и муфт, подвергнутые механической обработке, не должны иметь заусенцев и царапин. Допускается наличие рисок от выхода режущего инструмента на проточке муфты перед резьбой и упорном бурте штанги. Допускается необработанная наружная поверхность на муфтах, изготовленных из труб.

Допускается наличие на обработанной цилиндрической поверхности упорного и подэлеваторного буртов отдельных рисок и раковин, глубина которых не выходит за пределы поля допуска их диаметра.

6.1.13 Поверхность головок штанг, не подвергнутая механической обработке, не должна иметь поперечных дефектов глубиной более 1,6 мм и длиной более 3,2 мм, а на участке перехода от тела штанги к подэлеваторному бурту не должно быть продольных дефектов глубиной более 0,8 мм.

6.1.14 На поверхности тела штанги допускаются продольные дефекты глубиной не более 0,5 мм и поперечные дефекты - не более 0,1 мм.

6.1.15 Допускается зачистка дефектов, превышающих нормы, приведенные в 6.1.13 и 6.1.14, при условии, что окончательные геометрические размеры будут находиться в пределах поля допуска на соответствующий размер.

6.1.16 Наружная поверхность муфт не должна иметь раскатанных трещин и других дефектов глубиной более 0,25 мм для муфт исполнения 1; 2 и 0,13 мм - для муфт исполнения 3.

6.1.17 Макроструктура материала головок и тела штанг должна быть без трещин, расслоений и шлаковых включений, видимых невооруженным глазом.

6.1.18 Величина зерна в микроструктуре головок и тела штанги после термической обработки не должна быть крупнее 5-го номера по ГОСТ 5639 для стали 40 и 6-го номера - для сталей остальных групп. Пережог стали не допускается.

6.1.19 Предельные отклонения размеров обрабатываемых поверхностей, не указанные на рисунках 3 - 8, - по 14-му квалитету по ГОСТ 2.307.

6.1.20 Предельные отклонения угловых размеров обрабатываемых поверхностей штанг и муфт не должны превышать 10-й степени точности по ГОСТ 8908.

6.1.21 Кривизна тела штанги, характеризуемая стрелой прогиба, не должна превышать 3 мм на 1 м длины, а на участках штанги длиной 1 м, примыкающих к каждой головке, - не более 1 мм.

6.1.22 Не допускается холодная правка штанг, характеризуемых стрелой прогиба 3 мм и более на 150 мм длины.

6.1.23 Резьба штанг должна быть накатанной, а поверхность зарезьбовой канавки - обкатанной.

Допускается использование других методов обработки зарезьбовой канавки, не ухудшающих качество ее поверхности.

6.1.24 Резьба штанг, устьевых штоков и муфт должна быть гладкой, без забоин, выкрашиваний по профилю, заусенцев, рванин и других дефектов, нарушающих ее непрерывность и прочность. Шероховатость резьбы штанги муфт по наружному диаметру должна быть не более 3,2 мкм, по профилю резьбы штанг - не более 0,8 мкм, муфт - не более 3,2 мкм по ГОСТ 2789.

6.1.25 Резьба муфты или вся муфта по требованию заказчика может иметь фосфатное или другое покрытие.

6.1.26 Оси резьбы головки и тела штанги должны быть соосны. Допускается несоосность осей резьбы и тела штанги не более 1,5 мм на длине 200 мм от торца штанги.

6.1.27 Несоосность резьбы муфты относительно ее продольной оси - не более 0,5 мм.

6.1.28 Отклонение от перпендикулярности торцов муфты относительно упорных буртов штанги к осям резьбы муфты и штанги - не более 0,05 мм.

6.1.29 Муфта должна навинчиваться на ниппель штанги до полного соприкосновения ее торца с торцом упорного бурта штанги.

6.1.30 Показатели надежности

6.1.30.1 Вероятность безотказной работы штанг из стали марки 40 и штанг, подвергнутых только нормализации, - не менее 0,995 при базовом количестве циклов 5 млн., для остальных металлических штанг должна быть не менее 0,996, а для стеклопластиковых штанг- не менее 0,999.

6.1.30.2 Средний срок службы штанг - не менее 5,5 лет.

6.1.30.3 Критерий предельного состояния - значительный износ и (или) растрескивание головки, тела штанги, муфты, устьевого штока, исключающие возможность их дальнейшего использования.

6.1.30.4 Критерий отказа - обрыв штанги, муфты или устьевого штока.

6.2 Маркировка

6.2.1 Маркировке подлежат каждая штанга, муфта и устьевой шток. Маркировку следует наносить методом поверхностного пластического деформирования до выполнения термической обработки, обеспечивающим четкость и сохранность маркировки в течение всего срока службы.

6.2.2 Маркировку штанг следует наносить на двух противоположных сторонах квадратной шейки.

На одну из сторон квадратной шейки наносят:

- товарный знак или условное обозначение предприятия-изготовителя;

- обозначение условного размера штанги;

- месяц (или квартал) и год выпуска (на стеклопластиковых штангах проставляется дата установки головок на стержень).

На противоположную сторону квадратной шейки наносят:

- марку стали или ее класс;

- номер плавки;

- вид термообработки - для штанг, подвергнутых упрочнению ТВЧ, букву Т.

6.2.3 На наружную поверхность или внутреннюю проточку муфты (перед резьбой) наносят маркировку, содержащую:

- товарный знак или условное обозначение предприятия-изготовителя;

- условный размер муфты;

- класс муфты;

- длину муфты;

- месяц (или квартал) и год выпуска.

6.2.4 Марку стали маркируют буквами:

Н - сталь марки 20Н2М; 20ХН2М;

X - сталь марки 30ХМ; 30ХМА;

Р - сталь марки 15Н3МА;

П - сталь марки 15Х2НМФ;

Л - сталь марки 15Х2ГМФ;

М - сталь марки 14Х3ГМЮ;

Ф - сталь марки АЦ28ХГН3ФТ***.

6.2.5 Месяц изготовления обозначают цифрами от 1 до 12 или квартал - буквами: А, Б, Г, И; год - четырьмя цифрами.

6.2.6 На наружную поверхность подэлеваторного бурта или на торец штанги наносят отличительную окраску, соответствующую классу прочности материала, из которого она изготовлена (таблица 18).

Таблица 18

Класс прочности	С	К	Д
Цвет	Белый	Голубой (синий)	Желтый

6.2.7 Устьевой шток

На устьевых штоках с одного или с обоих торцов на лыске или на наружном диаметре на расстоянии 75 мм от торцов изготовитель методом поверхностного пластического деформирования наносит маркировку, содержащую информацию, аналогичную маркировке на штанге.

6.2.8 Утяжеленные штанги

На боковой поверхности квадрата головки штанги методом поверхностного пластического деформирования наносят информацию, аналогичную маркировке на штанге.

6.2.9 Допускается на всех перечисленных изделиях дополнительно наносить следующую информацию:

- наименование изготовителя или его товарный знак;

- размер (наружный диаметр);

- идентификационный код.

Код содержит информацию о дате изготовления стали, сорте стали, номере плавки и металлургической обработке. Эта информация предоставляется покупателю по его просьбе в течение пяти лет с даты изготовления. Дата изготовления должна быть обозначена в следующем виде:

- месяц изготовления - цифрами от 1 до 12;

- год изготовления - четырьмя цифрами.

7 Упаковка и консервация

7.1 Штанги и устьевые штоки следует упаковывать в пакеты для транспортирования.

В каждый пакет упаковывают штанги, изготовленные из стали одной марки, одного вида термической обработки, одного диаметра, одной длины, с муфтами одного исполнения и класса. Концы всех штанг с муфтами должны быть сориентированы в одну сторону. Устьевые штоки одного размера упаковывают в пакет.

7.2 Открытая резьба штанг, устьевых штоков и муфт должна быть защищена от повреждения, грязи и влаги колпачками или пробками.

Поверхности штанг и устьевых штоков, подвергнутые механической обработке, должны быть защищены от коррозии. Защита ВЗ-4 - по ГОСТ 9.014. Минимальный срок действия - два года. По согласованию с потребителем допускается применение других вариантов защиты.

7.3 Конструкция пакетов должна исключать соприкосновение штанг или устьевых штоков друг с другом и предохранять их от искривления.

7.4 Штанги следует укладывать в пакеты рядами и скреплять поперечными стяжками с болтами. Между рядами штанг должны находиться прокладки. Пакеты должны иметь приспособления для строповки. На каждом пакете должна быть нанесена транспортная маркировка по ГОСТ 14192 с указанием мест строповки.

Габаритная ширина пакета - не более (76225) мм. Максимальное межцентровое расстояние между прокладками по длине штанг - 1,8 м. Максимальное расстояние между первым рядом прокладок и концом штанги - 508 мм.

7.5 Масса пакета (брутто) - не более 2000 кг.

По заказу потребителя допускается объединение нескольких пакетов в укрупненный пакет массой брутто не более 3500 кг. При этом высота пакета не должна превышать его ширины.

7.6 Каждый пакет должен иметь паспорт по ГОСТ 2.601, содержащий следующие данные:

- наименование предприятия-изготовителя;

- условное обозначение штанг;

- рекомендуемое значение приведенных допускаемых напряжении для условии эксплуатации штанг в некоррозионной среде;

- количество штанг в пакете;

- условный номер плавки;

- результаты прочностных испытаний материала сердцевины штанг, выполненных на заводе;

- результаты испытаний на кручение материала штанг, предназначенных для передачи вращательного движения;

- результаты измерения твердости поверхности штанг и муфт, подвергнутых упрочнению нагревом ТВЧ, и муфт класса П;

- квартал и год выпуска.

По согласованию с заказчиком объем информации может быть изменен. Паспорт должен предусматривать возможность внесения в него следующих данных:

- номеров скважин, в которые спущены штанги;

- даты спуска штанг в скважину;

- подписи мастера, производившего текущий подземный ремонт скважины.

Паспорт должен быть уложен в водонепроницаемый пакет из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354 и размещен в одной из муфт. Муфта, в которой находится паспорт, должна иметь отличительную окраску.

Допускается размещение паспорта в пенале, закрепленном проволокой между рядами штанг в пакете.

7.7 Каждая партия должна состоять из штанг одного типоразмера и сопровождаться этикеткой по ГОСТ 2.601, содержащей следующие сведения:

- наименование предприятия-изготовителя;

- количество штанг в партии;

- количество пакетов в партии;

- условные номера плавок.

7.8 Переводные или соединительные муфты, поставляемые отдельно от штанг, должны быть упакованы в деревянные ящики типа II или III по ГОСТ 2991, массой брутто не более 55 кг. В случае поставки муфт в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы - упаковка по ГОСТ 15846.

По заказу потребителя допускается упаковка муфт в ящики по ГОСТ 24634.

7.9 Ящик должен снабжаться упаковочным ярлыком, который должен содержать следующие данные:

- наименование предприятия-изготовителя;

- условное обозначение муфт;

- марку стали;

- класс муфт;

- количество муфт в ящике;

- месяц (квартал) и год выпуска.

По согласованию с заказчиком объем информации может быть изменен.

7.10 Каждая партия устьевых штоков должна иметь паспорт по ГОСТ 2.601, отвечающий требованиям 7.6.

8 Требования безопасности

8.1 Спускоподъемные операции со штангами и муфтами, а также выполнение погрузочно-разгрузочных работ, транспортирования оборудования в пределах промысла следует производить с выполнением [3].

9 Правила приемки

9.1 Для проверки соответствия штанг, муфт и устьевых штоков требованиям настоящего стандарта предприятие-изготовитель должно подвергать их приемочному контролю, а штанги дополнительно - период