石油钻机标准主要包括国家标准（GB）、石油行业标准（SY）和美国石油学会标准（API）。为了便于查阅，现将有关标准列出，见表1。
表1 石油钻机主要标准
（续）
API标准在世界石油工业影响广泛，无论是标准的数量，还是标准涵盖的范围，以及标准的技术水平均处于主导地位。下面重点介绍石油钻机相关的几个重要的API标准，这些标准不仅用于陆上钻机也同样适用于海洋钻机。
（1）API Spec 8C[6]《钻井和采油提升设备（PSL1和PSL2）》 该标准规定了石油钻井和采油提升设备的设计、制造和试验的要求。标准适用于下列钻井和采油提升设备：提升滑轮；游车和游车大钩；钻井大钩；吊环；吊卡；水龙头；死绳固定器；钻柱运动补偿器和游动设备的导向小车等。标准规定了两种产品规范级别，PSL1级代表了国际的一般技术要求水平；PSL2级代表了国际的较高技术要求水平。
该标准第4章规定了设计要求。其中规定应采用下列设计条件：
1）设备的操作人员应负责确定任一提升作业的安全工作载荷；
2）除非采用了附加要求SR2（见A.3），否则，设计及最低工作温度应为-20℃（-4℉）；
3）除非设备使用了在更低设计温度下具有要求韧性的合适材料（见A.3），否则，当温度低于-20℃（-4℉）时，不宜在满额定载荷值下使用。
该标准第6章规定了主承载件和承压件材料的各种鉴定、性能和加工要求。规定材料应按照书面的材料规范生产，要求至少应明确下列参数和极限：力学性能要求；材料评定；加工要求（包括许可的熔炼、加工和热处理方法）；化学成分和偏差；补焊要求。加工方法的说明应包括锻造比。该标准对材料的冲击韧性值做出了明确的规定：
1）冲击韧性值应由三次试验的平均值确定，如果构件的尺寸允许，应采用标准试样。如需要采用小尺寸冲击试样时，其验收标准应乘以表2中列出的适当的修正系数。不应采用宽度小于5mm的小尺寸试样。
2）规定的最小屈服强度大于或等于310MPa（45ksi）的材料，其在-20℃时的平均冲击韧性值应至少是42J（31ft·lbf），且其中任一值不低于32J（24ft·lbf）。
表2 小尺寸冲击试样的修正系数
3）规定的最小屈服强度低于310MPa（45ksi）的材料，其在-20℃时的平均韧性值应至少是27J（20ft·lbf），且其中任一值不低于20J（15ft·lbf）。
4）设计温度低于-20℃（-4℉）（例如在北极地区作业）时，应采用附加冲击韧性要求。所谓附加冲击韧性要求，如果要求设备的最低工作温度低于-20℃（-4℉）时，采购方应规定该设备主承载件用材料的最大冲击试验温度，在规定（或更低）温度试验的三个标准尺寸试件的最小平均夏比冲击功应为27J（20ft·lbf），单个值不应小于20J（15ft·lbf）。
该标准第6章还规定了主承载件和承压件材料的塑性指标要求。若设计要求厚度方向上的性能时，则材料应按照ASTMA770沿厚度方向进行断面收缩率试验，最小断面收缩率应为25%。PSL2构件应用符合表3中规定的相应延展性要求的材料制作。
表3 延伸率要求（PSL2）
①这里L0=标距；d=直径。
该标准第7章规定了主承载件和承压件组焊和补焊的要求，包括连接焊缝的要求。对焊接评定、书面文件、焊接材料的管理、焊缝性能、焊后热处理、组焊焊缝和补焊焊缝等均做了规定。对焊接工艺评定做出了下列规定：
1）构件的所有焊接，均应采用按照下列规范评定合格的焊接工艺进行：
①PSL1：ASME B31.3、ASME BPVC：2010第IX卷、AWS D1.1、ISO 15614-1、ASTM A488或等效标准；
②PSL2：ASME BPVC：2010第IX卷或等效标准。
2）只有按照上述标准或EN287-1鉴定合格的焊工或焊机操作工，才能进行焊接。
3）未列入上述标准的母材的焊接工艺，应单独地或按可焊性、拉伸性能或成分分组进行评定。如果母材金属延展性不能满足ASMEBPVC：2010第Ⅸ卷的弯曲试验要求，弯曲试验（PSL1或PSL2）应按下列方式进行：母材金属按相应标准中热处理后有延展性和强度要求的弯曲试样，应进行弯曲直至破坏。侧弯曲试样的弯曲误差应在规定角度的5°之内。(www.xing528.com)
该标准第8章规定了提升设备和材料的质量控制要求，内容包括：总则；质量控制人员的资格；测试设备；特定设备和零部件（所有主承载件、承压件和构件）的质量控制，包括化学成分、拉伸试验、冲击试验、可追溯性、目检、表面无损检测、铸件体积无损检测和焊缝的无损检测；尺寸检查；验证载荷试验；静水压试验；功能试验和要求确认的过程（主要是特殊工艺过程）。
该标准第9章是针对具体设备提出的技术要求，第10章是产品的标志要求，第11章是产品文件的要求，主要是需由制造厂保存的文件和设备（产品）携带的随机文件。该标准还有三个附录，附录A（规范性附录）附加要求，附录B（资料性附录）热处理设备的评定，附录C（资料性附录）API会标。
（2）API Spec 4F《钻井和修井井架、底座规范》[7] 该标准规定了石油工业钻井和修井作业用钢结构的要求和推荐做法，提供了统一的钢结构检定方法以及两种产品规范等级（PSL）。标准适用于所有新设计的钢制塔形井架、桅杆式井架、底座和天车。PSL1级包括制造业目前普遍执行的做法，PSL2包括PSL1的所有要求，以及附加要求。
该标准第6章规定了结构安全级别，钻井结构按照其SSL进行鉴定。针对每一个具体的位置，制造商和采购方协商选择预期或非预期的SSL。对于给定的SSL和位置，设计环境条件可以根据遵循的指南制定。
该标准第7章规定了设计载荷。每一个钻井结构应按照规定的各种组合载荷进行设计。
该标准第8章规定了设计规范。
该标准第9章规定了关键件材料质量鉴定、性能和加工的各项要求。规定材料应按照书面的材料规范生产，其规范要求至少应明确下列参数和极限：力学性能要求，化学成分和偏差，材料质量鉴定。该标准没有给出具体的钻井和修井井架、底座材料，但规定材料应满足制造商材料规范中规定的力学性能，若采购方规定，应使用该标准附录A.1中的附加冲击韧性要求。
该标准第10章规定了关键件的焊接要求。对焊接评定、书面文件、焊接材料的控制、焊缝性能、焊后热处理、质量控制要求和补焊等均做了规定。
该标准第11章规定了设备和材料的质量控制要求。内容包括：总则；质量控制人员资格；测试设备；无损检测；尺寸验证；工艺质量和修整；采购方的检验和拒收；试验；追溯性和要求确认的过程。
该标准第12章规定了产品文件的要求，主要是需由制造厂保存的文件和设备（产品）交付时的随机文件。该标准还有四个附录，附录A（规范性附录）附加要求，附录B（资料性附录）注解，附录C（资料性附录）API会标，附录D（资料性附录）采购指南。
（3）API Spec 7K《钻井和修井设备》[8] 该标准适用于钻井和修井设备的设计、制造和试验。这些设备包括：转盘；转盘补心；卡瓦；高压钻井液和水泥软管；活塞式钻井泵零部件；绞车零部件；不用于提升的卡盘；手动大钳；不用于提升的安全卡瓦；动力大钳；防喷器安装系统；高压钻井液循环系统减压装置；手动大钳和动力大钳尾绳。API Spec 7K与API Spec 8C比较，各章的题目是一样的，共计11章。
该标准第4章规定了设计要求。其中规定应采用下列设计条件：
1）设计载荷和安全工作载荷按第3章的规定。设备操作人员应负责确定具体操作的安全工作载荷；
2）除非有附加要求，否则，转盘、转盘卡瓦、动力大钳和绞车的设计和最低工作温度为0℃（32℉）。除非有附加要求，否则，安全卡瓦、卡盘和手动大钳的设计和最低工作温度为-20℃（-4℉）；
3）规定时才采用的要求见API Spec 7K规范附录A。
该标准第6章规定了主承载件和承压件所用材料的鉴定、性能和制造要求。用于制造主承载件的材料应符合或超过设计要求的书面规范。对力学性能、材料鉴定、制造和化学成分做了要求。在力学性能的条款中规定了塑性指标要求，若设计要求厚度方向上的性能时，则材料应按照ASTMA770沿厚度方向进行断面收缩率试验，最小断面收缩率应为25%。
该标准第7章规定了主承载件和承压件的生产焊接和焊补要求，包括连接焊缝。对焊接评定、书面文件、焊料控制、焊缝性能、焊后热处理、质量控制要求、组焊焊缝和补焊等均做了规定。其中，焊接评定的要求：
1）要求所有零部件的焊接，应采用ASME IX，AWS D1.1和（或）ASTM A488评定合格的焊接工艺进行。只有按照上述标准或BS EN 287鉴定合格的焊工或焊机操作工才能进行焊接。
2）未列入上述标准的母材的焊接工艺，应单独地或按可焊性、拉伸性能或成分分组进行评定。如果母材金属延展性不能满足ASME BPVC第Ⅸ卷的弯曲试验要求，弯曲试验应按下列方式进行：母材金属按相应规范中延展性和强度要求热处理后切取的弯曲试样，应进行弯曲直至破坏。焊缝试样切取的侧面弯曲试样，弯曲的角度误差应在规定角度的5°之内。
该标准第8章规定了设备和材料的质量控制要求，内容包括：总则；质量控制人员的资格；测试设备；特定设备和零部件（所有主承载件、承压件）的质量控制，包括化学成分、拉伸试验、冲击试验、可追溯性、目检、表面无损检测、铸件体积无损检测和焊缝的无损检测；尺寸验证；验证载荷试验；静水压试验和功能试验。
该标准第9章是针对具体设备提出的技术要求。第10章是产品的标志要求。第11章是产品文件的要求，主要是需由制造厂保存的文件和设备（产品）携带的随机文件。该标准还有三个附录：附录A（规范性附录）附加要求，其中要求在规定（或更低）温度试验的三个全尺寸试样的最小平均夏比冲击功应为27J（15ft·lbf），单个值不应小于20J（15ft·lb）；附录B（资料性附录）热处理设备的评定；附录C（资料性附录）推荐的活塞钻井泵术语和维护；附录D（资料性附录）许可证持有者使用API会标。
可以看出，几个标准均没有给出具体的材料牌号，也没有给出材料的强度极限。API Spec 7K和API Spec 8C均规定了材料的冲击韧性值和厚度方向的性能试验。API Spec 8C不但对冲击韧性值要求的最详细还规定了伸长率指标。几个标准对焊接材料及焊接方法均没有具体规定，需要按照相应的焊接规范及制造商的规范。
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