ISO 2644:1975
(Main)Materials and equipment for petroleum and natural gas industries — Steel drill pipe for oil or natural gas wells
Materials and equipment for petroleum and natural gas industries — Steel drill pipe for oil or natural gas wells
Matériel d'équipement pour les industries du pétrole et du gaz naturel — Tiges de forage en acier pour puits de pétrole ou de gaz naturel
General Information
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INTERNATIONAL STANDARD @ ‘*=e 2644
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION .MEXAYHAPOnHAA OPTAHM3A4MR Il0 CTAHnAPTA3A4AM.ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Materials and equipment for petroleum and natural gas
industries - Steel drill pipe for oil or natural gas wells
Matériel déquipement pour les industries du pétrole et du gaz naturel - Tiges de forage en acier pour
puits de pétrole ou de gaz naturel
I
c w UDC 622.24.053 Ref. No. IS0 2644-1975 (E)
ln
b
?
Descriptors : petroleum industry, drill pipe, pipes (tubes), metal pipe, steels, specifications, dimensions, mechanical properties, tests,
mechanical tests, non-destructive tests, marking.
s N
a Price based on 15 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
FORE WORD
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation
of national standards institutes (IS0 Member Bodies). The work of developing
International Standards is carried out through IS0 Technical Committees. Every
Member Body interested in a subject for which a Technical Committee has been set
up has the right to be represented on that Committee. International organizations,
ISO, also take part in the work.
governmental and non-governmental, in liaison with
Draft International Standards adopted by the Technical Committees are circulated
to the Member Bodies for approval before their acceptance as International
Standards by the IS0 Council.
International Standard IS0 2644, which incorporates Addendum 1, was drawn up
by Technical Committee ISO/TC 67, Materials and equipment for petroleum and
natural gas industries, and circulated to the Member Bodies in May 1972.
Addendum 1 was circulated to the Member Bodies in January 1973.
of the
This International Standard has been approved by the Member Bodies
following countries :
Belgium Hungary Spain
Brazil India Switzerland
Czechoslovakia Italy Thailand
Egypt, Arab Rep. of Japan Turkey
France Poland United Kingdom
Ger many Romania U.S.S. R.
Addendum 1 has been approved by the Member Bodies of the following countries :
Bulgaria India Romania
Thailand
Canada Iran
Turkey
Czechoslovakia . Italy
United Kingdom
France Mexico
Germany Poland U.S.S. R.
Hungary Portugal Yugoslavia
P-J Member Bodv expressed disapproval of the Lxuments.
O International Organization for Standardization, 1975 0
Printed in Switzerland
II
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Page
CONTENTS
1 Scope and field of application . 1
2 References . 1
3 Definitions . 1
4 Manufacturing process . 1
5 Data to be given by the purchaser . 1
6 Designation . 1
7 Steels .
2
8 Drill pipe condition . 2
9 Permissible dimensional deviations . 2
10 Chemical analyses . 4
11 Mechanical and non-destructive tests . 4
12 Inspection rights . 7
13 Test reports . 7
14 Minimum mechanical characteristics . 7
15 Surface protection . 7
16 Marking . 7
8
.......
Annex : Bases for calculating the pipe body characteristics
iii
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*
---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD IS0 2644-1975 (E)
c
Materials and equipment for petroleum and natural gas
industries - Steel drill pipe for oil or natural gas wells
1 SCOPE AND FIELD OF APPLICATION c) type of pipe :
This International Standard specifies the characteristics of drill pipe
use in the
steel drill pipe and work tubing intended for
- with external upsetting,
drilling and servicing of oil or natural gas wells.
- with internai upsetting,
It specifies the sizes, diameters, thicknesses and grades of
0 steel.
- with external and internal upsetting;
It applies only to seamless drill pipe.
d) size (outside diameter) in millimetres (see table 12);
e) mass per unit length in kilograms per metre, or wall
thickness in millimetres (see table 12);
2 REFERENCES
f) grade of steel;
ISO/R 202, Flattening test on steel tubes.
g) length range (see clause 9);
IS0 375, Steel - Tensile testing of tubes.
h) delivery date, shipping instructions and marking;
ISO/ R 404, General technical delivery requirements for
steel. i) mill inspection (if required).
IS0 2566, Steel - Conversion of elongation values -
5.2 The purchaser shall also state on the order his
Part I : Carbon and low alloy steels.
requirements concerning the following optional
stipulations :
- normalizing of D 38 drill pipe;
3 DEFINITIONS
- ladle and supplementary analyses;
- pipe coating.
3.1 drill pipe : A metal pipe constituting an element of a
I)
dri I I i ng stri ng.
5.3 Attention is also called to the following stipulations
which are subject to agreement at the time of ordering :
3.2 work tubing: Small diameter pipe used in a well for
servicing.
a) marking;
b) special finish (lubricant, upset);
4 MANUFACTURING PROCESS
c) non-destructive tests.
A seamless drill pipe is a steel tubular product
manufactured by hot working from a solid steel blank and,
if necessary, by cold finishing to produce the desired
6 DESIGNATION
shapes, dimensions and properties.
A pipe manufactured according to this International
Standard shall be designated by
5 DATA TO BE GIVEN BY THE PURCHASER
a) its type;
5.1 In placing orders, the purchaser shall specify the b) the type of its ends;
following :
c) its size (outside diameter) in millimetres;
a) the reference number of this International Standard;
d) its mass per unit length in kilograms per metre, or its
wal I th ic kness in millimetres;
b) quantity (length or number of lengths);
1
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IS0 2644-1975 (E)
8 DRILL PIPE CONDITION
e) the grade of steel;
f) its length range;
8.1 Diameters, wall thicknesses and masses
g) a reference to this International Standard.
The pipes supplied shall have the diameters, wall
thicknesses and masses shown in table 12.
Example :
Drill pipe, external upsetting, 101,6 X 8,4, D 38 range 2,
8.2 Pipeends
according to IS0 2644.
Drill pipe shall be furnished with upset ends with a view to
rotary connection welding. Upsetting shall be either
internal or external, or internal and external. If so provided
7 STEELS
for in the order, the end finish may be different. In this
case all requirements other than end finishing and mass will
be maintained.
7.1 Steelmaking
The only processes permitted by this International
Standard are the following :
9 PERMISSIBLE DIMENSIONAL DEVIATIONS
- open-hearth, electric furnace or basic oxygen
steelmaking processes.
9.1 Outside diameter
7.2 Chemical composition
9.1 .I Drill pipe body
A pipe shall have a maximum sulphur content of 0,060 %
The tolerance on the outside diameter of the pipe shall be
and a maximum phosphorus content of 0,040 % whatever
I0,79 mm for D< 114,3mm, and +0,75% for
its grade. D 2 114,3 mm.
9.1.2 Upset ends
7.3 Mechanical properties
Close to the upset end, at the part of the pipe affected by
The limits of the test piece mechanical properties (see
heating and upsetting, the outside diameter may be within
11.3.1) are given in table 1 for each steel concerned.
the tolerances given in table 2.
Minimum
Minimum elongation
Proof
l I
Grade tensile A.
stress, R,
I I
of strength, R, on
I
' .-.--
8
steel 5,65&0 *
I
I
I
I
I
NImm2 N/mm2 %
D 38 R, 0,5 > 379 655 14.3
E 52 R, 0,5 > 51 7 690 13,O
N 56 R, 0,5 > 552 690 13,O
FIGURE 1 - Upset end
X 66 660 Q R, 0.5 < 860 730 12
G 73 730 S R, 0,6 i 930 800 11,5
s 93 930SRp0.7i1 140 1 O00 9.5
.
Outside diameter D Tolerances on length/
I
û Q 88,9 mm + 2,4 mm - 0.8 mm
127 mm
101,6 Q û S 127.0 mm + 2,8 mm - 0.75 % D
7.4 Heat treatment
=D
D > 139.7 mm + 3.2 mm - 0.75 % D
As a function of the steel quality (steelmaking and
analysis), the manufacturer shall indicate the heat treatment
to obtain the properties given in table 1 (normalizing,
NOTE - Stepping of diameter C#J over length I shall be smooth and
progressive, not abrupt.
through-hardening or quenching and tempering).
2
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IS0 2644-1975 (E)
9.2 Wall thickness 9.5 Mass
Each pipe length wall thickness shall conform to the
following specifications : 9.5.1 Each drill pipe shall be weighed separately. In the
case of pipes fitted with rotary connections, either integral
At any place the minimum thickness shall not be less than
or attached, make allowance for the effective connection
87,5 % of the tabulated thickness, the maximum thickness
mass.
being limited by the mass tolerance (see 9.5.3).
Measurements shall be made with a gauge fitted with
9.5.2 The masses determined shall conform to the
contact pins having a diameter of 6,35 mm. The end of the
specified (or adjusted calculated) masses for the end
pin contacting the inside surface of the pipe shall be
finishes provided for in the order within the tolerances
rounded to a radius of 38 mm; the end of the pin
stipulated in 9.5.3. Calculated masses shall be determined in
contacting the outside surface shall be flat or rounded to a
accordance with the formula :
radius of 38 mm.
Thickness measurements can also be made using
appropriately calibrated non-destructive equipment of
adequate accuracy. In case of dispute the mechanical gauge
where
measurement will, however, be relied upon.
is the calculated mass of a drill pipe of length L, in
WL
kilograms;
9.3 Eccentricity
W, is the plain end mass per unit length, in kilograms
9.3.1 On outside diameter
per metre;
The maximum eccentricity, as measured with a saddle
gauge at a distance of 127 to 150 mm from the upset end
L is the length of drill pipe, as defined in 9.6, in metres;
(see figure 21, shall not exceed 2,4 mm (total reading of the
measuring instrument).
e, is the mass gain or loss due to end finishing, in
kilograms.
9.3.2 On inside diameter
9.5.3 On one drill pipe the tolerance shall be + 6,5 %. On
The maximum eccentricity of the upset bore hole with
- 3,5
respect to the external surface of the drill pipe shall not
a complete wagon (i.e. 18 t minimum) the tolerance shall
exceed 1,6 mm (total reading on the measuring
be O %.
instrument : 3,2 mm).
- 1.75
9.4 Ovality
NOTE .- Tolerances per drill pipe or per wagon load are applicable
simultaneously, except for loads less than 18 t where the tolerance
The maximum ovality, as measured with a micrometer on
+ 6r5 % only is obligatory.
- 3.5
mm.
the external upset diameter, shall not exceed 2,4
304,8 mm 304,8 mm
FIGURE 2 - Saddle gauge for measurement of eccentricity of drill pipe upset end
3
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IS0 2644-1975 (E)
9.6 Length The analyses so determined shall conform to the
requirements specified in 7.2.
Drill pipes shall be delivered in the length range specified on
the order. The ranges shall conform with table 3. The
10.2 Check analysis
lengths as defined here are measured as the overall lengths
of the drill pipes including upset ends for welding.
10.2.1 Two finished lengths shall be analysed by the
TABLE 3 - Length ranges
400 pipes of the same
manufacturer from each lot of
1 I
diameter. For multiple lengths, a length is considered as all
Range1 I Range2 I Range3,
of the sections cut from a particular multiple length.
I 15.6 to
5.5 to I 8.2 to
10.2.2 The analysis shall be carried out on drillings
9.1 m 13,7 m
6.7 m
representing the full wall thickness of the pipe. The
minimum drill size used for taking the samples shall be
On 95 % min. of a ship-
ment (see table 4)
12.7 mm.
- maximum variation
- minimum length
10.2.3 If the check analysis on one length representing the
lot fails to conform to the requirements of 7.2 the
On 90 % min. of a ship-
manufacturer will be allowed to re-test two supplementary
ment (see table 4)
lengths. If the re-check is satisfactory, the lot shall be
0
- maximum variation
accepted except for the defective length. If both lengths
- minimum length
representing the lot, or one (or hoth) lengthsb) of the
re-check analysis fail, at the manufacturer's option the
entire lot shall be rejected or individual re-check analyses
9.7 Inside diameter
carried out. These re-check analyses shall be made on
defective lengths only. Samples shall be taken as specified
Each externally upset drill pipe shall be tested over its
in 10.2.2.
whole length of upsetting with a mandrel 102 mm (4 in)
long and of diameter 4,8 mm (3/16 in) less than the inside
diameter of the pipe as stated in the tables 12. This test shall
10.3 Mill-control check analysis
not be made on pipes of 89 mm (3 1/2 in) diameter and of
A ladle analysis of each steel heat used shall be made by the
a mass per unit length equal to 19,8 kg/m (13.30 Ib/ft).
manufacturer. A record of such analyses shall be available
to the purchaser.
9.8 Straightness
All drill pipes shall be delivered with a reasonable
11 MECHANICAL AND NON-DESTRUCTIVE TESTS
straightness.
9.9 Loads 11 .I Nature of tests
Wagon loads shall comply with table 4. Drill pipes of grades D 38, E 52 and N 56 shall be tested for
tensile strength and flattening strengths.
TABLE 4 - Wagon loads (see ranges - table 31 O
X 66, G 73 and S 93 shall be tested for
Drill pipes of grades
tensile strength and shall be submitted to a non-destructive
Order smaller
test.
than one Railway shipment
Railway shipment,
wagon load direct from mill to interrupted from mill
11.2 Number of tests
final consignee to final consignee
The number of tests shall conform to the requirements of
Total tolerance! Total variation on 5 % Total variation on 5 %
table 5.
of ranges maximum of shipment maximum of shipment,
required for total load
required per wagon load,
11.3 Tensile tests
in the corresponding in the corresponding
range. range.
11.3.1 Tensile tests shall be carried out in accordance with
lSO375. Proof stress values shall be calculated for an
elongation under load of 0,5 %, except for grade G 73, for
10 CHEMICAL ANALYSES
which the elongation under load is 0,6 % and grade S 93,
for which it is 0,7 %.
10.1 Ladle analysis
Test pieces, at the manufacturer's option, shall be either
When requested hy the purchaser, the manufacturer shall full sections on the pipe end or strips with the same heat
treatment as the pipe. A test piece shall represent the full
furnish a ladle analysis of each steel heat used. In addition
thickness of the pipe from which it is taken; it must not be
be furnished with the
the purchaser, upon request, shall
flattened before testing.
results of such other chemical analyses as may be obtained.
4
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IS0 2644-1975 (E)
TABLE 5 - Number of tests
Number of tests
Test
Tensile test on
D> 16a D< 16a
1 per 400 lengths’) ’)
test piece
Mill-control
1 per heat
0,7 X D (0,965 - 0,0206 D/a) D
tensile test
N 56
Flattening test on On non-upset or untreated drill pipes :
test piece on each end of each drill pipe3)
D = outside diameter in millimetres
On upset and treated drill pipes :
a = wall thickness in millimetres
test pieces shall be taken at each end of
each drill pipe before upsetting and treat-
pipes in the lot shall be accepted except the one initially
ment, or on drill pipes at the rate of 1 per
selected and from which the first defective test piece was
20 lengths before treatment. In this case,
cut.
test pieces shall be treated in a similar way
to that specified for the grade concerned.
If one or both of the test pieces fail to meet the
may choose
requirements of the re-test, the manufacturer
to test individually all remaining drill pipes in the lot. In
1) In the case of treated drill pipes, all drill pipes in a lot shall have
0 been submitted to the same treatment. this case the test shall be carried out only foi those
properties which were not satisfactory at the re-test.
2) In the case of seamless drill pipes in multiple lengths, a length is
classed as the sum of the sections obtained from this multiple length.
In case of unsatisfactory flattening re-tests per lot, the
3) In the case of seamless drill pipes in multiple lengths cut in
manufacturer may decide to re-treat and then re-test the
sections, tests shall be made at each end of the multiple length.
lot. In case of individual testing the manufacturer may
re-test test pieces cut on the same pipe end until
11.3.2 The width of the test piece gauge length shall be
satisfactory results are obtained. However, the drill pipe
about 38 mm if suitable face testing grips are used or if the
length shall not then be less than 80 % of that before the
ends of the test piece are machined to reduce the curvature
first cropping.
in the grip area; otherwise it shall be approximately 19 mm
for drill pipes 88,9 mm and smaller, 25,4 mm for drill pipes
11.6 Non-destructive testing
from 10,1,6 to 193,7 mm, and approximately 38 mm for
drill pipes 219.1 mm and larger. In no case shall the test
11.6.1 Applications and options
piece gauge length width be greater than four times the
thickness of the test piece.
In a case where such testing is specified in addition to visual
inspection, and always in the case of grades X 66, G 73 and
11.3.3 If any tensile test piece shows defective machining
S93, drill pipes shall be tested over their full length to
or develops flaws, it may be discarded and another test
detect longitudinal defects, by magnetic particle inspection,
piece substituted.
or by an ultrasonic method, or by an electromagnetic
method. Furthermore the ends of drill pipes shall be
When the elongation of any tensile test piece is less than
0
inspected for transverse defects by the magnetic particle
that specified, a re-test is allowed if any part of the fracture
method. The location of the equipment in the mill wi!l be
is outside the middle third of the gauge length as indicated
at the discretion of the manufacturer. However the
by scribe scratches marked on the test piece before testing.
non-destructive testing shall take place after all
heat-treating operations, but may take place before
cropping or threading.
11.4 Flattening test
The flattening test shall be carried out in accordance with
1 1.6.2 Magnetic particle inspection
ISO/R 202.
When magnetic particle inspection is employed for
No cracks or breaks shall occur anywhere in the test piece
longitudinal defect detection, the entire outside surface of
until the distance between plates z is less than that specified
the pipe and the inside surface for a distance equal to twice
in table 6.
the outside diameter of the pipe without exceeding
300 mm from the end should be inspected. The inside and
outside surface of the ends of drill pipes shall be inspected
11.5 Re-tests
for transverse defects by the magnetic particle method.
In a case where a test on a drill pipe sample representative Magnetic particle inspection may be employed on inside
of a lot is not satisfactory the manufacturer may decide to surfaces after heat treatment and before end cropping.
re-test the product using test pieces taken on two additional
is permissible
If defects are found, further cropping
drill pipes in the same lot.
provided that the inside surface is again inspected by the
These test pieces shall be cut as indicated in 11.3 and 11.4. magnetic particle method as stipulated above. The depth of
If these test pieces meet the requirements, then all drill all defects revealed by this inspection shall be determined.
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
IS0 2644-1975 (E)
b) 12,5 % a notch : twice the probe length
1 1.6.3 Electromagnetic or ultrasonic inspection
maximum at full depth.
...
NORME INTERNATIONALE 2644
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION *MEW«LYHAPOPIHAR OPïAHEf3AUHR II0 CTAH.IlAPTH3AUHEf .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
1
Matériel d'équipement pour les industries du pétrole et du gaz
O
naturel - Tiges de forage en acier pour puits de pétrole ou
de gaz naturel
Materials and equipment for petroleum and natural gas industries - Steel drill pipe for oil or natural gas wells
Première édition - 1975-06-15
/- 2.
- U CDU 622.24.053 Réf. no : IS0 2644-1975 (FI
-
ln
*
Dexripteurs : industrie du pétrole, canalisation de forage, tuyau, tuyau métallique, acier, spécification, dimension, propriété mécanique,
-4
w essai, essai mécanique, essai non destructif, marquage.
W
hl
?? Prix basé sur 15 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
AVANT-PROPOS
L'ISO (Organisation Internationale de Normalisation) est une fédération mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (Comités Membres ISO). L'élaboration de
Normes Internationales est confiée aux Comités Techniques ISO. Chaque Comité
Membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du Comité Technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I'ISO, participent également aux travaux.
Les Projets de Normes Internationales adoptés par les Comités Techniques sont
soumis aux Comités Membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes Internationales par le Conseil de I'ISO.
La Norme Internationale IS0 2644, à laquelle est incorporé l'Additif 1, a été établie
par le Comité Technique ISO/TC 67, Matériel et équipement pour les industries du
pétrole et du gaz naturel, et fut soumise aux Comités Membres en mai 1972.
L'Additif 1 fut soumis aux Comités Membres en janvier 1973.
Cette Norme Internationale a été approuvée par les Comités Membres des pays
suivants :
Allemagne Hongrie
Royaume-Uni
Belgique Inde
Suisse
Brésil Italie Tchécoslovaquie
Égypte, Rép. arabe d' Japon T ha i'l a nde
Espagne Pologne Turquie
France Roumanie U.R.S.S.
L'Additif 1 a été approuvé par les Comités Membres des pays suivants :
*I
Allemagne Iran Royaume-Uni
i
Butgarie Italie Tchécoslovaquie
Canada Mexique Thaïlande
France Po I ogne Turquie
Hongrie
Portugal U.R.S.S.
Inde Roumanie Yougoslavie
Aucun Comité Membre n'a désapprouvé ces documents.
O Organisation Internationale de Normalisation, 1975 O
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
Page
SOMMAI RE
1 Objet et domaine d'application . . . 1
4
2 Références . . 1
3 Définitions . . 1
4 Procédéde fabrication . . 1
a
5 indications à fournir par l'acheteur . . . 1
6 Désignation . . 1
............ 2
7 Aciers .
.......... 2
8 État des tiges .
............ 2
9 Écarts dimensionnels admissibles . .
............ 4
10 Analyses chimiques .
11 Essais mécaniques et non destructifs . . 4
12 Droit au contrôle . . 7
13 Procès-verbaux d'essais . . 7
............ 7
14 Caractéristiques mécaniques minimales
15 Protection des surfaces . 7
16 Marquage . 7
..... 8
Annexe : Bases de calcul des caractéristiques du corps des tiges
...
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
~~
IS0 2644-1975 (FI
NORME INTERNATIONALE
Matériel d'équipement pour les industries du pétrole et du gaz
naturel - Tiges de forage en acier pour puits de p6trole ou
de gaz naturel
c) type de tige :
1 OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION
tige de forage
La présente Norme Internationale spécifie les
caractéristiques des tiges de forage et des tiges de service en
- avec refoulement extérieur,
acier, utilisées dans l'exploitation des puits de pétrole ou de
gaz naturel.
- avec refoulement intérieur,
Elle fixe les dimensions, diamètres, épaisseurs de paroi et
- avec refoulement extérieur et intérieur;
nuances d'acier.
d) dimension (diamètre extérieur), en millimètres (voir
Elle s'applique uniquement aux tiges sans soudure.
tableaux 12);
e) masse linéique en kilogrammes par mètre ou
épaisseur de paroi, en millimètres (voir tableaux 12);
2 RÉFÉRENCES
f) nuance d'acier;
ISOIR 202, Essai d'aplatissement sur tubes en acier.
g) gamme de longueurs (voir chapitre 9);
IS0 375, Acier - Essai de traction sur tubes.
h) date de livraison, instructions d'expédition et
ISOIR 404, Conditions générales techniques de livraison
marquage;
pour l'acier.
i) réception en usine (s'il y a lieu).
IS0 2566, Acier - Conversion des valeurs d'allongement -
Partie I : Acier au carbone et aciers faiblement alliés.
5.2 L'acheteur doit également préciser à la commande ses
exigences quant aux stipulations suivantes à caractère
facultatif :
3 DÉFINITIONS
- recuit de normalisation des tiges de forage D 38;.
3.1 tige de forage : Tube métallique constituant l'élément
- analyses chimiques de coulée et autres analyses
d'un arbre de forage.
supplémentaires;
- revêtement des tubes.
3.2 tige de service : Tube de petit diamètre, utilisé dans un
forage pour des opérations de service.
5.3 L'attention est également attirée sur les stipulations
suivantes qui doivent faire l'objet d'un accord lors de la
commande :
4 PROCÉDÉ DE FABRICATION
a) marquage;
La tige sans soudure est un produit tubulaire en acier,
obtenu par travail à chaud d'un bloc d'acier plein, ce travail b) finition spéciale (lubrifiant, refoulement) ;
pouvant être suivi d'une finition 2 froid, si nécessaire, pour
c) essais non destructifs.
obtenir les formes, dimensions et propriétés requises.
6 DÉSIGNATION
5 INDICATIONS À FOURNIR PAR L'ACHETEUR
Chaque tige fabriquée selon la présente Norme
Internationale doit être désignée par
5.1 À la commande, l'acheteur doit indiquer les points
suivants ; a) son type;
a) référence de la présente Norme Internationale; b) le type de ses extrémités;
c) sa dimension (diamètre extérieur), en millimètres;
b) quantité (métrage ou nombre de longueurs);
1
---------------------- Page: 4 ----------------------
d) sa masse linéique en kilogrammes par mètre ou son 8 ÉTAT DES TIGES
épaisseur de paroi, en millimètres;
8.1 Diamètres, épaisseurs de paroi et masses
e) sa nuance d'acier;
Les tiges fournies doivent avoir les diamètres, épaisseurs de
f) sa gamme de longueur;
paroi et masses indiqués dans les tableaux 12.
g) une référence à la présente Norme Internationale.
8.2 Extrémités des tiges
Exemples :
Les tiges de forage doivent être livrées avec extrémités
Tige de forage, forgée extérieurement,
forgées, en vue du soudage de raccords ((Rotary)).
101,6 X 8,4, D 38 gamme 2, selon IS0 2644.
Le forgeage doit être soit intérieur ou extérieur, soit
intérieur et extérieur. Si cela est prévu à la commande, la
finition des extrémités pourra être différente. Dans ce cas,
7 ACIERS
toutes les exigences autres que celles de finition d'extrémité
et de masse seront maintenues.
7.1 Élaboration
Les seuls procédés admis par la présente Norme
9 ÉCARTS DIMENSIONNELS ADMISSIBLES
Internationale sont les suivants :
a
- four Martin, four électrique ou convertisseur avec
9.1 Diamètre extérieur
sou ff I age à I 'oxygène indus tri el lem en t pur.
9.1 .I Corps de la tige
7.2 Composition chimique
La tolérance sur le diamètre extérieur de la tige doit être de
La tige doit avoir, quelle que soit la nuance, une teneur
+0,79 mm pour D< 114,3 mm et de +0,75% pour
maximale en soufre de 0,06 %, et en phosphore de 0,04 %
i
D>114,3mm.
sur coulée.
9.1.2 Extrémités refoulées
7.3 Caractéristiques mécaniques
Près du refoulement, dans la partie de raccordement de la
Le tableau 1 indique les limites des caractéristiques
tige perturbée par la chauffe et le travail de forge, le
mécaniques sur éprouvettes (voir 11.3.1 ) pour l'acier
diamètre extérieur peut avoir des tolérances conformes à
considéré.
celles indiquées dans le tableau 2.
TABLEAU 1 - Caractéristiques mécaniques
-
Ailon-
Résistance gement
Limite
minimale minimal,
conventionnelle
I I
Nuance
d'élasticité, R,
I I
d'acier trato:, RI
I
' --.--
8.
5.6-*
I
I
I
I
I
N/mmz N/mm2
-
D 38 R, 0,5 > 379 655 14,3
13.0
E 52 R, 0,5 > 51 7 690
N 56 R, 0.5 > 552 690 13,O
X 66 660 5. R, 0.5 5.860 I 730 12
G 73 730 5. R, 0,6 4 930 800 11.5
TABLEAU 2 - Tolérances sur extrémités forgées
s 93 930 5. R, 0.7 Q 1 140 1 O00 9.5
-
1 Diamètre extérieur il I Tolérances I Sur distance I I
* Si d'atitres longueurs entre repbes sont utilisées, l'allongement
~~ ~~~
correspondant doit être obtenu conformément 6 I'ISO 2566. En cas
D5. 88,9 mm + 2,4 mm - 0,8 mm
de litige, la longueur entre repères de 5,656 doit être utilisée.
127 mm
7.4 Traitement thermique
D > 139,7 mm + 3.2 mm - 0,75 % D
En fonction du type d'acier (élaboration et analyse), le
fabricant doit indiquer le traitement retenu pour obtenir les
caractéristiques du tableau 1 (normalisation, trempe air ou
NOTE - Les changements de diamètre $J, sur la longueur I doivent
trempe liquide et revenu). être progressifs, sans variation brusque.
2
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9.2 Épaisseur de paroi 9.5 Masse
L'épaisseur de paroi de chaque longueur de tige doit être
9.5.1 Chaque tige de forage doit être pesée
conforme aux spécifications suivantes :
individuellement. Dans le cas de tiges avec raccords Rotary
En aucun point, l'épaisseur minimale ne doit être inférieure
d'une seule pièce ou rapportés, tenir compte de la masse
à 87,5 % de l'épaisseur stipulée, l'épaisseur maximale étant
effective du raccord.
limitée par la tolérance de masse (voir 9.5.3). Les mesurages
d'épaisseur doivent être effectués au moyen d'un calibre
9.5.2 Les masses déterminées doivent être conformes aux
muni de touches d'un diamètre de 6.35 mm. La touche
masses calculées spécifiées (ou aux masses calculées
venant en contact avec la surface intérieure doit être
ajustées) pour le type d'extrémité prévu à la commande,
arrondie, avec un rayon de 38 mm; la touche venant en
dans la limite des tolérances indiquées en 9.5.3. Les masses
contact avec la surface extérieure doit être plate ou
calculées doivent être déterminées à l'aide de la formule
arrondie, avec un rayon de 38 mm.
Les mesurages d'épaisseur peuvent également être effectués
à l'aide d'un équipement non destructif, convenablement
calibré et d'une précision appropriée. En cas de litige, le
où
mesurage au calibre mécanique fera foi.
W, est la masse calculée d'une tige de longueur L, en
0 9.3 Excentricité
kilogrammes;
Wpe est la masse linéique de la tige lisse, en
9.3.1 Sur diamètre extérieur
kilogrammes par mètre;
L'excentricité maximale, mesurée avec un calibre-selle, à
une distance de 127 à 152mm de l'extrémité du
L est la longueur de la tige comme définie en 9.6, en
refoulement (voir figure 2) ne doit pas dépasser 2.4 mm
mètres;
(lecture totale de l'appareil de mesure).
e, est le gain ou la perte de masse due a la finition
9.3.2 Sur diamètre intérieur
d'extrémité, en ki I ogrammes.
L'excentricité maximale de l'alésage du refoulement par
9.5.3 Par tige, la tolérance doit être de + - 6*5 3,5 %. sur un
rapport à la surface extérieure de la tige de forage ne doit
pas être supérieure à 1,6 mm (lecture totale de l'appareil de
chargement de wagon (c'est-à-dire au minimum de 18 t) la
mesurage : 3,2 mm).
tolérance doit être de - O ,75 %.
9.4 Ovalisation
NOTE - les tolérances, par tige ou par lot, sont applicables
L'ovalisation maximale, mesurée avec un micromètre sur le
simultanément, sauf pour les charges inférieures à 18 t, où
diamètre extérieur du refoulement, ne doit pas dépasser
seule est impérative ia tolérance
2;; %.
2,4 mm.
0
304,8 mm
304f8 mm4
t. --3-
FIGURE 2 - Calibre-selle pour le mesurage de l'excentricité du refoulement des tiges de forage
3
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10 ANALYSES CHIMIQUES
9.6 Longueur
Les tiges doivent être dans la gamme de longueur prévue à 10.1 Analyses de coulée
la commande. Ces gammes doivent être conformes au
Sur demande, le fabricant doit fournir au client une analyse
tableau 3. Les longueurs ainsi définies correspondent à la
de chaque coulée d'acier utilisée. De plus, à la demande, le
longueur hors tout des tiges, y compris les refoulements
fabricant doit fournir le résultat d'autres analyses chimiques
destinés à la soudure.
qu'il peut obtenir. Les analyses ainsi obtenues doivent être
conformes aux stipulations de 7.2.
TABLEAU 3 - Gammes de longueur
10.2 Analyses de contrôle
10.2.1 Le fabricant doit effectuer des analyses sur deux
5.5 à a,2 à 11.6à
longueurs de tiges finies par lot de 400 tiges de même
13.7 m
diamètre. Pour les longueurs multiples, une longueur est
conçidérée comme l'ensemble des sections coupées dans
Sur 95 % au minimum
ladite longlieur multiple.
d'un chargement
(voir tableau 4)
10.2.2 L'analyse doit être effectuée sur des copeaux
- variation maximale
prélevés par percage sur l'épaisseur de paroi totale du tube.
- longueur minimale
Le diamètre minimal des forets doit être de 12.7 mm.
Sur 90 % au minimum
d'un chargement
10.2.3 Si l'une des longueurs représentant un lot ne donne
(voir tableau 4)
pas un résultat conforme à 7.2, le fabricant pourra décider
- variation maximale
de procéder à de nouveaux essais sur deux longueurs
- longueur minimale 11.6
82
supplémentaires. Si ces contre-essais sont satisfaisants, le lot
doit être accepté, à l'exception de la première longueur
défectueuse. Si les deux longueurs représentant un lot, ou
l'une (ou les deux) longueurs de contre-essais ne donnent
9.7 Diamètre intérieur
pas de résultat satisfaisant, le fabricant pourra décider de
Chaque tige de forage refoulée extérieurement doit être
rebuter tout le lot ou de procéder à des contre-analyses
contrôlée sur toute la longueur du refoulement au moyen
individuelles. Ces contre-analyses doivent porter seulement
d'un mandrin de 102 mm (4 in) de longueur et de diamètre
sur le ou les éléments non satisfaisants. Les prélèvements
inférieur de 4,8 mm (3/16 in) au diamètre intérieur de la
doivent être effectués comme prévu en 10.2.2.
tige tel qu'indiqué aux tableaux 12. Cet essai ne doit pas être
effectué sur les tiges de 89 mm (3 1/2 in) de diamètre et de
10.3 Analyse de contrôle en usine
masse linéique égale à 19,8 kg/m (13,30 Ib/ft).
Le fabricant doit effectuer une analyse de chaque coulée
d'acier utilisée. II doit en tenir le registre à la disposition du
client.
9.8 Rectitude
Toutes les tiges doivent être livrées raisonnablement droites.
II ESSAIS MÉCANIQUES ET NON DESTRUCTIFS
9.9 Chargements
11 .I Nature des essais
Les chargements sur wagons doivent être conformes aux
Les tiges de forage des nuances D 38, E 52 et N 56 doivent
règles reprises dans le tableau 4.
être soumises à des essais de traction et d'aplatissement.
Les tiges de forage des nuances X 66, G 73 et S 93 doivent être
TABLEAU 4 - Chargements dcwagons (voir gammes - tableau 3)
soumises à un essai de traction et à un essai non destructif.
~~ ~
Commande supérieure à un wagon
11.2 Nombre d'essais
Commande
Transport ferroviaire
Le nombre d'essais doit être conforme aux indications du
inférieure à Ur Transport ferroviaire
interrompu entre
a tableau 5.
chargement dc direct de l'usine
l'usine et la
wagon la destination finale
destination finale
11.3 Essai de traction
11.3.1 Les essais de traction doivent être effectués
5 % au maximum
5 % au maximum
conformément à I'ISO375, les valwrs de la limite
Tolérances
du chargement, du chargement,
totales des conventionnelle d'élasticité étant calculées pour un
gammes
allongement sous charge de 0,5 %. Pour la nuance G 73,
l'allongement sous charge est de 0,6 %, et pour la nuance
pondante. gamme correspondante
S 93, de 0.7 %.
4
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TABLEAU 6 - Distances z entre plateaux
Les éprouvettes sont au choix du fabricant, soit une section
en bout de tige, soit une bande longitudinale ayant subi le
même traitement que la tige. Une éprouvette doit
Distance z avec
Nuance
représenter l'épaisseur totale de la tige sur laquelle elle a été
d'acier
prélevée; elle ne doit pas être aplatie avant essai. D>16a I D<16a
TABLEAU 5 - Nombre d'essais
D 38
E52 1 0.7 X D (0,965 - 0,0206 D/a) D
Essai Nombre d'essais
N 56
Traction sur
1 par 400 longueurs') 2,
éprouvette
D = diamètre extérieur, en millimètres
Traction de contrdle a = épaisseur de paroi, en millimètres
1 par coulée
en usine
Aplatissement sur Sur les tiges sans refoulement ou sans
11.5 Contreessais
éprouvette traitement :
sur chaque extrémité de chaque tige3).
Dans le cas d'un essai non satisfaisant sur échantillon
Sur tiges refoulées et sur tiges traitées :
représentant un lot, le fabricant peut décider de procéder à
les éprouvettes doivent être prélevées a
des contre-essais sur des éprouvettes prélevées sur deux tiges
chaque extrémité de chaque tige avant
supplémentaires du même lot.
refoulement et traitement, ou sur tige
avant traitement, à raison de 1 par 20 ion-
Ces éprouvettes doivent être prélevées comme indiqué
Sueurs. Dans ce cas, les éprouvettes doiveri
en 11.3 et 11.4. Si elles donnent des résultats
subir un traitement équivalent à celui qui
satisfaisants, toutes les tiges du lot doivent être acceptées,
est prévu pour la nuance considérée.
sauf celle sur laquelle avait été prélevée la première
éprouvette défectueuse.
1) Dans le cas de tiges traitées, toutes les tiges d'un lot doivent
avoir subi le même traitement.
Si une éprouvette (ou les deux) pour contre-essais ne donne
2) Dans le cas de tiges sans soudure en longueurs multiples, une
pas de résultats satisfaisants, le fabricant peut décider
5 la somme des sections obtenues 5 partir de
longueur est assimilée
d'essayer individuellement toutes les tiges restantes du lot.
cette longueur multiple.
Dans ce cas, l'essai ne doit porter que sur !es
3) Dans le cas de tige sans soudure en longueurs multiples, découpée
caractéristiques qui n'avaient pas été satisfaites lors du
en sections, l'essai doit être effectué sur chaque extrémité de la
longueur multiple.
contre-essai.
11 -3.2 La largeur de la partie calibrée de l'éprouvette doit
Pour les essais d'aplatissement par lot en cas de
être d'environ 38 mm, si l'on dispose de mors épousant la
contre-essais, le fabricant peut décider de procéder 6 un
nouveau traitement du lot, puis de le soumettre 2 nouveau 5
courbure de l'éprouvette ou si les extrémités de l'éprouvette
l'essai. En cas d'essais individuels, le fabricant peut
sont usinées pour réduire la courbure dans la zone des mors;
effectuer des contre-essais sur des éprouvettes prélevées sur
sinon, la largeur de la partie calibrée doit être d'environ
la même extrémité des tiges, jusqu'à obtention de résultats
19 mm pour les tiges de diamètre inférieur ou égal à
satisfaisants. Toutefois, la longueur de la tige ne doit pas
88,9 mm, de 25,4 mm pour les tiges de 101.6 à 193,7 mm
être inférieure à 80 % de celle qu'elle avait avant le premier
et environ 38 mm pour les tiges de diamètre supérieur ou
prélèvement par chutage.
égal à 219,l mm. En aucun cas la largeur de la partie
calibrée de l'éprouvette ne doit être supérieure à quatre fois
l'épaisseur de cette éprouvette.
11.6 Essais non destructifs
11.3.3 Si une éprouvette de traction présente un usinage
défectueux ou des fissures, elle pourra être écartée et
11.6.1 Applications et options
remplacée par une autre.
Dans le cas où ces essais sont prévus en plus du contrôle
Lorsque l'allongement d'une éprouvette de traction est
visuel, et toujours, dans le cas des nuances X 66, G 73 et
inférieur à celui prescrit, un contre-essai est autorisé si une
S93, les tiges de forage doivent être inspectées sur toute
partie de la rupture se trouve en dehors du tiers médian de
leur longueur, en vue de detecter les défauts longitudinaux
la longueur entre repères, comme indiqué par les marques
soit par le procédé aux particules magnétiques, soit par
au pointeau faites avant l'essai.
le procédé ultrasonique, soit par un procédé
électromagnétique. De plus, les extrémités des tiges peuvent
11.4 Essai d'aplatissement
être contrôlées aux particules magnétiques pour la
détection des défauts transversaux. L'emplacement de
L'essai doit être effectué selon I'ISO/R 202.
l'équipement de contrôle dans la chaîne de production est
Aucune crique, ou cassure, ne doit apparaître en quelque laissé au gré du fabricant. Toutefois, le contrôle non
point que ce soit sur l'éprouvette, tant que la distance entre
destructif doit être exécuté après toutes les opérations de
plateaux z ne sera pas inférieure à celle spécifiée au traitement thermique, mais peut avoir lieu avant chutage ou
filetage des extrémités.
tableau 6.
5
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c) Entaille (voir tableau 7)
11.6.2 Inspection par particules magnétiques
Des entailles témoins (types 12,5 % et 5 %) doivent être
Lorsqu'on emploie ie contrôle aux particules magnétiques
faites dans les étalons de référence.
pour détecter les défauts longitudinaux, il convient
Lorsque des entailles interne et externe sont utilisées, il
d'inspecter la to
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.