地質鑽探用無縫鋼管(地質管、鑽桿)用於地質岩心鑽探、礦產勘探、水文與工程鑽探,是連接鑽機與鑽頭、傳遞破碎動力並輸送沖洗介質的金屬管,要求具有良好的綜合力學性能、抗疲勞與耐磨性能。
國內現行標準為 GB/T 9808—2023《鑽探用無縫鋼管》(2023 年 12 月 28 日發佈,2024 年 7 月 1 日實施,代替 2008 版),鋼級 ZT380~ZT740。地質岩心鑽探鑽具另行按 GB/T 16950—2014 執行。國際詢價常對應 JIS G3465、API 5DP 鑽桿規範體系,見第 3 節對照表。
表1 地質鑽探用無縫鋼管主要執行標準
標準體系 | 標準編號 | 標準名稱 | 牌號示例 |
中國 GB | GB/T 9808—2023 | 鑽探用無縫鋼管(代替 GB/T 9808—2008) | ZT380~ZT740 |
中國 GB | GB/T 16950—2014 | 地質岩心鑽探鑽具(岩芯管等) | R780 等 |
日本 JIS | JIS G3465 | 鑽探用無縫鋼管 | — |
美國 API | API Spec 5DP | 鑽桿規範(鋼級對照) | E75、X95、G105、S135 |
行業 | YB 系列 | 地質鑽探管相關行業標準 | — |
表2 地質鑽探管鋼級與國際對照(近似)
檔次/牌號 | 國標 | 美標 ASTM/ASME | 歐標 EN | 日標 JIS | 國際 ISO |
380 級 | ZT380 | API 5DP E75(近似) | JIS G3465 同級 | — | — |
490 級★ | ZT490 | API 5DP E75(近似) | JIS G3465 同級 | — | — |
590 級 | ZT590 | API 5DP X95(近似) | — | — | — |
740 級 | ZT740 | API 5DP G105/S135(近似) | — | — | — |
註:ZT 鋼級以最小規定塑性延伸強度(Rp0.2)分級;與 API 5DP 鋼級為近似對照,非等效互換。
表3 常用鋼級力學性能參考
牌號 | 抗拉強度 Rm(MPa) | 屈服強度(MPa) | 伸長率 A(%) | 備註 |
ZT380 | ≥640 | ≥380 | ≥14 | 常用入門級 |
ZT490 | ≥690 | ≥490 | ≥12 | 常用★ |
ZT520 | ≥780 | ≥520 | ≥15 | 中強級 |
ZT540 | ≥740 | ≥540 | ≥12 | 中強級 |
ZT590 | ≥770 | ≥590 | ≥12 | 高強度 |
ZT640 | ≥790 | ≥640 | ≥12 | 高強度 |
ZT740 | ≥840 | ≥740 | ≥10 | 最高鋼級 |
註:上表為行業與標準資料整理參考值,具體以 GB/T 9808—2023 正文為準。
表4 地質鑽桿常用規格與尺寸偏差(參考)
項目 | 規定 |
常用規格 | 公稱外徑約Φ33~127 mm;壁厚約 5~10 mm;長度 6~12 m |
外徑偏差 | 約 -0.5%D~+1.0%D |
壁厚偏差 | 約 -10%S~+12.5%S |
彎曲度 | 約≤1.0~1.3 mm/m |
表5 常用國際鑽桿鋼級力學性能參考值
鋼級 | 標準 | 抗拉強度 Rm(MPa) | 屈服強度(MPa) | 說明 |
E75 | API 5DP | ≥689(參考) | ≥517(參考) | 對應 ZT490~ZT520 檔 |
X95 | API 5DP | ≥724(參考) | ≥655(參考) | 對應 ZT640 檔 |
G105 | API 5DP | ≥793(參考) | ≥724(參考) | 對應 ZT740 檔 |
註:上表為常用參考值,以對應標準原文為準。
表6 鋼級命名與交貨說明
項目 | 規定 |
鋼級命名 | ZT=鑽探(Zuan Tan)拼音首字母;數字=最小規定塑性延伸強度 Rp0.2(MPa) |
交貨狀態 | 正火、正火+回火或調質狀態交貨(按鋼級與協議) |
適用環境 | 可適用於含 H₂S、CO₂ 等腐蝕性介質的鑽採環境(按協議) |
岩芯管 | 地質岩心鑽探岩芯管按 GB/T 16950 執行(R780 等) |
表7 規格與尺寸偏差(GB/T 9808—2023)
項目 | 規定 |
公稱外徑 | 按標準規定,常用Φ33~127 mm,可協議供應其他規格 |
壁厚 | 按標準規定(常用 5~10 mm) |
外徑允許偏差 | 按標準規定 |
壁厚允許偏差 | 按標準規定 |
長度 | 按標準及協議,可定尺交貨 |
端部 | 車絲或平端按協議 |
表8 製造、交貨狀態與檢驗項目
項目 | 規定 |
製造方法 | 熱軋無縫工藝(鑽桿可後續車絲加工) |
交貨狀態 | 按鋼級規定(正火或調質),訂貨時註明 |
力學性能檢驗 | 室溫拉伸(縱向)、衝擊(按協議) |
液壓試驗 | 按協議逐根或抽樣 |
無損檢測 | 超聲檢測按協議 |
表面質量 | 內外表面不允許裂紋、摺疊、離層等缺陷 |
表9 應用領域與典型用途
應用領域 | 典型用途 |
地質岩心鑽探 | 地質勘探岩心鑽桿 |
礦產勘探 | 固體礦產鑽探鑽桿 |
水文水井鑽探 | 水井、水文地質鑽探鑽桿 |
工程勘察 | 工程地質鑽探鑽桿 |
非開挖施工 | 定向穿越鑽桿(按 GB/T 47975 等) |
表10 訂貨要點與注意事項
提示項 | 說明 |
鋼級選擇 | 按鑽深與地層條件選擇 ZT380~ZT740 鋼級 |
車絲要求 | 需車螺紋的鑽桿明確螺紋類型與端部加工要求 |
近似對應 | 與 API 5DP 鋼級為近似對照,出口鑽桿按訂單規範驗證 |
規格確認 | Φ33~127 mm 為常規地質鑽桿範圍,非常規規格提前協商 |
證書要求 | 按 GB/T 9808 出具質量證明書,出口按協議提供 EN 10204 等 |
本頁內容依據 GB/T 9808—2023《鑽探用無縫鋼管》及相關標準、行業資料整理,力學性能等數據以對應標準原文為準;鋼級對應關係為行業通用近似對照,供報價、選型與詳情頁編制參考,正式訂單請按客戶指定標準組織生產與認證。