最新牙轮钻头的尺寸教学教材
第2章 钻进工具
普通轴承
转动灵活，轴承不旷
转动灵活但旷，径1~2mm，轴<1mm
明显旷动，径向>3mm，轴向>2mm
牙轮卡死，轴承完全不能用
30
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二、牙轮钻头（Roller Bit）
（四）牙轮钻头类型及选择
IADC编码
系列代号：用数字1~8表示钻头牙齿特征及适钻地层；
地层等级代号：用数字1~4表示所钻地层再分为4个等级； 钻头结构特征代号：用数字1~9表示钻头结构特征，其 中1~7表示钻头轴承及保径特征； 附加结构特征代号：用英文字母表示钻头附加特征。
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二、牙轮钻头（Roller Bit）
（二）牙轮钻头工作原理
1. 牙轮钻头在井底的运动
（1）钻头公转（顺时针，转速Nb—rpm）:
（2）牙轮自转（逆时针，转速nc—rpm）:
（3）滑动——轴向滑动、切向滑动
（4）纵向振动
振动频率：
m
nc z
nb Db 60Dc
z
振动周期： T 1 m
Vbx
Dbx Nb 60
a
b
c
a—单锥； b、c—复锥； 1—主锥； 2—副锥； 3—背锥
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二、牙轮钻头（Roller Bit）
（一）牙轮钻头结构
2. 轴 承（Bearing of Bit）
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二、牙轮钻头（Roller Bit）
（一）牙轮钻头结构
1．牙轮及牙齿（Cone & tooth ）
铣齿——在牙轮锥面上直接铣出，楔形。 镶齿——镶装在牙轮锥面上的硬质合金齿，有多种齿形。
刃前角φ：φ＝90°－α。
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1
一、刮刀钻头（Drag Bit）
（2）刀翼背部形状 刀翼的厚度随距刀刃的距离增加而增厚，呈抛物线形，以确保刀翼
江汉三牙轮钻头使用说明
H系列密封滑动轴承钢齿三牙轮钻头使用说明HA系列密封滑动轴承改进型钢齿三牙轮钻头使用说明1H、HT、HD、HB系列密封滑动轴承镶齿三牙轮钻头使用说明2HA系列密封滑动轴承改进型镶齿三牙轮钻头使用说明HAT、HAB、HAD系列密封滑动轴承改进型钢齿及镶齿三牙轮钻头使用说明4HJ系列金属密封滑动轴承镶齿及钢齿三牙轮钻头使用说明5注：钻头型号后的字母代表钻头附加结构特征：C—中心喷嘴，H—金刚石保径，E—加长水孔，G—掌背强化，L—掌背扶正块，Y—圆锥形齿。
江汉三牙轮钻头使用注意事项：61、钻头下井前用户应认真查验其外观各部位，并核实钻头端面与钻头包装箱及合格证上的出厂编号是否一致；钻头牙掌外表有无凸起的JZ江钻牌商标标记，以防假冒。
2、钻头应按规定的下井操作程序实施。
钻头下到井底，必须轻压慢转（钻压10～20KN，转速60rpm）跑合30min 方可正常钻进。
3、钻压与转速选择应在推荐参数范围内，不可同时使用高转速、高钻压。
4、根据钻头设计，建议选配三个喷嘴通过钻头水孔入口端面的泥浆流速应控制在21.4m/s以内，选择泥浆排量和喷嘴组合应符合下列关系式：Q（d2max/de2）〈16.81×10-3D2，式中：Q—排量，l/s；dmax—最大的喷嘴直径，mm；de—钻头喷嘴当量直径，mm；D—喷嘴座入口直径，mm。
若超过21.4m/s可选用江钻流道刷镀强化钻头，以防冲蚀。
5、如出现非正常损坏钻头，请与我公司联系，并将该钻头的包装箱、合格证及原始使用资料，使用后的钻头（喷嘴不要卸掉）应保存完好。
6、钻头应存放在10～33℃的室内，保持干燥、通风，防止日晒和雨淋，在以上条件下存放，保持期为四年。
7、用户应按本说明书选择钻头适用地层和使用参数。
8、地面设备和泥浆性能须满足施工要求，起下钻和钻进操作应平衡。
9、井底必须清洁，钻头不得大段扩、划眼。
10、禁止在钻头上加热（如焊接、煮沸、火烤等），新钻头不能用油浸泡和强行活动牙轮。
牙轮钻头
(b) 轴承的储油密封润滑 牙轮钻头轴承的储油密封润滑结构是在 一牙轮巴掌的组合体上增加一套储油密封系 统。它由轴承腔的压力补偿系统和密封元件 等组成。其作用是将牙轮内腔与外界的洗井 液分开，并在钻头工作时，随时向轴承腔补 充润滑脂，从而改善轴承的工作条件。
(c) 滑动轴承 滑动轴承钻头主要是指滑动轴承取代 大轴滚柱轴承的牙轮钻头。其结构为滑动轴 承一滚珠轴承一滑动轴承。滑动轴承把牙轮 轴颈与滚柱的线接触改变成滑动摩擦面间的 面接触，承压面积大大增加，比压大大减小。 同时，不存在滚柱对轴颈的冲击作用。由于 去掉了滚柱就可以把轴颈尺寸加大，牙轮壳 体增厚，这样提高了整个轴承的强度，从而 有利于增大钻压，大大提高了钻头的工作寿 命。
d.牙轮钻头的轴承 决定钻头工作寿命最关键的因素是轴承。 通常轴承先于钻头牙齿及其他部分而报损 （称为轴承的先期损坏），密封润滑的滑动 轴承钻头大大提高了牙轮钻头的使用寿命。 目前普遍使用的是硬质合金齿喷射式密封滑 动轴承牙轮钻头。
(a)普通轴承（滚动不密封轴承） 牙轮钻头的普通轴承由牙爪轴颈、牙轮内 腔、滚动体组成。在牙轮内腔及轴颈上加工了 相对应的三个不同尺寸的滚动体跑道，构成三 副轴承。大轴承主要承受由钻压引起的径向载 荷，小轴承起扶正及承受少量径向载荷的作用， 中间的滚珠轴承主要起锁紧定位作用，它将牙 轮及牙爪轴颈锁在一起并承受部分轴向载荷。
(4)牙轮钻头的工作原理 钻进中牙轮钻头在井底的运动及破岩 机理取决于钻头的结构、钻进参数配合、 井底状态等多方面的因素。为了能够根据 不同地层岩性，合理选择与使用钻头，就 必须了解牙轮钻头在井底的运动及破岩机 理。
a.牙轮钻头在井底的运动 牙轮钻头在井底的运动，决定着牙轮与 牙齿的运动，从而直接决定了牙齿对地层岩 石的破岩作用。钻头在井底的运动有公转、 自转、纵振、滑动。钻头在井底运动的同时 牙轮在井底的运动也有公转、自转、纵振和 滑动。
第五章 牙轮钻机
KY-250B牙轮钻机
构成 ：由钻具、钻架与机架、回转供风机构、加压提 升机构、接卸及存放钻杆机构、起落钻架机构、稳车千斤顶、 行走机构、除尘系统、司机室 和机棚的净化装置、风、水、 电控制系统组成. 书图5-18为KY-250A型牙轮钻机的传动系统示意图。 钻孔时，回转机构→钻具回转→加压机构→封闭链条→ 钻头轴压力→推进钻具→连续凿岩。 空压机→压气→回转供风机构→中空钻杆→钻头的喷 嘴喷向孔底→岩碴从环形空间→孔外。 一、钻具 上钻杆、下钻杆、牙轮钻头组成 钻杆：中空杆件见图5-19 ， 两端有接头。 选择：⑴孔径为220mm，杆外径选180~194mm杆； ⑵ 孔径为250mm， 杆外径选219mm。
1、牙爪 图5-3是一个异 形体，主要部分是各 轴承的轴颈、爪背与 钻杆相连接的螺纹。 轴颈线与钻轴线 的夹角β 叫做轴倾角。 一般为50°～55°， 在爪背与孔壁之间有 1°30′～5°的夹角。 在爪尖外表堆焊一薄 层硬质合金粉，并镶 焊一些平头合金柱。
2、牙轮 牙轮钻头多为柱齿钻头。图5-2 在牙轮的外表面上钻有若干排齿孔，并用冷 压方法将硬质合金柱压入孔内。每一排柱齿都构 成一个齿圈。各齿圈之间都车出一定宽度的沟槽， 即齿槽。牙轮内设有滚柱跑道、滚珠跑道、滑套 和止推块空腔。 为保护牙轮的背锥，防止被孔臂岩石过分磨损， 在背锥上镶嵌有平头硬质合金柱。 布齿方式：P95 画、看图讲解。 柱齿齿痕见图5-4、三个牙轮上的布齿结果。 牙轮的几何形状见图5-5，单锥牙轮，复锥牙轮。
nT
60 d (r / min) 0.95 DtZ
d nt (2100 3160 ) (r / min) DZ
式中: nt—钻杆转速，r/min; t—牙轮与岩石的接触时间,s; d—牙轮大端直径,mm; D—钻头直径,mm; Z—牙轮大端齿圈上的牙齿数。 三、回转功率
第五章__牙轮钻机
牙轮钻机
一章 1.岩石有哪些物理机械性质 2.坚固性系数的物理意义 3.机械破碎岩石的方法 4.流体压力对破碎漏斗形成机理的影响
二章 1.凿岩机的成孔原理 2.凿岩机的类型（按安装方式分） 3.风动凿岩机的主要组成，主要区别有那些 4.进入YT-23凿岩机的气路有几条，各支路压力的流动路线 5.定压（压差）配气和定程配气 6.活阀、碗装阀和无阀配气，那个能量利用率高且耗气量小 7.内外转钎机构的特点 8.风动凿岩机有那些主要性能参数，分析这些参数时作了那些假定。 9.影响凿岩机冲击效率的关键因素 10.液压凿岩机的特点
P ----轴压力；
n ----钻头转速；
T
K ----表征岩石特征的常数。
四、钻孔速度 估算钻进速度的经验公式 P nT V 0.375 Df V----钻进速度； P ----轴压力； 式中 nT----钻具转速； D ----钻头直径； f ----普氏硬度系数。
第六节
牙轮钻机的发展趋势
二、三牙轮钻头的类型 矿用三牙轮钻头，按照钻头上凿岩刃具----牙轮上牙齿 的不同，可分为：铣齿钻头和柱齿钻头；按排碴时吹风方式 的不同，分为：中心吹风排碴式和旁测吹风排碴式钻头。
牙轮的类型：
单锥牙轮 复锥牙轮
3.轴承组
作用： 保证牙轮灵活地转 动，并把钻机施加给 钻头上的轴压力和扭 矩传给牙轮。 组成： 滚柱 滚珠 滑动衬套
一、牙轮的运动分析及其转速的计算 1、不超顶不移轴布置
nL
式中
R nT r
sin
n
T
为牙轮锥半顶角， r 为牙轮大端半径，
R 为钻孔半径。
2、移轴布置
nL
3、超顶布置
sin
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在勺形齿的基础上，又发展了偏顶勺形齿及圆锥形勺 形齿。偏顶勺形齿的齿顶超前了其轴线一个距离，其凹 面正对被切削的地层，改善了牙齿的受力分布，进一步 提高了牙齿的破岩效率和工作寿命。
表4－l列举了几种常用齿形及其适用的地层。
.
表4－1 适用不同地层的齿形
齿形
球形 尖卵形 圆锥形
楔形 勺形
破岩机理
凿击、压碎 凿击、压碎 凿击、压碎、挖掘、刮削 挖掘、刮削 挖掘、刮削
种直径系列。
.
3.工作指标
钻头进尺（米） 钻头工作寿命（小时） 机械钻速（米/小时） 单位进尺成本（元/米）：
.
4.刮刀钻头的结构
1).上钻头体、下钻头体（分水帽）、刀翼、水眼。 三刀翼的称作三刮刀钻头 两刀翼的称作两刮刀钻头或鱼尾刮刀钻头 四刀翼的称作四刮刀钻头 2).刮刀钻头的应用及特点 刮刀钻头制造工艺简单，成本低； 刮刀钻头适用于低硬度高塑性地层，钻速快，每米钻进成
.
滑动轴承结构图
.
滑动轴承
滑动轴承可用各种密封圈作径向或者端面密封。与滚动轴 承相比，滑动轴承的承压面积大，接触疲劳应力小，使用寿命 较长。在常规的转速条件下，滑动轴承能承受更高的钻压。但 除金属密封滑动轴承外，普通滑动轴承的转速范围一般在 60～140r／min，比滚动轴承低。
除了前面所谈的两种结构形式的滑动轴承外，瑞德工具 公司还研制出了一种新型的滑动轴承，即带浮动套的滑动轴承， 如图4－5所示。
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刮刀钻头的破岩原理
7
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刮刀钻头的破岩机理
塑性岩石 塑脆性岩石生日礼物送什么最好
刀翼向前推井碰撞刃前岩石 刀翼在扭力Ｔ作用下压碎前方的岩石，使其 产生小剪切破碎施转力增大。 当扭力增大到极限值时，岩石沿剪切面产生 大剪切破碎，然后扭力突然减小。
9
刮刀钻头
刮刀钻头适用的地层 泥岩及页岩等软地层 参数配合 增加转速，适当减小钻压，提高排量
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一般原则
长而稀疏的钢齿用来钻进软地层，稀疏 布齿有利于钻头的清洗。 密而短的镶齿适合于钻硬地层。
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牙轮钻头的牙齿
对于牙齿的基本要求是破岩效率高、寿命 长。为满足这一要求，一是牙齿的几何形 状要合理；二是齿的材料要耐磨并有足够 的强度。 目前牙轮钻头的牙齿有铣齿（也称钢齿） 和硬质合金齿（简称镶齿）两大类。
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牙轮钻头的牙齿（铣齿）
铣齿牙轮钻头的牙齿与牙轮壳体成一体， 它是由牙轮毛坯经过铣削加工形成，为了 提高牙齿的耐磨性，在齿面上敷焊硬质合 金粉。 铣齿的齿型主要是楔形齿。外排保径齿可 作成型、T型、L形。
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牙轮钻头的牙齿（镶齿）
楔形齿
适用于破碎具有高塑性的软地层以及中硬地 层，齿尖角同65－90不等，齿尖角小的适 合软地层，齿尖角大的适合较硬的地层。
软地层角较大，硬地层角较小
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牙轮移轴方式
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牙轮的形状及布置
牙轮的几何形状及尺寸
主锥角、副锥角、牙轮总高 牙轮最大外径、背锥角
牙轮的布置
非自洗式 自洗不移轴 自洗移轴
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牙轮布置方式
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牙轮上牙井底 牙轮在重复滚动时应使牙齿不致落入别 的齿已破碎的旧坑内。 各牙轮齿圈上的牙齿数应使每齿均匀地 承担破碎井底岩石的任务。所以外圈齿 数应多些，内圈齿应少些。
牙轮钻头的正确使用方法
牙轮钻头的正确使用方法牙轮钻头是一种常见的工具，用于对硬物进行钻孔。
正确使用牙轮钻头可以提高工作效率，延长工具寿命，并确保钻孔的质量。
以下是牙轮钻头的正确使用方法，详细介绍了操作步骤和注意事项。
1.选择合适的牙轮钻头牙轮钻头有不同的形状和尺寸，适用于不同的材料和应用场景。
在选择牙轮钻头时，需要考虑工作材料的硬度和要钻孔的直径。
选择合适的牙轮钻头可以提高钻孔的效率和质量。
2.准备工作在开始使用牙轮钻头之前，需要做好一些准备工作。
首先，确保工作区域安全，远离易燃和易爆物品。
其次，检查钻床或手持钻是否在良好工作状态下，钻头夹紧装置是否正常。
3.固定工作材料将要钻孔的工作材料固定在工作台上或使用夹具将其固定。
确保工作材料稳固，不会在钻孔过程中发生移动或摇晃。
4.标记钻孔位置使用标尺、尺子或针尖等工具在工作材料上标记钻孔位置。
确保标记准确且清晰，以便于后续操作。
5.使用冷却润滑剂在钻孔前，使用适当的冷却润滑剂涂抹在钻头和工作材料上。
冷却润滑剂可以降低钻头和工作材料的摩擦，减少热量和摩擦产生的磨损。
6.低速预钻在正式进行钻孔前，可以选择低速进行预钻。
预钻是为了在工作材料上开一个小孔，以便于后续钻孔的准确性和稳定性。
通过预钻，可以确定钻孔位置、提供初始引导和减少材料的震动。
7.逐步增加转速和压力在进行正式钻孔之前，要逐步增加钻头转速和施加的压力。
开始时，将转速调整到较低的档位，然后逐渐增加转速。
同时，以适当的压力推动钻头进行钻孔。
过快增加转速或施加过大的压力都会导致钻头过热和断裂的风险。
8.保持稳定在钻孔过程中，要保持钻头和工作材料之间的稳定。
避免偏离钻孔位置和摇晃钻头，这会降低钻孔的准确性和质量。
9.定期冷却润滑在钻孔过程中，定期应用冷却润滑剂来保持钻头和工作材料的冷却和润滑。
当钻孔过程中产生的热量较大时，可以适当停止钻孔，用喷雾瓶等工具进行冷却。
10.结束钻孔当钻孔完成后，应将钻头从孔口缓慢拔出。
在拔出钻头时，要确保不要用过大的力量，以免造成工作材料损坏或钻头损坏。
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• 三〕、滤失量和泥饼质量与钻井工作的关系 • 钻井液滤失量过大，泥饼厚而虚，会引起一系列
问题。 • 1、易造成地层孔隙堵塞而损害油气(yóuqì)层，滤液
大量进入油气(yóuqì)层，会引起油气(yóuqì)层的滲透 率等物性变化，损害油气(yóuqì)层，降低产能。 • 2、泥饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵压升高。
第十二页，共一百七十三页。
• 3、 放射性测井 • 是根据岩石和井内介质的核物理性质研
究钻井剖面，寻找有用矿藏(kuàngcáng)及研究 油井工程质量的地球物理测井方法。其可 分为探测伽马射线和探测中子的方法。 • 4、其它测井方法 • ⑴井温测井 • ⑵地层倾角测井 •
第十三页，共一百七十三页。
• 3、易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死水眼。
• 4、在高滲透地层易造成较厚的滤饼而引起阻卡， 甚至发生压差卡钻。
第二十一页，共一百七十三页。
• 5、电测不顺利，并且由于钻井液滤液进 入地层较深，水侵半径增大，假设超过测 井仪器所测及的范围，其结果是电测解释 不准确而易漏掉油气层。
• 6、对松软地层，易泡垮易塌地层，会形 成不规那么的井眼，引起(yǐnqǐ)井漏等。
速慢； • ⑵净化不良〔固控设备不易(bù yì)充分发挥
效力〕，易引起井下复杂情况； • ⑶易泥包钻头，压力波动大，易引起卡、
喷、漏和井塌等事故； • ⑷脱气较难，影响气测并易造成气侵。
第十九页，共一百七十三页。
• 2、粘度和切力过低也不利于钻井，如： • ⑴洗井不良，井眼净化(jìnghuà)效果差； • ⑵冲刷井壁加剧，引起井塌等井下事故； • ⑶岩屑过细影响录井。
第二章 钻井液根底(gēndǐ)知识
钻井工程 第二章(上)
四、金刚石钻头（Diamond Bit)
（一）金刚石钻头的结构 金刚石钻头为无活动部件的整体 式钻头。由钢体、胎体（冠部和保径 部）、 水眼及水槽、金刚石切削刃 等部分组成。
热稳定聚晶金刚石钻头（TSP）
TSP钻头的热稳定性、耐磨性和抗冲击能力都高于一般
的天然金刚石钻头。
（一）金刚石钻头的结构
例：用于中硬地层、直径为8in(215.9mm)的镶齿滑动
密 封 轴 承 喷 射 式 三 牙 轮 钻 头 的 型 号 为 ： 8XHP5 或 215.9XHP5。
2. IADC分类法
系列代号—用数字1~8表示钻头牙齿特征及适钻地层； 1-3为铣齿，5-8为镶齿。 地层等级代号—用数字1~4表示所钻地层再分为4个等级； 钻头结构特征代号—用数字1~9表示钻头结构特征，其 中1~7表示钻头轴承及保径特征；
产生剧烈的扭转振动，破坏钻具和设备；
目前逐渐被PDC钻头取代。
三、牙轮钻头（Roller Bit）
（一）牙轮钻头结构
牙轮钻头由钻头体、牙爪 （巴掌）及牙轮轴、牙轮及 牙齿、轴承、储油牙轮
• • •
20CrMo合金钢锥体，锥面铣齿或镶装硬质合金齿，内腔有轴承跑道。 单锥牙轮：主锥+背锥，硬地层 复锥牙轮：主锥+副锥+背锥，软到中硬
2. 钻头尺寸系列
33/4 “ ～ 36 "
国内常用尺寸：26 " 、171/2 " 、121/4 "、 81/2 "
3. 工作指标
A、钻头进尺（米） B、钻头工作寿命（小时） C、机械钻速（米/小时） D、单位进尺成本（元/米）：
C pm
Cb C r (t t t ) H
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尺寸 型号(IADC)
英寸
mm
镶齿牙轮钻头 钢齿牙轮钻头
6 152.4 517, 537,617, 637
126.127.216.217. 316.346.347
6 1/2 165.1 517, 537
126.127.216.217. 316.346.347
7 7/8 200.0 517,527,547,617,627,637
126.127.216.217. 316.346.347
8 1/2 215.9 437,447,517,537,617,627,637
126.127.216.217. 316.346.347
9 1/2 241.3 437,517,537,547,617
126.127.216.217. 316.346.347
9 5/8 244.5 437,517, 537,547,617
126.127.216.217. 316.346.347
9 7/8 250.8 437,517, 537,547,617
126.127.216.217. 316.346.347
12 1/4 311.1 437,517, 537,547,617,627,637
126.127.216.217. 316.346.347
17 1/2 444.5 517,537,617,627,637
126.127.216.217. 316.346.347
24 609 417,517, 537,547,617,637
126.127.216.217. 316.346.347
26 660 417,517, 537,547,617,637
126.127.216.217. 316.346.347
真空采血管正确的抽血顺序
检验科 冯衍红
现在我院基本上普及了方便安全的真空采血管，取代了以前的注射器采血，但却并非
每个人都清楚正确的采血顺序。
根据卫生行业标准WS/T225-2002《临床化学检验血液标本的收集与处理》中规定
如果一次采血要采取几个标本时，应推荐以下顺序采血：
a、血培养管；
b、无添加剂管；
c、凝血试验管；
d、有添加剂的管（不同添 加剂管按以下顺序采血：1、枸橼酸盐管；2、肝素管；3、
EDTA管；4、草酸盐/氟化物管）。
2003 美国（CLSI）标准
第一：血培养管
第二：血凝管
第三：血清管
第四：肝素管
第五：EDTA
第六：糖酵解抑制剂
这里有几个原则要注意：
1应该是无菌要求优先考虑，所以血培养采血应该最先采。因为血培养标本的采集要求
严格无菌，并且注意避免外界因素的污染，而各种真空采血管并不是严格无菌的，如果先将
血液采集到真空采血管中，针头存在被污染的风险，再采集血培养的标本时就可能将标本污
染，从而影响血培养结果。。
2有添加剂的不能污染无添加剂的，所以无添加剂的红头管排在其他含添加剂的管子前
面。
3含添加剂的也要区分，添加剂成分对其他试验影响大的排在后面，其顺序为不能影响
后面的实验，凝血功能检测要求较高，故蓝头管排在前面。
特别强调一点：目前我院未使用红头管（无任何添加剂），各个临床科室领到的橘红
色管子，里面添加了促凝剂。一定要等所有项目采集完毕以后才能使用 。