СТО Газпром 2-4.1-229-2008

 

  Главная       Учебники - Газпром      СТО Газпром 2-4.1-229-2008

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СТО Газпром 2-4.1-229-2008

 

 

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

ТИПОВАЯ ПРОГРАММА ПРИЕМОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ
НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ
ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ОАО «ГАЗПРОМ»

СТО Газпром 2-4.1-229-2008

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»

Общество с ограниченной ответственностью
«Научно-исследовательский институт природных газов
и газовых технологий - ВНИИГАЗ»

Общество с ограниченной ответственностью 
«Информационно-рекламный центр газовой промышленности»

Москва 2008

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН

Обществом с ограниченной ответственностью «Научно- исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ»

2 ВНЕСЕН

Управлением инновационного развития Департамента стратегического развития ОАО «Газпром»

3 УТВЕРЖДЕН

Распоряжением ОАО «Газпром» от 30 июня 2008 г. № 178

И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ

с 20 декабря 2008 г.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

 

Содержание

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Общие положения

5 Порядок проведения приемочных испытаний насосно-компрессорных труб

5.1 Общие требования

5.2 Объект испытаний

5.3 Объем испытаний

5.4 Порядок проведения испытаний

6 Представление результатов проведения приемочных испытаний

Приложение А (обязательное) Требования к образцам для проведения приемочных испытаний

Приложение Б (рекомендуемое) Типовая методика испытания резьбовых соединений насосно-компрессорных труб на свинчивание-развинчивание

Приложение В (рекомендуемое) Типовая методика испытания резьбовых соединений насосно-компрессорных труб на газовую герметичность

Приложение Г (рекомендуемое) Типовая методика испытания на герметичность резьбовых соединений насосно-компрессорных труб, предназначенных для эксплуатации на сероводородсодержащих месторождениях

Библиография

Введение

Типовая программа приемочных испытаний насосно-компрессорных труб для объектов ОАО «Газпром» разработана по договору № 5437-05-8 от 18 января 2006 г., этап 2 «Разработка нормативной документации по применению на объектах ОАО «Газпром» новых видов насосно-компрессорных, обсадных и бурильных труб, труб нефтегазопроводных и соединительных деталей, в том числе из полимерных композиционных материалов для условий эксплуатации на Крайнем Севере, сероводородсодержащих месторождениях и морских шельфах».

Применение данного стандарта будет способствовать обеспечению ОАО «Газпром» новыми видами насосно-компрессорных труб как отечественного, так и зарубежного производства.

СТО Газпром 2-4.1-229-2008

СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА «ГАЗПРОМ»

ТИПОВАЯ ПРОГРАММА ПРИЕМОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ НАСОСНО-
КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ОАО «ГАЗПРОМ»

Дата введения - 2008-12-20

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает порядок проведения приемочных испытаний стальных бесшовных гладких и электросварных прямошовных насосно-компрессорных труб и муфт к ним, предназначенных для эксплуатации на всех газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождениях и объектах подземных хранилищ газа ОАО «Газпром», с целью оценки готовности производителей к производству и поставке насосно-компрессорных труб на объекты ОАО «Газпром».

1.2 Настоящий стандарт предназначен для обязательного использования при подготовке и проведении мероприятий по приемке в ОАО «Газпром» новых видов трубной продукции.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.905-82 Единая система защиты от коррозии и старения. Методы коррозионных испытаний. Общие требования

ГОСТ 9.908-85 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости

ГОСТ 12.4.121-83 Система стандартов безопасности труда. Противогазы промышленные фильтрующие. Технические условия

ГОСТ 61-75 Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 199-78 Реактивы. Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 1778-70 Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений

ГОСТ 2999-75 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу

ГОСТ 4233-77 Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия

ГОСТ 4979-49 Вода хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения. Методы химического анализа. Отбор, хранение и транспортирование проб

ГОСТ 5542-87 Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия

ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 8050-85 Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия

ГОСТ 8695-75 Трубы. Метод испытания на сплющивание

ГОСТ 9012-59 Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю

ГОСТ 9013-59 Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу

ГОСТ 9293-74 Азот газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

ГОСТ 10006-80 Трубы металлические. Метод испытания на растяжение

ГОСТ 16350-80 Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 30432-96 Трубы металлические. Методы отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний

ГОСТ Р 12.4.013-97 Система стандартов безопасности труда. Очки защитные. Общие технические условия

ГОСТ Р 51057-01 Техника пожарная. Огнетушители переносные. Общие технические требования. Методы испытаний

СТО Газпром 2-4.1-228-2008 Технические требования к насосно-компрессорным трубам для месторождений ОАО «Газпром»

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

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 15467, ГОСТ 16504, СТО Газпром 2-4.1-228-2008, а также следующий термин с соответствующим определением:

3.1 экспертная группа: Группа представителей соответствующего профиля научно-исследовательских организаций ОАО «Газпром», специализирующихся в области разработки новых видов трубной продукции.

4 Общие положения

4.1 Решение о проведении приемочных испытаний продукции и форме их проведения принимает Постоянно действующая комиссия ОАО «Газпром» по приемке новых видов трубной продукции (далее - Комиссия) на основании рассмотрения следующих представляемых производителем документов:

- комплекта документации в соответствии с требованиями Комиссии согласно Положению [1];

- технических условий на выпускаемую продукцию;

- заключения экспертной группы по результатам предварительных испытаний трубной продукции.

4.2 Предварительные испытания трубной продукции проводит экспертная группа по поручению Комиссии.

4.3 Заключение экспертной группы по результатам предварительных испытаний трубной продукции должно содержать:

- краткую характеристику производства и перечень основных видов продукции;

- описание технологического процесса производства;

- сведения о наличии основного технологического оборудования;

- наличие необходимой технической документации;

- сведения о наличии действующей системы контроля качества производства и качества продукции;

- сведения о наличии необходимого метрологического оборудования;

- результаты предварительных испытаний трубной продукции на соответствие СТО Газпром 2-4.1-228-2008 и проекту технических условий;

- выводы по результатам работы.

5 Порядок проведения приемочных испытаний насосно-компрессорных труб

5.1 Общие требования

5.1.1 Проведение предварительных и приемочных испытаний продукции организует производитель.

5.1.2 Производитель разрабатывает и представляет на рассмотрение Комиссии Программу приемочных испытаний (далее - Программа) в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

5.1.3 Программа должна быть утверждена руководителем организации производителя или его заместителем.

5.1.4 В Программе должны быть представлены следующие структурные элементы:

- объект испытаний;

- объем испытаний;

- условия и порядок проведения испытаний.

5.1.5 Комиссия рассматривает представляемую производителем Программу и принимает решение о возможности проведения приемочных испытаний.

5.1.6 При положительных результатах приемочных испытаний экспертная группа составляет Акт приемочных испытаний и готовности производства к выпуску продукции.

Акт приемочных испытаний является основанием для принятия решения Комиссией о согласовании технических условий и возможности применения данной продукции на объектах ОАО «Газпром», которое оформляется протоколом.

При положительном решении Комиссии в технических условиях делается соответствующая отметка.

5.1.7 В случае получения отрицательных результатов приемочных испытаний по пунктам 1 - 13 таблицы А.1 (приложение А), хотя бы по одному показателю производят повторную выборку изделий объемом 10 штук, на которой проводят контроль параметров, несоответствие которых было установлено при испытаниях первичной выборки.

В случае получения отрицательных результатов приемочных испытаний по пунктам 14 - 16 таблицы А.1 (приложение А), хотя бы по одному испытанию проводят повторные испытания на новых образцах.

5.1.8 В случае повторного получения отрицательных результатов вся партия бракуется.

Производитель в обязательном порядке устанавливает причины и устраняет неполадки в технологическом процессе, обусловившие появление отклонений параметров изделий от требований нормативных документов, после чего по решению Комиссии проводят повторные приемочные испытания.

5.2 Объект испытаний

Производитель в обязательном порядке предоставляет организации, проводящей испытания, следующую информацию об объекте испытаний:

- обозначение нормативной документации;

- группу прочности;

- наименование резьбового соединения;

- тип исполнения;

- условный или наружный диаметр и толщину стенки труб в миллиметрах;

- номер партии;

- номера труб из партии;

- марку стали;

- номер плавки (ковша);

- химический марочный состав плавки (ковша) по элементам;

- вид термической обработки;

- результаты определения механических свойств.

5.3 Объем испытаний

5.3.1 Для приемочных испытаний из партии труб произвольно отбирают три образца, представляющие различные этапы ее выпуска: начало, середину и конец.

5.3.2 Нормы отбора и виды образцов для всех испытаний приведены в приложении А.

5.4 Порядок проведения испытаний

5.4.1 Контроль геометрических размеров труб и муфт к ним

5.4.1.1 Контроль геометрических размеров труб и муфт осуществляют с помощью универсальных или специальных измерительных средств и приборов, обеспечивающих необходимую точность измерения по соответствующей нормативной и технической документации.

5.4.1.2 Наружный диаметр контролируют в двух диаметрально противоположных плоскостях, расположенных равномерно, не менее чем в четырех сечениях по длине трубы.

Контроль наружного диаметра проводят с помощью гладких скоб или микрометром. При измерении диаметра микрометром линия измерения должна быть перпендикулярна образующей и проходить через центр трубы.

5.4.1.3 Толщину стенки контролируют с обоих концов трубы на длине до 200 мм в четырех местах по периметру. При измерении толщины стенки индикаторным стенкомером, линия измерения должна быть перпендикулярна образующим.

5.4.1.4 Проверку внутреннего диаметра проводят на всей длине трубы с навинченной муфтой со стороны муфты двойным жестким шаблоном или цилиндрической оправкой.

5.4.1.5 Контроль кривизны (непрямолинейности) трубы проводят путем измерения зазора между измерительной поверхностью поверочной линейки или струной и поверхностью трубы. Погрешность измерения определяется погрешностью применяемых средств измерения.

Визуально определяют максимальную кривизну трубы по всей длине. К концам трубы прикладывают натянутую струну (леску) со стороны вогнутости. Линейкой измеряют величину максимального зазора между образующей трубы и струной.

5.4.1.6 Контроль качества поверхности проводят визуально.

5.4.2 Контроль химических и механических свойств стали труб и муфт

5.4.2.1 Контроль химического состава стали проводят по соответствующей нормативной документации на химические методы определения содержания химических элементов. Контроль допускается проводить любым из известных методов определения химического состава, таких как эмиссионная спектроскопия, рентгеновская спектроскопия, атомно-адсорбционный метод, метод сжигания или влажные аналитические методы.

5.4.2.2 Контроль механических свойств металла труб и муфт, а также сварных соединений электросварных труб проводят по ГОСТ 10006.

Проверку механических свойств металла следует проводить на образцах, вырезанных из произвольно отобранной трубы методом, не вызывающим изменение структуры и механических свойств металла, в соответствии с ГОСТ 30432.

Образцы для проведения испытаний должны быть отобраны от трубы или муфтовой заготовки в трех местах по дуге в 120° ±15°, при этом образцы от электросварных труб не должны отбираться из зоны термического влияния сварного соединения.

Допускается выпрямлять концы образца для захвата зажимами испытательной машины.

5.4.2.3 Контроль сварного соединения проводят с помощью испытания на сплющивание по ГОСТ 8695.

5.4.2.4 Для труб в хладостойком исполнении определяют значения ударной вязкости при испытаниях на ударный изгиб по ГОСТ 9454, ASTM A370:2005 [2], ASTM E23:2006 [3] на продольных и/или поперечных образцах с V-образным надрезом при температуре испытаний минус 60°С.

5.4.2.5 Для труб в хладостойком исполнении определяют долю вязкой составляющей в изломе продольных образцов после испытания на ударный изгиб по ГОСТ 4543.

5.4.2.6 Загрязненность металла труб и муфт неметаллическими включениями определяют при испытаниях по ГОСТ 1778 (метод Ш 4) или ASTM E23:2006 [3], величину исходного зерна аустенита - при испытаниях методом сравнения со шкалой по ГОСТ 5639, ISO 643:2003 [4] или ASTM E112:2000 [5].

5.4.2.7 Стойкость металла труб и муфт в сероводородостойком исполнении к сероводородному растрескиванию под напряжением определяют по NACE TM 0177:2005 [6] (метод А, раствор А).

5.4.2.8 Для труб, стойких к углекислотной коррозии, проводят коррозионные испытания металла труб и муфт по ГОСТ 9.905 и ГОСТ 9.908.

5.4.2.9 Контроль твердости металла труб (сварного соединения - у электросварных труб) проводят в соответствии с ГОСТ 9012, ГОСТ 9013 или ГОСТ 2999 в четырех квадрантах по схеме, приведенной в ISO 11960:2004 [7]. Твердость стали определяют как среднеарифметическое значение по трем замерам твердости радиально в трех положениях в каждом квадранте. Допускается измерение твердости в единицах HB или HV с последующим переводом значений твердости в единицы HRC по ASTM Е140:2002 [8].

5.4.3 Контроль резьбового соединения

5.4.3.1 Визуальный осмотр проводят для оценки качества поверхности резьбового соединения трубы и муфты.

5.4.3.2 Испытание на свинчивание-развинчивание проводят при 10-кратном свинчивании-развинчивании трех резьбовых соединений с визуальным контролем поверхности резьбы и уплотнительных элементов после каждого цикла свинчивания-развинчивания. Типовая методика проведения испытания приведена в приложении Б.

5.4.3.3 Испытание на газовую герметичность проводят с помощью создания газом давления внутри натурного образца с резьбовым соединением и выдержке его в водяной ванне, температура воды в которой стократно меняется от 16 - 20°С до 90 - 95°С. Типовая методика проведения испытания приведена в приложении В.

Для труб, предназначенных для эксплуатации в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах, испытание на газовую герметичность проводят под действием комбинированной нагрузки, включающей внутреннее давление и изгибающую нагрузку.

5.4.3.4 Для труб в сероводородостойком исполнении испытания на герметичность проводят с помощью создания давления внутри образца коррозионно-активной средой. Типовая методика испытаний приведена в приложении Г.

Для труб, предназначенных для эксплуатации в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах, испытания на газовую герметичность проводят под действием комбинированной нагрузки, включающей внутреннее давление и изгибающую нагрузку.

6 Представление результатов проведения приемочных испытаний

6.1 Результаты испытаний оформляют Актом приемочных испытаний в произвольной форме, который должен содержать:

- наименование объекта испытаний;

- материалы (образцы), представленные на испытания;

- результаты испытаний;

- выводы и рекомендации;

- дату выдачи.

6.2 Акт приемочных испытаний утверждает руководитель организации производителя или его заместитель.

Приложение А 
(обязательное)

Требования к образцам для проведения приемочных испытаний

Таблица А.1 - Нормы отбора образцов

Вид испытания/контроля

Ссылка

Норма отбора

Норма отбора образцов от

Место отбора

Вид образца

Примечание

трубы

муфты

трубы

муфты

1 Контроль наружного диаметра

5.4.1.2

3

3

-

-

-

-

 

2 Контроль толщины стенки

5.4.1.3

3

-

-

-

-

-

 

3 Контроль внутреннего диаметра

5.4.1.4

3

-

-

-

-

-

 

4 Контроль прямолинейности труб

5.4.1.5

3

-

-

-

-

-

Прямолинейность трубы в соответствии с рисунком А.1. Прямолинейность концов трубы в соответствии с рисунком А.2

5 Контроль качества поверхности трубы и муфты

5.4.1.6

3

3

-

-

-

-

 

6 Химический анализ

5.4.2.1

1

1

1

1

Из любого места трубы

Размером 25 × 25 мм и толщиной не менее 3 мм с одной плоской шлифованной поверхностью

 

7 Испытание на растяжение

5.4.2.2

3

3

9

3

По три образца от концов труб не более чем на 0,5 м и середины трубы в пределах двух метров. Из любого места муфты

Короткие продольные образцы по

ГОСТ 10006 или продольные образцы по

ISO 6892:1998 [9] (пункт 10.4.5) или ASTM А370:2005 [2]

Допускается отбирать образцы из муфтовой заготовки

8 Испытание сварного шва на сплющивание

5.4.2.3

1

-

2

-

С обоих концов готовых труб (или у труб до нарезки резьбы)

Кольцевой образец шириной 60 мм, в соответствии с ГОСТ 8695

Сварной шов при испытаниях располагается под углом 90° к оси приложения нагрузки

9 Испытание на ударный изгиб

5.4.2.4

3

3

3

1

Из любого места трубы и муфты согласно рисунку А.3

С V-образным надрезом по

ГОСТ 9454, ASTMA370:2005[2], ASTM Е23:2006 [3]

Допускается отбирать образцы из муфтовой заготовки

10 Определение доли вязкой составляющей

5.4.2.5

3

3

3

1

-

-

Проводится на образцах, прошедших испытания по определению ударной вязкости

11 Определение загрязненности неметаллическими включениями

5.4.2.6

3

3

1

1

От любого конца трубы не более чем на 0,5 м и муфты

По ГОСТ 1778 или ASTM Е23:2006 [3]

Допускается отбирать образцы из муфтовой заготовки

12 Определение величины аустенитного зерна

5.4.2.6

3

3

1

1

Из любого места трубы и муфты

По ГОСТ 5639,

ISO 643:2003 [4] или

ASTM El 12:2000 [5]

 

13 Испытание металла на стойкость к сероводородному растрескиванию под напряжением

5.4.2.7

1

1

5

5

От любой трубы и муфтовой заготовки и из любого места трубы и муфтовой заготовки*

По NACETM 0177:2005 [6] (см. рисунки А.4 - А.7)

Из середины по толщине стенки

14 Испытание металла на стойкость к углекислотной коррозии

5.4.2.8

1

1

5

5

От любой трубы и муфтовой заготовки и из любого места трубы и муфтовой заготовки*

По ГОСТ 9.905, ГОСТ 9.908

(см. рисунок А.8)

Из середины по толщине стенки

15 Определение твердости

5.4.2.9

3

3

3

1

От концов труб не более чем на 0,5 м и середины трубы в пределах двух метров. Из любого места муфты

По ISO 11960:2004 [7]

 

16 Контроль качества поверхности резьбового соединения

5.4.3.1

3

3

3

3

-

-

 

17 Испытание резьбовых соединений насосно-компрессорных труб на свинчивание-развинчивание

5.4.3.2

3

3

1

1

Ниппельный конец и конец трубы с навинченной муфтой

-

 

18 Испытание резьбовых соединений насосно-компрессорных труб на газовую герметичность

5.4.3.3

3

3

1

1

Ниппельный конец и конец трубы с навинченной муфтой**

Рисунок В.3

 

19 Испытание на герметичность резьбовых соединений насосно-компрессорных труб, предназначенных для эксплуатации на сероводородсодержащих месторождениях

5.4.3.4

1

1

1

1

Ниппельный конец и конец трубы с навинченной муфтой**

Рисунок Г.2

 

* Данный тип образцов можно изготовить только из муфтовой заготовки.

** Могут использоваться образцы, которые были отобраны для испытания на свинчивание-развинчивание.

1 - струна или проволока; 2 - труба

Рисунок А.1 - Измерение прямолинейности всей длины трубы

1 - поверочная линейка длиной не менее 1,5 м; 2 - труба

Рисунок А.2 - Измерение прямолинейности конца трубы

Надрез должен располагаться перпендикулярно к оси трубы и по нормали к ее поверхности.

1 - продольный образец; 2 - поперечный образец

Рисунок А.3 - Ориентация образцов для испытания на ударный изгиб

Рисунок А.4 - Образец для испытаний на сероводородное растрескивание под напряжением 
по методике NACE TM 0177:2005 [6] для труб и муфт к ним с толщиной стенки более 11 мм

Рисунок А.5 - Образец для испытаний на сероводородное растрескивание под напряжением 
по методике NACE TM 0177:2005 [6] для труб и муфт к ним с толщиной стенки 9-11 мм

Рисунок А.6 - Образец для испытаний на сероводородное растрескивание под напряжением 
по методике NACE TM 0177:2005 [6] для труб и муфт к ним с толщиной стенки 7-9 мм

Рисунок А.7 - Образец для испытаний на сероводородное растрескивание под напряжением 
по методике NACE TM 0177:2005 [6] для труб и муфт к ним с толщиной стенки менее 7 мм

Рисунок А.8 - Образец для испытаний на стойкость к углекислотной коррозии 
по ГОСТ 9.905, ГОСТ 9.908

Приложение Б
(рекомендуемое)

Типовая методика испытания резьбовых соединений насосно-компрессорных труб
на свинчивание-развинчивание

Б.1 Область применения

Настоящая методика описывает испытания, которые необходимо провести для определения герметизирующих свойств и конструктивной целостности резьбовых соединений насосно-компрессорных труб.

Настоящая методика предназначена для использования при подготовке и проведении мероприятий по приемке ОАО «Газпром» новых видов трубной продукции.

Б.2 Требования к объекту испытаний

Для исследуемого резьбового соединения насосно-компрессорных труб производитель должен предоставить данные:

- наименование, описание продукции;

- характеристики образца (размер, масса, толщина стенки, марка стали, группа прочности трубы и муфты);

- программа контроля технологического процесса (приложить копию);

- чертеж ниппельного и муфтового концов;

- чертеж резьбы на ниппельном и муфтовом концах;

- метод обработки ниппельной и/или муфтовой поверхностей (техническая документация);

- описание процедуры проведения контрольной калибровки соединения;

- сведения о проведенном на заводе навинчивании муфты;

- данные рабочих характеристик соединения (предельные нагрузки растяжения и сжатия, предельные значения внутреннего и внешнего давления, допустимый угол искривления, минимальный, рекомендуемый и максимальный крутящие моменты в сравнении с телом трубы).

Производитель должен предоставить чертеж, отображающий продольное сечение соединения, а также свой вариант расчета напряжений в соединении при наличии изгибающей нагрузки и расчет прикладываемых при испытании нагрузок.

Производитель должен гарантировать, что трубы с резьбовым соединением, используемым для проведения испытаний по проверке этих соединений, изготовлены в соответствии с требованиями спецификации на производство.

Производитель резьбового соединения должен указать метод очистки поверхности резьбы перед нанесением смазки, тип и количество резьбовой смазки, которую нужно наносить на резьбовое соединение, а также область нанесения смазки.

Б.3 Оборудование и приборы

Все оборудование и приборы должны иметь свидетельство о поверке и быть откалиброванными.

Стенд для свинчивания-развинчивания резьбовых соединений должен иметь возможность записи диаграммы зависимости крутящего момента от числа оборотов.

В случае неисправности испытательного оборудования или сбоя в ходе выполнения испытания, которые не связаны с конструкцией образца, пересмотра нагрузок не требуется, но образец (образцы) или запасные образцы, в случае повреждения первых, должны быть испытаны повторно. Число повторных испытаний и потребность в повторных испытаниях должны быть отмечены в протоколах испытаний.

Б.4 Требования к проведению испытания

Б.4.1 Резьбовая смазка

Процесс свинчивания-развинчивания должен соответствовать стандартным методам, применяемым в нефтегазовой промышленности.

При испытании нескольких образцов надо использовать одну и ту же резьбовую смазку.

Б.4.2 Крутящий момент свинчивания

Недопустимо высоким считается крутящий момент, значение которого составляет 95% максимального или выше. Недопустимо низким считается крутящий момент, значение которого составляет 105% минимального или ниже. Если фактическое значение крутящего момента свинчивания оказывается вне требуемых величин, то соединение надо разобрать, очистить резьбу от старой смазки, нанести новую и снова свинтить с регистрацией крутящего момента.

Б.4.3 Процедура свинчивания

Расположение труб при свинчивании-развинчивании может быть вертикальным или горизонтальным.

При каждом свинчивании поверхность резьбы и уплотнительных элементов должна быть чистой и сухой. Перед свинчиванием необходимо взвесить и записать количество смазки, нанесенное на каждый из элементов соединения (муфту и ниппель). По результатам каждого свинчивания строится график зависимости крутящего момента от количества оборотов. Показание оборотов должно быть с точностью до 1/100 оборота.

Примечание - Для удаления консервационной смазки не допускается использовать дизельное топливо и соленую воду.

Резьбовое соединение насосно-компрессорных труб должно быть свинчено и развинчено не менее десяти раз. Допускается провести девятикратное свинчивание-развинчивание и десятое свинчивание при условии дальнейшего испытания образца на газовую герметичность в соответствии с приложением В или Г.

При выполнении свинчивания и развинчивания допускается иметь «ложный ниппель», ввинченный с усилием рук в другой конец муфты, что позволит избежать замятия или овальности муфты, выходящих за пределы норм.

Результаты свинчивания заносят в таблицу Б.1.

Б.4.4 Процедура развинчивания

Для развинчивания применяют то же оборудование и инструмент, что и для свинчивания. Результаты развинчивания заносят в таблицу Б.1.

Б.4.5 Контроль резьбового соединения

После каждого развинчивания и очистки резьбового соединения и уплотнительных поверхностей муфтового и ниппельного концов оценивают их состояние. Все замеченные отклонения заносят в таблицу Б.1. На графике зависимости крутящего момента от количества оборотов отмечают точки, в которых наблюдались изменения или отклонения кривой, возникающие при свинчивании или развинчивании образца.

Таблица Б.1 - Результаты испытания на свинчивание-развинчивание

№ обр.

№ ниппель­ного конца

№ муфто­вого конца

№ свинчи­вания

Масса смазки, г

Рекомендуемый

крутящий момент

свинчивания К, кг ∙ м

Крутящий момент

Скорость свинчи­вания

Замечания

Ниппель­ный конец

Муф­товый конец

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б.5 Критерии приемки

Б.5.1 Испытания на свинчивание-развинчивание считают успешными, если:

- момент развинчивания не превышает момент свинчивания более чем на 30%;

- на резьбовых концах не обнаружено истирания или задиров резьбы и уплотнений или обнаружено и может быть устранено в соответствии с критериями ремонта производителя резьбы;

- на резьбовых концах трубы и муфты после разборки образцов не обнаружено явных дефектов, которые могут привести к потере герметичности соединения в условиях реальной эксплуатации соединения.

Б.6 Обработка и оформление результатов испытания

Б.6.1 Результаты испытания оформляют протоколом, который должен содержать:

- наименование объекта испытания;

- материалы, представленные на испытания;

- результаты испытания;

- выводы и рекомендации;

- дату выдачи.

Приложение В
(рекомендуемое)

Типовая методика испытания резьбовых соединений насосно-компрессорных труб
на газовую герметичность

В.1 Область применения

Настоящая методика описывает испытания, которые необходимо провести для оценки герметизирующей способности резьбового соединения насосно-компрессорных труб.

Настоящая методика предназначена для использования при подготовке и проведении мероприятий по приемке ОАО «Газпром» новых видов трубной продукции.

В.2 Требования к объекту испытаний

Для исследуемого резьбового соединения производитель должен предоставить данные:

- наименование, описание продукции;

- характеристики образца (размер, масса, толщина стенки, марка стали, группа прочности трубы и муфты);

- программу контроля технологического процесса (приложить копию);

- чертеж ниппельного и муфтового концов;

- чертеж резьбы на ниппельном и муфтовом концах;

- метод обработки ниппельной и/или муфтовой поверхностей (техническая документация);

- описание процедуры проведения контрольной калибровки соединения;

- сведения о проведенном на заводе навинчивании муфты;

- данные рабочих характеристик соединения (предельные нагрузки растяжения и сжатия, предельные значения внутреннего и внешнего давления, допустимый угол искривления, минимальный, рекомендуемый и максимальный крутящие моменты в сравнении с телом трубы).

Производитель должен предоставить чертеж, отображающий продольное сечение соединения, а также свой вариант расчета напряжений в соединении при наличии изгибающей нагрузки и расчет прикладываемых при испытании нагрузок.

Производитель должен гарантировать, что трубы с резьбовым соединением, используемым для проведения испытаний по проверке этих соединений, изготовлены в соответствии с требованиями спецификации на производство.

В.3 Оборудование и приборы

В.3.1 Схема стенда для испытания на газовую герметичность резьбовых соединений насосно-компрессорных труб изображена на рисунке В.1.

1 - ванна; 2 - образцы труб; 3 - емкость для горячей воды; 4 - электроподогреватель; 
5 - емкость для холодной воды; 6 - холодильник; 7 - центробежный насос; 8 - компрессор;
9 - жидкостной насос высокого давления НЖР-1

Рисунок В.1 - Принципиальная схема стенда для испытания на газовую герметичность 
резьбовых соединений насосно-компрессорных труб

В.3.2 Для проведения испытания необходимо наличие следующих материалов и реагентов:

- природный газ по ГОСТ 5542;

- азот по ГОСТ 9293;

- вода техническая по ГОСТ 4979.

В.3.3 Допускается использование стендов любых конструкций, обеспечивающих проведение испытаний по В.5.

В.3.4 Принципиальная схема устройства для создания изгибающего момента на натурном образце приведена на рисунке В.2.

1 - натурный образец трубы; 2 - станина; 3 - стойки; 4 - гайки для создания усилия изгиба; 
5 - съемный вкладыш под конкретный диаметр образца трубы; 6 - кулиса; 7 – индикатор часового 
типа для фиксации величины прогиба; 8 - стойка-штатив; 9, 10 - блоки усиления жесткости рамы

Рисунок В.2 - Принципиальная схема устройства для создания прогиба натурных образцов 
насосно-компрессорных труб при испытании на газовую герметичность

В.4 Требования к подготовке образцов

В.4.1 Для испытания изготавливают не менее трех образцов.

В.4.2 Образец, изображенный на рисунке В.3 в собранном виде, должен состоять из следующих основных частей:

- двух патрубков, один конец которых заканчивается наружной резьбой, подлежащей испытанию, а второй специально обработан для присоединения заглушки;

- соединительной муфты;

- двух заглушек для труб, с отверстиями и штуцерами для входа и выхода среды;

- вкладыша для снижения объема газа в образце с целью обеспечения условий безопасности работ при высоких давлениях, представленного на рисунке В.4.

1 - испытуемое резьбовое соединение; 2 - патрубок; 3 - муфта; 4 – заглушающее устройство; 5 - штуцер

Рисунок В.3 - Типовой образец насосно-компрессорной трубы 
с муфтовым резьбовым соединением

- диаметр вкладыша, равен внутреннему диаметру образца за вычетом 20 мм; 
- длина вкладыша, равна длине внутренней полости образца за вычетом 20 мм.

Рисунок В.4 - Эскиз вкладыша

В случае испытания безмуфтовых труб муфта в образцах отсутствует, а взамен ее конец одного из отрезков труб заканчивается раструбом. У каждого образца муфтовых труб подвергаются испытанию два резьбовых соединения, а у безмуфтовых труб - одно соединение. Количество одновременно испытуемых образцов определяется возможностями испытательного стенда.

Для подготовки образца необходимо от насосно-компрессорной трубы с раструбом или с навернутой и закрепленной на заводе муфтой отрезать и обработать концы для присоединения заглушек.

В.4.3 Длина образца в сборе должна быть 1100+300 мм.

В.4.4 Перед началом сборки все муфты и отрезки труб нумеруют цифровыми клеймами или несмываемой краской. На муфте вблизи ее торцов буквенными клеймами или несмываемой краской отмечают тип резьбового соединения.

В.4.5 Все детали образцов должны быть визуально осмотрены. На наружной поверхности труб и муфт не должно быть плен, раковин, закатов расслоений, трещин и песочин. Резьба труб и муфт должна быть гладкой, без заусенцев, рванин и других дефектов, нарушающих ее непрерывность и прочность.

В.4.6 Толщину стенки образца трубы измеряют в трех точках со стороны заглушек с точностью до +0,1 мм. Замер элементов резьбы не обязателен.

В.4.7 Очищенные и промытые резьбовые пары разбирают и вновь собирают с нанесением смазочного материала. Подготовка резьбовых поверхностей и смазки, а также нанесение последних на резьбу осуществляют в соответствии с технологическими инструкциями по их применению.

Примечание - Для удаления консервационной смазки не допускается использовать дизельное топливо и соленую воду.

В.4.8 Крепление каждой резьбовой пары производят в соответствии с установленным производителем для данной резьбы моментом свинчивания (натягом).

В.4.9 Из соображений безопасности образцы, которые испытывают давлением газа, должны иметь цилиндрический вкладыш. Материал вкладыша не должен быть пористым, не должен быстро перепускать контрольную среду (пример материала вкладыша: алюминий, дюраль-алюминий). Вкладыш должен иметь такие размеры, чтобы максимально заполнить внутренний объем образца и при этом не создавать механического препятствия при испытании (деформации) образца. Вкладыш должен располагаться так, чтобы контакт с внутренним диаметром образца был минимальным.

На рисунке В.4 представлен эскиз вкладыша, конструкция которого соответствует вышеперечисленным условиям.

В.5 Требования к проведению испытания

В.5.1 Проводят испытания не менее двух соединений, составленных из однотипных деталей (по диаметрам, толщинам стенок, маркам стали, типам резьб).

В.5.2 При испытании на газовую герметичность нагрузку на соединение создают за счет внутреннего давления газа и термического циклирования температуры.

Для резьбовых соединений, предназначенных для эксплуатации в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах, дополнительно к образцу прилагают изгибающую нагрузку, соответствующую определенному прогибу.

В.5.3 Во время испытания контролируемыми величинами являются значения внутреннего давления, прогиба и температуры образца. Значения контролируемых параметров можно фиксировать дискретно или непрерывно. Для дискретных систем сбора данных скорость регистрации данных должна быть подходящей для ожидаемых скоростей изменения нагрузки и давления, но не меньше одного считывания всех каналов через каждые 15 с.

В.5.4 После установки на стенд образец подвергают гидравлическому испытанию ступенчато кратно 10 МПа до давления не менее 90% от давления, при котором напряжения в теле труб достигают предела текучести для данного диаметра и вида материала трубы и муфты с выдержкой на каждой ступени испытания не менее 15 мин.

В.5.5 Скорость нагружения образца давлением, создаваемого как водой, так и газом, составляет не более 105 МПа/мин. Нагружение образцов допускается выполнять как непрерывно, так и периодически. Скорость падения нагрузки или давления не регламентируется.

В.5.6 При положительном результате испытаний по Б.5.4 производят опрессовку природным газом или сухим азотом ступенчато кратно 10 МПа до давления не менее 80 % от давления, при котором напряжения в теле труб достигают предела текучести для данного диаметра и вида материала трубы и муфты с выдержкой на каждой ступени испытания не менее 15 мин, а на последней ступени - не менее 24 ч.

В.5.7 Образец выдерживают в ванне, вода в которой стократно (100 циклов) меняется с холодной (от 20°С - 25°С) на горячую (до 90°С - 95°С) и обратно, при внутреннем давлении газа, равном 80% от давления, при котором напряжения в теле труб достигают предела текучести. После смены воды необходима выдержка не менее 5 мин до установления температуры в образцах.

Примечание - При первом заполнении ванны горячей водой необходимо контролировать, чтобы давление в образце не превышало установленного. При необходимости газ допускается стравливать.

В.5.8 Внутреннее давление Р, МПа, при котором напряжения в теле труб достигают
предела текучести, вычисляют по формуле

                                                                                                            (В.1)

где σТ - минимальный нормативный предел текучести стали трубы, МПа;

δ - толщина стенки трубы, мм, принимаемая по фактической минимальной толщине тела трубы (например, в местах проточек под заглушки);

- номинальный наружный диаметр трубы, мм.

В случае испытания резьбового соединения, прочность которого ниже прочности тела трубы, расчет внутреннего давления Р ведется с учетом этой неравнопрочности.

В.5.9 Операции на стенде проводят в соответствии со специальной рабочей инструкцией, отвечающей требованиям техники безопасности с учетом конструктивных особенностей стенда.

В.5.10 После окончания испытания резьбовые соединения разбирают и очищают, визуально осматривают поверхности резьбы, уплотнительных конических поверхностей, упорных торцов и уступов труб и муфт и фиксируется наличие различных дефектов, нарушающих их непрерывность и прочность.

В.5.11 Работы проводят в специальном помещении, обеспечивающем условия безопасности работ при высоких давлениях.

В.5.12 В помещении для испытаний должны находиться средства пожаротушения, включающие переносные порошковые огнетушители по ГОСТ Р 51057 и средства индивидуальной защиты для каждого работающего:

- противогазы по ГОСТ 12.4.121;

- закрытые защитные очки с непрямой вентиляцией ГОСТ Р 12.4.013;

- средства оказания первой медицинской помощи при несчастных случаях.

В.6 Критерии приемки

В.6.1 Резьбовое соединение считается газогерметичным (газоплотным), если:

- за все время испытания визуально не обнаружены утечки газа и выдавливания смазки из рабочих резьбовых соединений;

- не зафиксировано падения давления в образце более чем на 5 МПа в течение суток;

- момент развинчивания не превышает момент свинчивания более чем на 30%;

- на резьбовой поверхности трубы и муфты после разборки образцов не обнаружено явных дефектов, которые могут привести к потере герметичности соединения в условиях реальной эксплуатации соединения.

В.7 Обработка и оформление результатов испытания

В.7.1 Порядок и результаты испытания фиксируют в рабочем журнале по форме, представленной в таблице В.1.

В.7.2 При появлении несоответствий в ходе испытания (пропуски газа, падение давления) в графе «Примечание» таблицы В.1 регистрируют давление, температуру, порядковый номер цикла.

В.7.3 По окончании испытания строят кривые, показывающие зависимость внутреннего давления в образце от времени, нагрузки механического растяжения от времени, и график зависимости температуры в образце от времени.

Таблица В.1 - Результаты испытания образцов

Дата, время

№ цикла

№ ступени

Холодная вода

Горячая вода

Примечание

температура T,

°С

давление Р,

МПа

температура T,

°С

давление Р,

МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

В.7.4 Результаты испытания оформляют протоколом, который должен содержать:

- наименование объекта испытания;

- материалы, представленные на испытание;

- условия испытания;

- результаты испытания;

- выводы и рекомендации;

- дату выдачи.

Приложение Г
(рекомендуемое)

Типовая методика испытания на герметичность резьбовых соединений
насосно-компрессорных труб, предназначенных для эксплуатации
на сероводородсодержащих месторождениях

Г.1 Область применения

Настоящая методика описывает испытания, которые необходимо провести для определения герметизирующей способности резьбовых соединений насосно-компрессорных труб в сероводородсодержащей среде и/или в условиях высоких температур.

Настоящая методика предназначена для использования при подготовке и проведении мероприятий по приемке ОАО «Газпром» новых видов трубной продукции для добычи и переработки.

Г.2 Требования к объекту испытания

Г.2.1 Для исследуемого резьбового соединения производитель должен предоставить следующие данные:

- наименование, описание продукции;

- протокол проведения испытаний металла труб и муфт (муфтовой заготовки) из той же партии, из которой изготовлен образец, на сульфидное коррозионное растрескивание под напряжением по NACE TM 0177:2005 [6] (метод А, раствор А);

- характеристики образца (размер, масса, толщина стенки, марка стали, группа прочности трубы и муфты);

- программу контроля технологического процесса (копия);

- чертеж ниппельного и муфтового концов;

- чертеж резьбы на ниппельном и муфтовом концах;

- метод обработки ниппельной и/или муфтовой поверхностей (техническая документация);

- описание процедуры проведения контрольной калибровки соединения;

- сведения о проведенном на заводе навинчивании муфты;

- данные рабочих характеристик соединения (предельные нагрузки растяжения и сжатия, предельные значения внутреннего и внешнего давления, допустимый угол искривления, минимальный, рекомендуемый и максимальный крутящие моменты в сравнении с телом трубы).

Г.2.2 Производитель должен предоставить чертеж, отображающий продольное сечение соединения, а также свой вариант расчета напряжений в соединении при наличии изгибающей нагрузки и расчет прикладываемых при испытании нагрузок.

Г.2.3 Производитель должен гарантировать, что трубы с резьбовым соединением, используемым для проведения испытаний по проверке этих соединений, изготовлены в соответствии с требованиями спецификации на производство.

Г.3 Оборудование и приборы

Г.3.1 Стенд для испытания на герметичность резьбовых соединений насосно-компрессорных труб, предназначенных для эксплуатации на сероводородсодержащих месторождениях, должен быть укомплектован устройством для создания внутреннего давления коррозионно-активной средой.

Г.3.2 Для проведения испытания необходимо наличие следующих материалов и реагентов:

- хлористый натрий (NaCl) по ГОСТ 4233;

- уксусная кислота (CH3COOH) по ГОСТ 61;

- ацетат натрия (C2H3O2Na) по ГОСТ 199;

- сероводород (H2S);

- диоксид углерода (CO2) по ГОСТ 8050;

- метан (CH4) по ГОСТ 5542;

- азот (N) по ГОСТ 9293;

- вода техническая (H2O);

- вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Г.3.3 Газы (сероводород, диоксид углерода, метан и др.) должны быть класса «реагент» или класса «химически чистые». Минимальная чистота 99,6%.

Азот или другие инертные газы, используемые для обескислороживания среды, должны быть высокой чистоты и не содержать кислорода.

Уксусная кислота, ацетат натрия, хлористый натрий и другие реагенты должны быть класса «химически чистые».

Вода, применяемая для приготовления растворов, должна быть дистиллированной.

Г.3.4 Для резьбовых соединений, предназначенных для эксплуатации в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах, дополнительно прилагают изгибающую нагрузку. Типовая схема устройства для создания изгибающего момента на натурном образце приведена на рисунке Г.1.

1 - жесткая станина; 2 - подвижная опора; 3 - подвижная опора, задающая величину прогиба; 
4 - гайки для создания усилия изгиба; 5 - индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм 
для фиксации величины прогиба с переходником; 6 - образец; 7 - рукоять

Рисунок Г.1 - Принципиальная схема устройства для создания прогиба образца насосно-
компрессорной трубы, предназначенной для эксплуатации на сероводородсодержащих 
месторождениях, при испытании на герметичность

Г.3.4 Допускается использование стендов любых конструкций, обеспечивающих проведение испытаний по Г.5.

Г.4 Требования к подготовке образца

Г.4.1 Для испытания изготавливают один образец.

Г.4.2 Образец, изображенный в собранном виде на рисунке Г.2, состоит из следующих основных частей:

- двух патрубков, один конец которых заканчивается наружной резьбой, подлежащей испытанию, а второй специально обработан для присоединения захватов;

- соединительной муфты;

- двух захватов для труб, в одном из которых проделаны два отверстия с каналами для входа и выхода среды.

1 - испытуемое резьбовое соединение; 2 - патрубок; 3 - муфта соединительная; 
4 - заглушающее устройство; 5 - отверстие для входа; 6 - отверстие для выхода

Рисунок Г.2 - Типовой образец насосно-компрессорной трубы с муфтовым резьбовым соединением

Г.4.3 В случае испытания безмуфтовых труб муфта в образце отсутствует, а взамен ее конец одного из патрубков заканчивается раструбом. Таким образом, у образца муфтовых труб подвергаются испытанию два резьбовых соединения, а у безмуфтовых труб - одно соединение.

Для подготовки образца от насосно-компрессорной трубы с раструбом или с навернутой и закрепленной на заводе муфтой отрезают и обрабатывают концы для присоединения захватов.

Г.4.4 Длина образца в сборе должна быть не менее 1450 мм.

Г.4.5 Перед началом сборки муфту и патрубки нумеруют несмываемой краской цифровыми трафаретами. Кроме того, на муфте несмываемой краской отмечают тип резьбового соединения.

Г.4.6 Резьбовые пары необходимо очистить от консервационной или резьбоуплотнительной смазки.

Примечание - Для удаления консервационной или резьбоуплотнительной смазки не допускается использовать дизельное топливо и соленую воду.

Г.4.7 Все детали образца визуально осматривают. На наружной поверхности труб и муфты не должно быть плен, раковин, закатов расслоений, трещин и песочин. Резьба труб и муфт должна быть гладкой, без заусенцев, рванин и других дефектов, нарушающих ее непрерывность и прочность.

Г.4.8 Толщину стенки образца трубы измеряют в трех точках со стороны захватов с точностью до плюс 0,05 мм. Замер элементов резьбы не обязателен.

Г.4.9 Нанесение смазки на резьбовую поверхность осуществляют в соответствии с технологическими инструкциями по их применению.

Г.4.10 Свинчивание каждой резьбовой пары производят в соответствии с установленным производителем для данной резьбы моментом свинчивания (натягом).

Г.4.11 Резьба на захватах должна обеспечивать герметичность при расчетных испытательных нагрузках и давлении в течение проведения испытания.

Г.5 Требования к проведению испытания

Г.5.1 Для получения данных о герметичности соединения проводят испытания не менее двух соединений, составленных из однотипных деталей (по диаметрам, толщинам стенок, маркам стали, типам резьб).

Г.5.2 При испытании резьбовых соединений насосно-компрессорных труб на герметичность нагружение соединения создают за счет внутреннего давления коррозионноактивной средой, механическим растяжением и/или изгибающей нагрузкой. Состав коррозионно-активных сред приведен в таблице Г.1.

Выбор коррозионно-активной среды зависит от условий эксплуатации на месторождениях.

При эксплуатации резьбовых соединений на скважинах с парциальным давлением сероводорода свыше 1,5 МПа (материальное исполнение SS) используют испытательный раствор А (таблица Г.1).

Таблица Г.1 - Состав испытательного раствора и условия испытаний

Компоненты

Испытательный раствор

А

Б

С

NaCl, г/л

50,00

50,00

50,00

CH3COOH, г/л

9,34

9,34

4,00

CH3COONa, г/л

5,10

5,10

2,30

H2S, атм

15

1

6

CO2атм

15

1

6

рНсреды (готового раствора)

2,6 - 2,8

2,6 - 2,8

3,4 - 3,6

Температура Т, °С

20 - 110

20 - 110

20 - 110

При эксплуатации резьбовых соединений на скважинах с парциальным давлением сероводорода не выше 1,5 МПа (материальное исполнение S) используют испытательный раствор В или С (таблица Г.1).

Г.5.3 Для резьбовых соединений, предназначенных для эксплуатации в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах, дополнительно прилагают изгибающую нагрузку.

Допускается не прилагать изгибающую нагрузку, если предварительно было проведено испытание на газовую герметичность с приложением изгибающей нагрузки в соответствии с приложением Б.

Г.5.4 Во время испытания контролируемыми величинами являются значения внутреннего давления, величина нагрузки растяжения и/или изгиба. Значения можно фиксировать дискретно или непрерывно. Для дискретных систем сбора данных скорость регистрации данных должна быть подходящей для ожидаемых скоростей изменения нагрузки и давления, но не меньше одного считывания всех каналов через каждую 1 мин.

Г.5.5 Перед установкой на стенд образец должен быть опрессован водой при давлении не менее 90% от давления, при котором напряжения в теле труб достигают предела текучести для данного вида материала трубы и муфты, с выдержкой не менее 15 мин.

Г.5.6 Скорость нагружения образца давлением воды должна составлять не более 105 МПа/мин. Нагружение образца допускается выполнять как непрерывно, так и периодически. Скорость снятия (спада) давления не регламентируется.

Г.5.7 В случае возникновения утечки (утечек) их устраняют и повторяют опрессовку согласно Г.5.5.

Г.5.8 При положительном результате испытаний по Г.5.5 вытесняют воду из образца, продувают и «высушивают» образец инертным газом (азот, аргон).

Г.5.9 В случае если резьбовое соединение предназначено для эксплуатации в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах, образец с этим резьбовым соединением устанавливают и закрепляют в приспособлении для изгиба.

Г.5.10 Рассчитывают необходимый угол изгиба образца через величину стрелы прогиба ε, мм, по формуле

                                                                                       (Г.1)

где Dн - наружный диаметр образца, мм;

θ - интенсивность искривления образца, 1 градус на 30,48 м (100 футов).

Г.5.11 Рассчитывают необходимый объем раствора Vвн, мм3, для испытания по формуле

                                                                                                      (Г.2)

где - длина внутренней полости образца, мм;

Dвн - внутренний диаметр образца, мм.

Г.5.12 Подготавливают испытательный раствор и замеряют его кислотность (рН).

Г.5.13 Заполняют образец испытательным раствором и продувают внутреннюю полость образца инертным газом (азот, аргон) во времени из расчета 1 час на 1 литр испытательного раствора со скоростью подачи инертного газа не менее 100 мл/мин.

Г.5.14 Рассчитывают необходимое количество сероводорода, подаваемого во внутреннюю полость образца, заполненного испытательным раствором, согласно выбранным условиям испытания (см. таблицу Г.1).

При расчете следует учитывать объем испытательного раствора и зависимость растворимости сероводорода в жидкости от температуры и давления.

Г.5.15 Вводят расчетное количество сероводорода во внутреннюю полость образца, заполненного раствором.

Г.5.16 Поднимают давление в образце диоксидом углерода согласно выбранным условиям испытания (см. таблицу Г.1).

Г.5.17 Нагревают образец до требуемой температуры согласно выбранным условиям испытания.

Г.5.18 Поднимают давление в образце деаэрированным испытательным раствором до рабочего давления Pраб, МПа, соответствующего 80% от минимального нормативного предела текучести, которое вычисляют по формуле

                                                                                               (Г.3)

где σTmin - минимальный нормативный предел текучести металла трубы при температуре испытания, МПа;

- толщина стенки образца, мм.

В случае испытания резьбового соединения, прочность которого ниже прочности тела трубы, расчет внутреннего давления Р ведется с учетом этой неравнопрочности.

Г.5.19 Нагружают образец растягивающей нагрузкой Tm, т, которую вычисляют по формуле

                                                                                                  (Г.4)

где σm - напряжение в теле трубы и резьбовом соединении от растягивающей нагрузки, кг/мм2:

                                                                                                (Г.5)

где σраст - суммарное напряжение в теле трубы и резьбовом соединении от растягивающей нагрузки, кг/мм2:

                                                                                                    (Г.6)

σS - напряжение в теле трубы и резьбовом соединении от изгибающей нагрузки, кг/мм2, определяется по формуле

                                                                                                      (Г.7)

где Е - модуль Юнга;

Е = 21000 кг/мм2;

Rтрубы - наружный радиус трубы, мм, определяется по формуле

                                                                                                           (Г.8)

Rизгиба - радиус окружности, описываемой трубой при интенсивности ее искривления θ, мм, определяется по формуле

                                                                                       (Г.9)

σi - напряжение в теле трубы и резьбовом соединении, возникающее в результате растяжения образца под действием внутреннего давления, кг/мм2, определяется по формуле

                                                                                                  (Г.10)

где Аi - площадь сечения внутреннего канала образца трубы, мм2, рассчитывается по формуле

                                                                                                  (Г.11)

где А0 - площадь сечения образца трубы, мм2, рассчитывается по формуле

                                                                                                              (Г.12)

Г.5.20 Поднимают давление в образце деаэрированным испытательным раствором до рабочего давления Pраб, МПа, соответствующего 80% от минимального нормативного предела текучести, которое вычисляют по формуле Г.3.

Г.5.21 В течение нескольких дней корректируют давление в образце и растягивающую нагрузку до выхода на режим.

Г.5.22 Длительность испытания должна составлять не менее 720 ч (30 сут).

Г.5.23 После окончания испытания визуально осматривают наружную поверхность образца и резьбовое соединение, разбирают все резьбовые соединения, фиксируя при этом величину момента развинчивания. Визуально осматривают поверхность резьбовых соединений, радиальных и торцевых уплотнений. При необходимости вырезают образцы для дальнейших исследований.

Г.5.24 Операции на стенде проводят в соответствии со специальной рабочей инструкцией, отвечающей требованиям техники безопасности, с учетом конструктивных особенностей стенда.

Г.5.25 Работы проводят в специальном помещении, которое по расположению относительно других помещений, вентиляции и оснащению должно соответствовать требованиям, предъявляемым к лабораториям, обеспечивающим условия безопасности работ при высоких давлениях и работе с сероводородом.

Г.6 Критерии приемки

Г.6.1 Резьбовое соединение считают герметичным в сероводородсодержащей среде, если:

- за все время испытаний визуально не обнаружены утечки и выдавливания смазки из рабочих резьбовых соединений;

- не зафиксировано падения давления в образце более чем на 5 МПа в течение суток;

- момент развинчивания не превышает момент свинчивания более чем на 30%;

- на резьбе и уплотнительных элементах труб и муфты не обнаружено явных дефектов, которые могут привести к потере герметичности соединения в условиях реальной эксплуатации.

Г.7 Обработка и оформление результатов испытания

Г.7.1 Порядок и результаты испытания фиксируют в рабочем журнале по форме, представленной в таблице Г.2.

Г.7.2 При появлении утечек и/или выдавливания смазки в графе «Примечание» таблицы Г.2 регистрируют время, давление.

Г.7.3 По окончании испытания строят кривые, показывающие зависимость внутреннего давления в образце от времени и нагрузки растяжения в образце от времени.

Таблица Г.2 - Результаты испытания образцов

Дата

Время,

час:мин

Давление в образце,

МПа

Нагрузка растяжения,

т

Примечание

 

 

 

 

 

Г.7.4 Результаты испытаний оформляют протоколом, который должен содержать:

- наименование объекта испытания;

- материалы, представленные на испытания;

- условия испытания;

- результаты испытания;

- выводы и рекомендации;

- дату выдачи.

Библиография

[1]

Положение о Постоянно действующей комиссии ОАО «Газпром» по приемке новых видов трубной продукции (утверждено приказом ОАО «Газпром» от 21.06.2005 г. № 101)

[2]

Стандарт Американского общества по испытанию материалов

ASTM А370:2005*

Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products

[3]

Стандарт Американского общества по испытанию материалов

ASTM E23:2006*

Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials

[4]

Стандарт Международной организации по стандартизации

ISO 643:2003**

Сталь. Микрографическое определение видимого размера зерна

[5]

Стандарт Американского общества по испытанию материалов

ASTM E112:2000*

Standard Test Methods for Determining Average Grain Size

[6]

Стандарт Национальной ассоциации инженеров-коррозионистов

NACE TM 0177:2005*

Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking in Hydrogen Sulfide (H2S) Environments

[7]

Стандарт Международной организации по стандартизации

ISO 11960:2004**

Промышленность нефтяная и газовая. Стальные трубы, используемые в скважинах как обсадные или насосно-компрессорные

[8]

Стандарт Американского общества по испытанию материалов

ASTM Е140:2002*

Standard Hardness Conversion Tables for Metals

[9]

Стандарт Международной организации по стандартизации

ISO 6892:1998**

Материалы металлические. Испытания на растяжение при температуре окружающей среды

_________________________

* Оригинал стандарта в ФГУ КВФ «Интерстандарт».

** Официальный перевод стандарта в ФГУ КВФ «Интерстандарт».

Ключевые слова: типовая программа, объекты ОАО «Газпром», насосно-компрессорные трубы, приемочные испытания, обычное исполнение, хладостойкое исполнение, сероводородостойкое исполнение, стойкое к углекислотной коррозии исполнение, подземное хранение газа