N = Qp,(1)
где Q - подача (расход) жидкости, дм3/с;
р - перепад давления, МПа.
3.1.3 приводная мощность насоса Nн.п., кВт: Мощность, сообщаемая насосу двигателем, сокращенно мощность.
3.1.4 насосный агрегат: Агрегат, состоящий из насоса или нескольких насосов и приводящего двигателя, соединенных между собой.
3.1.5 насосная установка: Насосный агрегат с комплектующим оборудованием, смонтированным по определенной схеме, соответствующей функциональному назначению насосной установки.
3.1.6 идеальная подача поршневого (плунжерного) насоса с цилиндрами одностороннего действия Qи, дм3/с:
Qи = zfsn,(2)
где z - число цилиндров насоса;
F - площадь поперечного сечения цилиндра, дм2;
S - длина хода поршня (плунжера), дм;
п - частота ходов поршня (плунжера) в секунду, с-1.
3.1.7 объемный КПД насоса ηо: Отношение гидравлической мощности насоса Nн.г. к сумме гидравлической мощности насоса и мощности, потерянной с утечками Nн.г. + Nн.у.
(3)
3.1.8 гидравлический КПД насоса ηг: Отношение суммы гидравлической мощности насоса и мощности, потерянной с утечками, Nн.г. + Nн.у. к сумме мощностей гидравлической, потерянной с утечками и мощности преодоления гидравлических сопротивлений течению жидкости в насосе Nн.г. + Nн.у. + Nн.с.
(4)
3.1.9 индикаторный КПД насоса ηинд: Объединенный показатель совершенства уплотняющего действия трибосопряжений поршней, штоков, клапанов, оцениваемого объемным КПД насоса ηo, и гидравлической обтекаемости форм внутреннего пространства насосных камер, клапанов и клапанных щелей, оцениваемой гидравлическим КПД насоса ηг
ηинд = ηо ∙ ηг(5)
3.1.10 механический КПД насоса ηмex: Отношение мощности, сообщенной насосом жидкости в насосных камерах Nн.г. + Nн.у. + Nн.с. к приводной мощности Nн.п.
(6)
3.1.11 коэффициент полезного действия насоса ηн: Отношение гидравлической мощности насоса Nн.г. к приводной мощности насоса Nн.п.
(7)
3.1.12 КПД насосного агрегата ηн.а.: Отношение гидравлической мощности насоса Nн.г. к сумме приводной мощности насоса и мощности, теряемой в трансмиссии и двигателе ηн.п. + ηт.д.
(8)
3.1.13 КПД насосной установки с манифольдом ηн.уст.: Отношение гидравлической мощности насоса к сумме мощностей насосного агрегата и мощности, теряемой в манифольде
(9)
3.1.14 вредное пространство: Объем Vв.п. части насосной камеры за пределами рабочего объема FS.
3.1.15 коэффициент вредного пространства К:
(10)
3.1.16 коэффициент подачи насоса α: Отношение действительной подачи насоса к идеальной подаче
(11)
где ηo - объемный коэффициент, характеризующий утечки напорной жидкости согласно формуле (3);
α1 - коэффициент наполнения, характеризующий относительный объем поступления жидкой среды в пространство насосных камер, определяемый действием факторов, приводящих в движение жидкость на приеме насоса, и сопротивлением всасывающей системы, оцениваемый экспериментально или расчетным путем;
α2 - коэффициент, учитывающий сжимаемость жидкой среды, содержащей газовую фазу
α2 = 1 - Кφ,(12)
где К - коэффициент вредного пространства, определяемый по формуле (10);
φ - относительное объемное содержание газовой фазы в жидкой среде в конце хода всасывания. В расчетах мощности коэффициенты α1 и α2 во внимание не принимают.
3.1.17 газовый мешок насосной камеры: Объем Vг.м. части насосной камеры, расположенной выше выходной кромки насосной камеры, в которой газ, выделившийся из жидкой среды, может оставаться в насосной камере, сжимаясь при нагнетательном ходе поршня (плунжера) и расширяясь при всасывающем ходе поршня (плунжера).
3.2 Обозначения и сокращения
ТУТПС- технические условия на технологический процесс сварки
ПКТПС- протокол квалификации технологического процесса сварки
НРК- неразрушающий контроль
ПЖ- метод проникающей жидкости
МЧ- метод магнитных частиц
НД- нормативный документ
ДТ (SR)- дополнительные требования
Spec- технические условия
ASTM- Американское общество испытаний и материалов
AWS- Американское сварочное общество
ASME- Американское общество инженеров-механиков
ИСО- Международная организация стандартизации
ASNT- Американское общество по испытаниям без разрушения образца
API- Американский нефтяной институт
ER- эквивалентный круг
ЗТВ- зона термического влияния
4 Общие технические требования
4.1 Характеристики
4.1.1 Требования назначения
4.1.1.1 Установки должны соответствовать требованиям настоящего стандарта, [1] и действующему нормативному документу производителя на соответствующий вид установки. Назначение, типоразмеры и основные параметры установок должны соответствовать ГОСТ 28922 и НД на конкретную установку.
4.1.1.2 Установки должны соответствовать требованиям ГОСТ 15150, предъявляемым к климатическому исполнению и категории изделия по ГОСТ 16350, указанным в сопроводительной документации, обозначении и на фирменной табличке (этикетке), и применяться в указанных или более мягких условиях.
4.1.1.3 Требования безопасности к ведению работ при эксплуатации оборудования должны быть установлены в эксплуатационных документах по ГОСТ 2.601, а при ремонте оборудования - в ремонтных документах по ГОСТ 2.602 с учетом требований [2].
4.1.1.4 Установка должна быть укомплектована всеми компонентами, необходимыми и достаточными для выполнения процессов, отвечающих ее служебному назначению, в том числе:
- поршневыми или плунжерными насосами для подачи технологических жидких сред в нефтяные и газовые скважины;
- вспомогательными поршневыми, плунжерными, центробежными насосами, осуществляющими перемещение жидких сред между проточными объектами установки;
- двигателями внутреннего сгорания, электрическими, гидравлическими, пневматическими или иных типов, осуществляющими силовой привод оборудования;
- трубопроводами с запорной, предохранительной и регулирующей арматурой для сообщения между собой проточных объектов установки, приема и подачи жидких сред и сыпучих материалов;
- смесительными устройствами и дозаторами для приготовления технологических жидких сред нужного состава и свойств, подачи их потребителю в необходимых объемных соотношениях;
- системой накопления, хранения и раздачи жидкости и сыпучих материалов;
- системой обогрева, охлаждения, осушки и продувки оборудования и помещений;
- системой управления, сигнализации, связи и контроля протекающих процессов;
- монтажно-транспортной базой для размещения, транспортирования и эксплуатации технологического оборудования.
Состав и параметры компонентов определяются нормативными документами в соответствии с видами технологических операций, для проведения которых установка предназначена.
Оборудование, входящее в комплект установки, должно быть размещено на транспортно-монтажной моноблочной или расчленяемой на блоки платформе с обеспечением легкого доступа, возможности безопасного управления, обслуживания, ремонта, регулирования механизмов, зафиксированных в положениях, соответствующих оптимальному протеканию технологического процесса в эксплуатации.
4.1.1.5 Устройство установки должно обеспечивать ремонтопригодность и диагностическую контролируемость признаков технического состояния.
4.1.1.6 Установка должна быть снабжена необходимыми техническими средствами регулирования и блокировок, обеспечивающими безопасную эксплуатацию.
4.1.1.7 Оборудование, изготовленное по настоящему стандарту, предназначенное для сред с содержанием H2S и СО2, должно поставляться по отдельным техническим условиям с применением материалов, соответствующих классам работы по ГОСТ 13846 (приложение 4).
4.1.2 Требования к надежности
4.1.2.1 Расчеты на прочность должны исключать остаточные деформации, усталость или утрату первоначальных размеров и формы деталей и изделия, которые могут служить причинами отказа.
4.1.2.2 Расчеты на прочность должны основываться на теории упругости. В технически обоснованных случаях может быть использован расчет в области пластических деформаций там, где это предусмотрено конструкторской документацией.
4.1.2.3 Все значимые силы, действующие в конструкции, должны быть учтены. Для каждого рассматриваемого поперечного сечения следует выбирать неблагоприятное сочетание приложения и направления действующих сил.
4.1.2.4 Допускается использовать упрощающие допущения по распределению и концентрации напряжений при условии их соответствия обычно принятой практике или в соответствии с опытом и результатами испытаний.
4.1.2.5 Применительно к оборудованию или его компонентам, для которых нет адекватных способов анализа, необходимые рабочие качества конструкции должны подтверждаться с помощью испытаний (раздел 7).
4.1.2.6 Расчеты на выносливость должны основываться на периоде времени использования установок не менее десяти лет и обеспечивать ресурс компонентов, соответствующий эквивалентному времени работы под нагрузкой.
4.1.2.7 Расчеты на выносливость должны выполняться по ГОСТ 25.503, ГОСТ 25.505 - ГОСТ 25.507 или [3].
4.1.2.8 Базы нагрузочных характеристик
Нагрузочная характеристика должна основываться на:
- расчетном коэффициенте запаса общепринятой для каждого вида компонентов и установки в сборе;
- минимальном установленном пределе текучести материала, используемого для изготовления компонентов, воспринимающих основную рабочую нагрузку;
- данных по распределению напряжений в соответствии с расчетами или испытаниями на проверку работоспособности конструкции под нагрузкой.
4.1.2.9 Расчетный коэффициент запаса при расчете на прочность компонентов, проверяемых гидростатической испытательной нагрузкой, принимают согласно формуле
σ = σт/К,(13)
где σ - допустимое напряжение при испытаниях;
σт - предел текучести при температуре 20 °С;
К = 1,1 - коэффициент запаса.
4.1.2.10 Оценка характеристик
Компоненты оборудования установок должны соответствовать требованиям раздела 4.
4.1.2.11 Статические характеристики подшипников качения при действии на них основных рабочих нагрузок должны соответствовать или превышать расчетную нагрузку.
4.1.3 Требования стойкости к внешним воздействиям
4.1.3.1 Установки по климатическому исполнению и категории размещения должны отвечать предъявляемым требованиям в пределах паспортной характеристики при эксплуатации, хранении и транспортировании в условиях, установленных для них согласно ГОСТ 15150, которые должны быть указаны в действующей конструкторской документации и приведены в условном обозначении типа (марки) оборудования.
4.1.3.2 Использование импортного оборудования при номинальных нагрузках и температурах ниже минус 20 °С, за исключением тех случаев, когда используют специальные материалы с необходимыми характеристиками ударной вязкости для работы при низких температурах согласно [1] (приложение В, пункт В.2) не рекомендуется.
4.1.3.3 Оборудование, проектируемое, производимое и импортируемое, в том числе полученное по импорту, до введения настоящего стандарта должно соответствовать ГОСТ 15150.
4.1.3.4 Климатическое районирование должно быть установлено в соответствии с ГОСТ 16350.
4.1.4 Требования к конструкторской документации
Конструкторская документация должна соответствовать ЕСКД и ГОСТ 15.001. Конструкторская документация должна включать техническое задание, методику, обосновывающую принятые допущения, чертежи, расчеты и технические требования. Технические требования должны включать характеристики установки, в том числе испытательное и рабочее давление, используемые материалы, факторы воздействия окружающей среды и другие нормы, а также стандарты, указанные в техническом задании, на которых должна основываться конструкция изделия.
4.1.4.1 Общие требования
Все записи любой документации, указанной в настоящем стандарте, должны сохраняться производителем в течение 20 лет со дня производства и продажи оборудования. Документация должна быть ясной, легко читаемой, воспроизводимой, доступной и защищенной от повреждения, износа и утери. Все записи по контролю качества, требуемые настоящим стандартом, должны быть подписаны и датированы. Компьютерные записи должны содержать персональный код автора.
4.1.4.2 Документация, хранящаяся у производителя
Производителем должна храниться нижеследующая документация:
4.1.4.2.1 Конструкторская документация.
4.1.4.2.2 Конструкторская поверочная документация.
4.1.4.2.3 Технические условия.
4.1.4.2.4 Квалификационные записи:
- сварочных процессов;
- квалификации сварщика;
- квалификации персонала, проводящего неразрушающий контроль;
- проверки измерительного и испытательного оборудования;
- протоколы испытания материалов (химических анализов, испытаний на растяжение, испытаний на ударную вязкость и твердость);
- записи поверхностного и/или объемного неразрушающего контроля;
- протоколы нагрузочных, гидростатических и функциональных испытаний;
- записи о специальных процессах.
Записи о специальных процессах включают действительное время термообработки, графики температур и записи о ремонте сваркой. Эти записи должны быть прослеживаемыми до соответствующих компонентов и должны вестись производителем или организацией, осуществляющей специальный процесс, если эта работа выполняется субподрядчиком. В последнем случае требования 4.6.1 должны равным образом применяться к субподрядчику.
4.1.4.3 Документация, поставляемая с оборудованием
Следует поставлять с оборудованием следующую документацию:
4.1.4.3.1 Технический паспорт на изделие, включающий следующие документы:
- подтверждение производителем полного соответствия оборудования настоящему стандарту, техническим условиям производителя и требованиям заказа-наряда. Подтверждение должно отмечать любые замеченные отклонения от установленных требований;
