---

5.2.1.10 Определяют следующие механические свойства сварных соединений:

- предел прочности;

- угол загиба, … °;

- ударную вязкость, KCU, (Шарпи) по шву и зоне термического влияния (ЗТВ).

5.2.1.11 В поперечном сечении образцов сварных швов проверяют твердость по металлу шва, ЗТВ и основному металлу.

При толщине металла менее 13 мм проводят по четыре измерения твердости в указанных участках сварного соединения.

5.2.2 Методы контроля твердости

5.2.2.1 Твердость поверхности готовых изделий контролируют в соответствии с ГОСТ 9012, ГОСТ 9013.

Критерии твердости принимают в соответствии со спецификацией изготовителя.

Испытания проводят на базовых образцах, число которых должно быть не менее 5 % общего числа изготовленных изделий, но не менее одного изделия.

Если испытуемые образцы по твердости не соответствуют контрольным значениям хотя бы по одной скважинной камере, то испытывают 100 % продукции. Не соответствующие нормативной документации изделия бракуют, ремонтируют и подвергают повторным испытаниям в соответствии с методом неразрушающего контроля (НРК).

5.2.3 Контроль зазоров

Каждую скважинную камеру контролируют оправкой калибровочного стержня длиной не менее 1070 мм и наружным диаметром - в соответствии со спецификацией калиброванных оправок для труб.

5.2.4 Механические испытания

Каждую скважинную камеру испытывают на собираемость с устанавливаемым газлифтным клапаном на стенде (рисунок 1). Газлифтный клапан устанавливают в скважинную камеру и извлекают из нее с помощью стандартных приспособлений канатной техники. Нагрузку при извлечении газлифтного клапана измеряют по индикатору массы.

5.2.5 Гидравлические испытания

5.2.5.1 Гидравлическим испытаниям подвергают все скважинные камеры после установки в них глухих пробок.

Скважинную камеру устанавливают в стенд (рисунок 2).

К камере прилагают гидравлическое давление, равное полуторократному расчетному давлению, но не менее 35,0 МПа.

Скважинную камеру нагружают и выдерживают под давлением не менее 3 мин. Затем давление снижают до нуля. Течь и отпотевание не допускаются.

5.2.5.2 Измерительное и испытательное оборудование

5.2.5.2.1 Параметры измерительного и испытательного оборудования должны быть: диаметр приборной шкалы манометра - не менее 100 мм, точность манометра ±2 % шкалы.

Трансформаторы давления, самописцы должны быть тарированы с точностью ±0,5 шкалы прибора. Допускается использовать калиброванные системы трансформаторов давления.

5.2.5.2.2 Для контроля присоединительной резьбы используют калибры в соответствии с документацией предприятия-изготовителя труб.

Оборудование, необходимое для измерения резьбы по API, калибруют в соответствии с [2].

5.2.6 Испытание скважинной камеры под нагрузкой.

5.2.6.1 Испытания проводят на стенде (рисунок 3).

1 - скважинная камера; 2 - мачта; 3 - направляющая; 4 - комплект стандартных приспособлений; 5 - лебедка; 6 - индикатор массы

Рисунок 1 - Стенд для испытания скважинной камеры на собираемость

1 - скважинная камера; 2 - пробка; 3 - переводник со штуцерами; 4 - трубопроводы с запорной арматурой; 5 - манометр

Рисунок 2 - Стенд для гидравлического испытания скважинной камеры

1 - скважинная камера; 2 - силовая рама; 3 - гидроцилиндр; 4 - обвязка гидроцилиндра; 5 - проушина

Рисунок 3 - Стенд для испытания скважинной камеры под нагрузкой

5.2.6.2 Скважинную камеру устанавливают в стенд. Гидроцилиндром создают растягивающую нагрузку, равную допускаемой нагрузке на страгивание для присоединительной резьбы скважинной камеры. Нагрузку контролируют по показаниям манометра.

5.3 Газлифтные клапаны

5.3.1 Газлифтные клапаны подвергают испытаниям на:

- герметичность;

- прочность;

- работоспособность.

5.3.2 Измерительное и испытательное оборудование

5.3.2.1 Диаметр манометров, используемых в испытательных стендах для нагружения газлифтных клапанов гидравлическим давлением, должен быть не менее 216 мм.

Точность манометра должна быть не ниже 0,25 % полной шкалы.

5.3.2.2 Показатели манометров, используемых на камере давления, должны быть точностью не ниже 5 % полной шкалы.

5.3.2.3 Минимальная погрешность преобразователей (трансформаторов) давления должна быть такой же, как и у манометров.

5.3.3 Испытание на прочность и герметичность

5.3.3.1 Испытаниям на прочность и герметичность подвергают основные элементы газлифтного клапана: сильфонную камеру, основной и обратный клапаны.

5.3.3.1.1 Прочность и герметичность сильфонной камеры газлифтного клапана проверяют на стенде (рисунок 4).

Газлифтный клапан устанавливают на стенд, сильфонную камеру медленно заполняют азотом под давлением 0,7 - 1,0 МПа до касания клапана с седлом, после чего давление доводят до 12,5⁺⁰³⁵ МПа. Давление выдерживают в течение 15 мин. Падение давления не допускается. В случае негерметичности сильфонную камеру заменяют и испытания повторяют.

1 - камера давления; 2 - газлифтный клапан; 3 - пульт управления; 4 - баллон с газом; 5 - баллон с воздухом

Рисунок 4 - Стенд для гидравлических испытаний сильфонной камеры

5.3.3.1.2 Герметичность обратного клапана газлифтного клапана проверяют на стенде (рисунок 5).

Газлифтный клапан с незаряженной сильфонной камерой устанавливают на стенд, постепенно повышают давление воздуха от 1,0 до 5,0; 10,0; 15,0; 21,0 МПа с выдержкой 5 мин на каждом значении давления.

При негерметичности обратного клапана в любом интервале давлений газлифтный клапан снимают со стенда, устраняют повреждения обратного клапана и повторяют испытания.

5.3.3.1.3 Проверка на герметичность основного клапана

Газлифтный клапан с заряженной азотом до давления 5,0 МПа сильфонной камерой устанавливают на стенд (рисунок 5), постепенно повышают давление воздуха в камере давления от 1,0 до 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 МПа с выдержкой 5 мин на каждом значении давления.

При негерметичности основного клапана при любом из значений давления газлифтный клапан извлекают из стенда, устраняют повреждения основного клапана и повторяют испытания.

5.3.3.1.4 Испытание газлифтного клапана на работоспособность

Газлифтный клапан с заряженной азотом до давления 5,0 МПа сильфонной камерой устанавливают на стенд (рисунок 5), плавно повышают давление воздуха в камере давления до 6,0 МПа. Давление открытия клапана Р вычисляют по формуле

Р_отк = Р_р.отк ± (0,05 - 0,1) МПа,

где Р_отк - фактическое давление открытия клапана;

Р_р.отк - расчетное давление открытия клапана.

1 - камера давления; 2 - газлифтный клапан; 3 - пульт управления, 4 - воздушный ресивер

Рисунок 5 - Стенд для испытания газлифтного клапана на работоспособность

5.3.4 Протокол испытаний изготовителя должен содержать:

- результаты проверочных расчетов;

- техническое описание, технический паспорт изготовителя, перечень использованных материалов, перечень проверочных испытаний газлифтного оборудования и их результаты, дату испытания оборудования.

5.3.5 Протоколы должны храниться не менее пяти лет со дня изготовления оборудования с указанием типа, модели, типоразмера, заводского номера газлифтного оборудования.

5.4 Функциональные испытания оборудования перед спуском в скважину

5.4.1 Перед спуском в скважину газлифтные клапаны подвергают испытаниям на:

- открытие и закрытие клапана давлением управления;

- герметичность;

- определение перемещения штока газлифтного клапана в зависимости от прикладываемого давления;

- работоспособность клапана.

5.4.2 Измерительное и испытательное оборудование

5.4.2.1 Измерительное и испытательное оборудование в части требований к манометрам и преобразователям давления должно соответствовать 5.3.2.1 настоящего стандарта.

5.4.2.2 Максимальная цена деления датчиков и измерителей температуры (термометров), используемых в устройствах для термостатирования газлифтных клапанов (водяных ваннах), 1 °С, погрешность измерения не должна превышать ±1 деление.

5.4.3 Методы испытания

5.4.3.1 Испытания на открытие и закрытие газлифтного клапана давлением управления на стенде типа «гильза» (рисунок 6)

5.4.3.1.1 Газлифтный клапан с заряженной сильфонной камерой устанавливают в водяную ванну и выдерживают не менее 15 мин при температуре воды 15,5 °С.

5.4.3.1.2 Клапан извлекают из водяной ванны и помещают на испытательный стенд (рисунок 6).

5.4.3.1.3 Давлением газа открывают клапан. Измеряют и записывают необходимое для открытия клапана давление. Если время открытия клапана более 30 с, клапан снимают со стенда, вновь помещают в водяную ванну и выдерживают в течение 15 мин, после чего испытание повторяют.

5.4.3.1.4 Клапан устанавливают в камеру давления стенда типа «внутрикапсульный» (рисунок 7), повышают давление в камере до 34,5 МПа и выдерживают его не менее 15 мин.

Понижают давление до нуля. Утечка через клапан не допускается.

Полный цикл испытания повторяют три раза с паузой между циклами не более 1 мин.

1 - испытуемый клапан; 2 - манометр; 3 - гильза

Рисунок 6 - Испытательный стенд типа «гильза»

1, 4 - манометры; 2 - газлифтный клапан; 3 - камера давления

Рисунок 7 - Испытательный стенд типа «внутрикапсульный»

5.4.3.1.5 Клапан извлекают из камеры и помещают вновь в водяную ванну не менее чем на 15 мин.

5.4.3.1.6 Извлекают клапан из ванны и помещают на стенд. Измеряют открывающее давление. Испытания повторяют до тех пор, пока давление открытия клапана изменится не менее чем на ±34,5 кПа.

Примечание - Испытание клапана с нагрузочной пружиной проводят методом испытания клапана с сильфонной камерой без термостатирования в водяной ванне.

1 - газлифтный клапан; 2- манометр

Рисунок 8 - Стенд для испытания на герметичность клапанного узла

5.4.3.2 Испытание газлифтного клапана на герметичность

5.4.3.2.1 Испытательный стенд для проверки на герметичность клапанного узла (рисунок 8) и газлифтного клапана (рисунок 9) должен быть оснащен приборами измерения скорости потока газа, нагнетаемого в клапан при низком давлении.

5.4.3.2.2 Клапаны испытывают на герметичность при температуре окружающей среды (20,0 ± 2) °С.

1, 2, 5 - манометры; 3 - камера давления; 4 - газлифтный клапан

Рисунок 9 - Стенд для испытания на герметичность газлифтного клапана

5.4.3.2.3 Измеряют открывающее давление Р_от, кПа, и рассчитывают закрывающее давление Р_зак по формуле

Р_зак = Р_от(1 - A_p/A_в),

где Р_зак - закрывающее давление клапана, зависящее от температуры клапана, кПа;

Р_от - открывающее давление клапана, зависящее от температуры клапана, кПа;

А_р - эффективная площадь штока и седла клапана, на которую воздействует давление зарядки (воздух, азот), мм²;

А_в - нижнее эффективное сечение, на которое воздействует давление газа (воздуха на стенде), мм².

5.4.3.2.4 Клапан помещают на стенд (рисунок 8), открывают давлением газа выше открывающего давления Р_от, затем снижают давление газа до значения, большего чем закрывающее давление Р_зак на 1 кПа. Утечка газа через клапан не должна превышать 1 м³/сут. Испытания повторяют для газлифтного клапана на стенде (рисунок 9).

5.4.3.3 Определение перемещения штока газлифтного клапана - в зависимости от прикладываемого давления.

5.4.3.3.1 Испытание проводят на стенде типа «зонд» (рисунок 10), состоящего из:

- манометра с ценой деления не менее 1,0 кПа. Погрешность измерения манометра, используемого для измерения давления, должна быть не более 0,25 % шкалы измерения;

- микрометр с ценой деления 0,001 мм по ГОСТ 6507;

- омметр по ГОСТ 23706.

Примечание - Стенд для испытания клапана (рисунок 10) приведен в качестве примера и не ограничивает применение других конструкций стенда для проведения испытания.

5.4.3.3.2 Газлифтный клапан помещают на стенд, подают давление, постепенно увеличивая его, до момента соприкосновения штока клапана с седлом клапана. Этот момент фиксируют по значительному увеличению электрического сопротивления на омметре. Давление регистрируют по показанию манометра.

1 - омметр; 2- камера давления; 3 - газлифтный клапан; 4 - манометр

Рисунок 10 - Стенд для измерения позиции газлифтного клапана

Установив первоначальное давление с погрешностью ±5 % от зарегистрированного, затем постепенно повышают давление и регистрируют его значения при перемещении штока клапана с шагом 0,127 мм, измеряемого микрометром. Измерения проводят для 10 перемещений штока клапана.

5.4.3.3.3 Снижают давление с шагом изменения давления и погрешностью ±5 % от зарегистрированного по 5.4.3.3.2. При каждом шаге изменения давления регистрируют показания перемещения штока клапана по показаниям микрометра. Измерения проводят для 10 перемещений штока клапана. При показании электрического сопротивления на омметре «ноль» погрешность первоначального показания микрометра должна быть ±0,127 мм.

5.4.3.3.4 Для регистрации давления и позиции штока следует использовать форму 1 протокола (приложение А).

5.4.3.3.5 По результатам испытаний строят диаграмму (рисунок 11).

Рисунок 11 - Диаграммы перемещения штока по результатам испытаний

Не менее пяти зарегистрированных позиций штока при повышении давления и пяти позиций при понижении давления должны находиться в прямой части диаграммы участка А.

Наклонная линия участка А - ряд эффективных перемещений клапана.

Наклонная линия участка В - ряд перемещений, где сильфон клапана оказывает повышенное сопротивление и отображает ненормальную работу клапана.

Наклонная линия участка А начинается от нулевого значения перемещения штока до точки, где наклонная линия нагрузки, характеризующая нормальную работу клапана, круто изгибается вверх. Начало изгиба определяют визуально.