---

- для отливок - по [2].

4 Проверка работоспособности конструкции

4.1 Общие положения

Для гарантии соответствия конструкции принятым нормам и методикам расчета проводят проверку работоспособности конструкции.

4.1.1 Проверку работоспособности проводят согласно утвержденной методике.

4.1.2 Проверку работоспособности проводит персонал, независимый от разработки и производства продукции и имеющий соответствующую квалификацию и сертификаты.

4.1.3 Для проверки работоспособности проводят следующие виды испытаний:

- функциональные;

- проверку давлением;

- проверку оправкой;

- температурные.

4.2 Требования к изделию

4.2.1 Размеры

Фактические размеры изделия, подвергающегося испытаниям, должны быть в диапазоне допусков на размеры, установленные в НД.

4.2.2 Наружная окраска

Изделие, подвергаемое любому виду испытания, не должно быть окрашено или иметь другое покрытие.

4.3 Проверка работоспособности функциональными испытаниями

4.3.1 Функциональные испытания или испытания рабочих характеристик для проверки требований к давлению, температуре, нагрузке, механическим циклам нагружения проводят на опытных образцах или серийных моделях.

4.3.1.1 Опытный образец или серийную модель подвергают функциональным испытаниям на эквивалентность срока службы: задвижки - на цикличность, регулируемые дроссели - на прокачку раствором или водой.

Число циклов, объем прокачиваемого раствора, продолжительность испытаний устанавливают согласно НД предприятия-изготовителя.

4.3.1.2 Методика испытаний

Для устьевого оборудования, рассчитанного на продолжительный срок работы, проводят испытания на цикличность, эквивалентную не менее 10 лет срока службы при прокачке раствора с учетом обеспечения безотказного регулирования давления от минимального P_min до рабочего давления Р_р в процессе эксплуатации.

4.3.1.3 Оценка результатов

Опытный образец должен работать без потери рабочего давления, с плавным перемещением и без заеданий вращающихся элементов запорной арматуры. Усилие на штурвалах - не выше указанных в паспорте на задвижку, а обеспечение безотказного регулирования давления от минимального - P_min до рабочего Р_р - при различных расходах прокачиваемой жидкости, указанных в паспорте на дроссель.

4.3.2 Проверка работоспособности созданием избыточного давления (опрессовка)

4.3.2.1 Объект испытания

Работоспособность каждой конструкции, включающей детали и узлы, работающие под давлением, проверяют гидравлическим испытанием.

4.3.2.2 Методика испытаний

Пробное давление при гидравлических испытаниях должно соответствовать указанному в таблице 9.

Таблица 9

Гидравлические испытания узлов и деталей оборудования состоят из трех периодов:

- период первичного удержания давления;

- снижение давления до нуля;

- период вторичного удержания давления.

Продолжительность периодов удержания давления - не менее 3 мин, причем отсчет времени начинают при достижении пробного давления Р_пр. Наружные поверхности узлов и деталей должны быть тщательно осушены.

Фонтанную арматуру в сборе испытывают на герметичность рабочим давлением Р_р.

4.3.2.3 Испытательная среда должна быть нейтральной и содержать соответствующий ингибитор к металлическим и неметаллическим изделиям.

4.3.2.4 При недостоверных результатах гидравлических испытаний оборудование подвергают испытанию газом. В качестве испытательной среды используют азот.

Испытания корпусов газом проводят при температуре окружающей среды полным погружением оборудования в ванну с водой.

Испытательное давление Р_исп должно равняться номинальному рабочему давлению Р_ра6.

4.3.2.5 Критерии испытаний

Испытания должны включать все требования к испытаниям соответствующего уровня показателей.

Гидравлические испытания при нормальной температуре

Узлы и детали считают выдержавшими гидравлические испытания, если при нормальной температуре в период удержания давления не наблюдается видимых утечек. Изменение давления в периоды удержания должно быть менее 5 % испытательного давления Р_исп.

Испытания газом при нормальной температуре

Узлы и детали считывают выдержавшими испытания газом, если при нормальной температуре не наблюдается пузырьков. Допускаемая утечка, измеренная при атмосферном давлении в течение периода удержания, - не более 20 см³/ч.

Узлы и детали считают выдержавшими гидравлические испытания и испытания газом при высокой или низкой температуре, если изменение давления в период его удержания составляет не более 5 % испытательного давления.

4.3.3 Проверка работоспособности оправкой

4.3.3.1 Испытание задвижек оправкой

Методика испытания

Шаблон (рисунок А.1) пропускают через отверстие в задвижке после ее сборки и опрессовки

Критерии приемки

Шаблон должен полностью проходить через отверстие задвижки.

4.3.3.2 Испытание фонтанной арматуры оправкой

Методика испытаний

Шаблон (рисунок А.1) пропускают через стволовое (главное) отверстие фонтанной арматуры после ее сборки и опрессовки.

Критерии приемки

Шаблон должен полностью проходить через главное отверстие фонтанной арматуры.

4.3.4 Проверка работоспособности оборудования под нагрузкой

4.3.4.1 Объект испытаний

Испытанию подвергают трубодержатель колонной головки.

4.3.4.2 Критерии испытаний

Трубодержатель, установленный в колонную головку, рассчитывают на передаваемую обсадной колонной нагрузку, определяемую:

- от полной нагрузки обсадной колонны;

- от массы обсадной колонны с наибольшей толщиной стенки для рассматриваемого условного прохода, за исключением выталкивающей силы гидростатического столба жидкости в скважине.

4.3.5 Температурные испытания

4.3.5.1 Место измерения температуры

Температуру измеряют на расстоянии 13 мм от проходного отверстия (где это возможно) либо от поверхности нагревания.

При испытаниях при максимальной температуре допускается нагревание внутри проходного отверстия.

4.3.5.2 При испытаниях при минимальной температуре охлаждение применяют по всей наружной поверхности оборудования.

4.3.5.3 Период удержания давления

Период удержания давления начинается после достижения стабилизации давления и температуры. Время удержания должно быть минимальным.

Давление считается стабильным, если его изменение не превышает 5 % испытательного давления в час.

Температуру считают стабильной, если ее изменение не превышает 0,55 °С в минуту.

4.3.5.4 Циклы давления и температуры

Циклограмма давления и температур представлена на рисунке 1.

4.3.5.5 Проверка после завершения испытаний

Испытанный опытный образец разбирают и проверяют. Испытанные узлы и детали рекомендуется сфотографировать. По результатам испытаний составляют протокол о соответствии изделия рабочим характеристикам.

А - начать при нормальной температуре и атмосферном давлении и повышать температуру до максимума; Б - подвести испытательное давление, минимальный период удержания 1 ч, затем сбросить давление; В - снизить температуру до минимума; Г - подвести испытательное давление, минимальный период удержания 1 ч, затем сбросить давление; Д - повысить температуру до комнатной температуры; Е - подвести испытательное давление при нормальной температуре и удерживать, пока температура не поднимется до максимальной; Ж - минимальный период удержания 1 ч; З - снизить температуру до минимума при удержании испытательного давления; И - минимальный период удержания 1 ч; К - повысить температуру до комнатной при удержании испытательного давления; Л - сбросить давление, затем повысить температуру до максимальной; М - подвести испытательное давление, минимальный период удержания 1 ч, затем сбросить давление; Н - снизить температуру до минимальной; О - подвести испытательное давление, минимальный период удержания 1 ч, затем сбросить давление; П - повысить температуру до нормальной температуры; Р - подвести испытательное давление, минимальный период удержания 1 ч, затем сбросить давление; С - подвести 5 - 10 % испытательного давления, минимальный период удержания 1 ч, затем сбросить давление

Рисунок 1 - Циклограмма давлений и температур

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Шаблон для проверки соосности стволовых проходов

Соосность стволовых проходов устьевых елок проверяют шаблоном. Размеры шаблонов приведены на рисунке А.1 и в таблице А.1.

Рисунок А.1

Таблица А.1

Размеры в миллиметрах

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Библиография

[1] API Spes 6A Технические условия на устьевое и фонтанное оборудование

[2] ПГА 05-82 Правила контроля стальных отливок для атомных установок

[3] ОСТ 24.201.03-90 Сосуды и аппараты стальные высокого давления. Общие технические требования

[4] Правила аттестации специалистов неразрушающего контроля

[5] SNT-TC-1A Квалификация персонала и сертификация испытаний без разрушения образцов

[6] ASNT Американское общество по испытаниям без разрушения образца

[7] AWS Американское общество по сварке

[8] ASME т. V Неразрушающие методы испытаний

[9] ASTM E18 Стандартные методы испытания на твердость по Роквеллу и на поверхностную твердость по Роквеллу металлических материалов

[10] ASTM Е10 Стационарные методы испытаний на твердость по Бринеллю металлических материалов

[11] NACE MR01-75 Требования к материалам для нефтяного оборудования, стойким к сульфидному растрескиванию

[12] ASTM E709 Практика проверок и испытаний с использованием магнитных частиц (метод магнитной дефектоскопии)

[13] ASTM E165 Методика проведения испытаний методом жидкостного проникновения

[14] ASTM A388 Практические рекомендации для ультразвуковых испытаний тяжелых стальных поковок

[15] ASTM A609 Технические условия для ультразвуковых испытаний отливок из углеродистой и низколегированной сталей

Ключевые слова: оборудование устьевое нефтепромысловое, колонная головка, трубная головка, моноблок, тройник, крестовина, устройство отбора проб жидкости, подвеска муфтовая, подвеска клиновая, задвижка, клапан-отсекатель, дроссель, квалификация персонала, дефектоскопия, контроль качества, измерительное и испытательное оборудование, функциональные испытания, проверка работоспособности, гармонизация