Методические указания 0398.00.000 МУ Методические указания по обследованию бурового и нефтепромыслового оборудования с истекшим сроком службы с целью определения возможности дальнейшей эксплуатации. Фонтанная и нагнетательная арматура.

     0398.00.000 МУ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по обследованию бурового и нефтепромыслового оборудования с истекшим сроком службы с целью определения возможности дальнейшей эксплуатации

 Фонтанная и нагнетательная арматура

СОГЛАСОВАНО

Начальник Управления по надзору в нефтяной и газовой промышленности ГОСГОРТЕХНАДЗОРА России Ю.А.Дадонов. Письмо N 10-13/616 от 20.11.98 г.

Главный механик ОАО "Юганскнефтегаз" Ю.Н.Слюсарев. Письмо N 20-06-179 от 8.09.98 г.

Директор Т.Х.Галимов

Главный инженер Р.К.Нигматуллин

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор ОАО "Юганскнефтегаз" Т.Р.Гильманов

 ВВЕДЕНИЕ

"Методические указания по обследованию бурового и нефтепромыслового оборудования с истекшим сроком службы с целью определения возможности его дальнейшей эксплуатации" (в дальнейшем - "Методические указания"), разработаны СПКТБ "Нефтегазмаш" в соответствии с техническим заданием ТЗ.0-564-98, утвержденным главным механиком ОАО "Юганскнефтегаз" Слюсаревым Ю.Н.

Приложение Е

КАРТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ

 ФОНТАННАЯ И НАГНЕТАТЕЛЬНАЯ АРМАТУРА

Фонтанная и нагнетательная арматура на давление 14, 21, 35 и 70 МПа служит для герметизации устья скважины при добыче нефти и для закачки пластовой воды, а также для удержания одной или нескольких подъёмных колонн. В состав арматуры входят трубная головка и фонтанная или нагнетательная ёлка.

Нормативный срок службы арматуры - 7 лет.

При обследовании арматуры показатели правильности её функционирования, герметичности соединений и прочности сборочных единиц должны проверяться испытаниями в порядке и в сроки, определяемые нормативной документацией на конкретный тип арматуры.

Арматура должна испытываться при установившемся давлении 2

, (где

- рабочее давление) в течение 10 минут. При условии эксплуатации фонтанной и нагнетательной арматуры на одном и том же объекте, допускается за рабочее давление принимать максимально ожидаемое давление. Решение о необходимости проведения испытаний арматуры принимает комиссия.

Потеря герметичности, запотевания, прорывы и другие дефекты, влияющие на безотказную работу арматуры после испытания - не допускаются.

Конкретные параметры испытаний приводятся в нормативной документации обследуемого типа арматуры.

Испытания в обязательном порядке проводятся при определении возможности эксплуатации арматуры сверх нормативного (или установленного) срока службы.

Общими критериями предельного состояния базовых сборочных единиц, определяющими условия вывода арматуры из эксплуатации, являются следующие показатели:

Арматура в собранном виде:

- нарушение герметичности фланцевых соединений;

- нарушение герметичности затвора;

- задвижка не управляется автоматически (при наличии автоматической задвижки).

Нерегулируемый дроссель:

- нарушение герметичности.

Задвижка:

- нарушение герметичности;

- резкое возрастание крутящего момента при открытии или закрытии задвижки при отсутствии протекания в затворе;

- протекание в резьбовом соединении нагнетательного клапана;

- протекание через центральный канал в нагнетательном клапане.

5)* протекание через разрядную пробку;

6) при вращении маховика положение шибера не меняется.

Регулируемый дроссель

1) протекание в месте соединения конических поверхностей корпуса и втулки;

2) не стопорится шток с помощью стопорного болта;

3) протекание через сальниковые уплотнения;

4) несоответствие положения указывающей втулки положению конического наконечника в седле;

5) нарушение режима работы.

Сменный дроссель

1) нарушение режима работы.

Вывод из эксплуатации фонтанной и нагнетательной арматуры (для ремонта, списания и т.д.) проводится при несоответствии его фактических технических характеристик паспортным данным, показателям предельного состояния карт обследования и требованиям техники безопасности.

Показатели предельного состояния сборочных единиц и деталей арматуры приведены в картах обследования.

КАРТА ОБСЛЕДОВАНИЯ

В миллиметрах

1 - Задвижка; 2 - Трубная головка; 3 - Ёлка фонтанная (или нагнетательная)

Рисунок 1 - Арматура фонтанная и нагнетательная

Рисунок 2 - Тройник

Рисунок 3 - Крестовик

Рисунок 4 - Кран пробковый со смазкой

Рисунок 5 - Клапан обратный

Рисунок 6 - Вентиль

Рисунок 7 - Задвижка

Рисунок 8 - Дроссель нерегулируемый

Рисунок 9 - Трубная головка арматуры

Рисунок 10 - Катушка для ввода кабеля

 СТАНКИ-КАЧАЛКИ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТЬЮ 8, 10, 12 ТОНН И СТАНКИ-КАЧАЛКИ ПРОИЗВОДСТВА РУМЫНИИ

Станки-качалки с номинальной допускаемой нагрузкой на устьевой исток (грузоподъемностью)

на 30 (3), 40 (4), 50 (5), 60 (6), 70 (7), 80 (8), 100 (10), 120 (12) кН (тс) используются для индивидуального механического привода скважинных насосов при добыче нефти.

По истечении нормативного срока службы станков-качалок (при условии соблюдения правил эксплуатации, мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту) проводится обследование с целью получения объективных данных о состоянии и принятия решения о дальнейшей эксплуатации.

При внешнем осмотре проверяется:

- комплектность;

- надёжность крепления деталей и сборочных единиц;

- крепление осей и затяжка болтов;

- деформация деталей (прогибы, трещины);

- состояние сварных швов;

- коррозия;

- исправность лестниц и ограждений;

- состояние ремней.

Особое внимание обратить на места, подвергшиеся ремонту сваркой.

Перед началом испытаний комиссии должна быть предоставлена документация, акты проведённых проверок и ремонта.

Порядок проведения испытаний определяется нормативно-технической документацией (НТД) на конкретную модель станка-качалки.

Правильность функционирования и прочность станка-качалки проверяется при испытаниях под нагрузкой

не менее 2-х часов. При условии эксплуатации станка-качалки на одной и той же скважине допускается за значение

принимать максимально ожидаемую нагрузку. Решение о необходимости проведения испытаний станка-качалки принимает комиссия.

Параметры испытаний под нагрузкой приводятся в НТД обследуемой модели станка-качалки.

Остаточные деформации, трещины и другие повреждения, влияющие на безотказную работу оборудования после испытания - не допускаются.

Общими критериями предельного состояния базовых сборочных единиц станка-качалки, определяющими условиями вывода из эксплуатации, являются следующие показатели:

Редуктор

- нагрев корпуса более 70 °С;

- трещины любых размеров и расположения на поверхности корпусов;

- износ посадочных мест под подшипники и стаканы;

- обломы лап, фланцев;

- течь масла;

- облом зубьев, трещины в основании зубьев, усталости, выкрашивание рабочих поверхностей зубьев более 30% при глубине более 5% толщины зуба.

Сборка тормоза

- возможность обеспечения надёжного условия торможения при давлении на тормозную рукоятку более 150 Н (15 кгс).

Рама

- деформация рамы, не подлежащая исправлению;

- деформация балок более 3 мм на 1 м длины;

- трещины в сварных швах и основном металле любого размера и расположения, влияющие на прочность конструкции.

Сборка шатуна

- изгиб (кривизна) труб более 1 мм на 1 м длины, общий изгиб не должен превышать 4 мм.

Балансир

- изгиб (стрела прогиба) тела балансира более 2 мм на 1 м длины, общий прогиб не должен превышать 15 мм.

Вывод из эксплуатации станка-качалки (для ремонта, списания и т.д.) проводится при несоответствии его фактических технических характеристик его паспортным данным, общим критериям предельного состояния базовых сборочных единиц, показателям предельного состояния карт обследования и требованиям техники безопасности.

Показатели предельного состояния сборочных единиц и деталей станков-качалок приведены в картах обследования.

ТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ СТАНКА-КАЧАЛКИ  

Рама выполнена из профильного проката в виде двух полозьев, соединённых поперечинами и имеет специальную подставку под редуктор.

Стойка также выполнена из профильного проката и имеет форму усеченной четырёхгранной пирамиды. Стойка крепится к раме болтами. На верхней части стойки расположена плита (на которой устанавливается опора балансира) и четыре упора с установочными винтами, предназначенными для перемещения балансира в продольном направлении для регулирования положения точки подвеса штанг по центру скважины. На стойке смонтирована стремянка.

Балансир изготовлен из широкополосной двутавровой балки. Головка балансира - из уголков.

Траверса выполнена в виде сварной балки коробчатого сечения.

Перед началом технического контроля металлоконструкций все их составные части должны быть очищены от грязи, масла, мазута, ржавчины и отслоенной краски.

Проверяются все элементы металлоконструкций, воспринимающие эксплуатационные, ветровые и монтажные нагрузки.

Дефекты и повреждения рамы и стойки станка-качалки, влияющие на работоспособность и эксплуатационную пригодность:

- отклонение от проектных положений;

- отклонение геометрических размеров от проектных;

- отклонение от прямолинейности элементов конструкций;

- трещины в основном металле;

- трещины в сварных швах и околошовной зоне;

- местные технические повреждения (разрывы, вырубки, изломы основного металла);

- расслоение основного металла;

- коррозионные повреждения, дефекты антикоррозионной защиты;

- некачественные болтовые соединения (ослабление затяжки, отсутствие болтов и др.);

- утонение стенок профилей.

При осмотре металлоконструкций следует обратить внимание на места наибольшей концентрации напряжений:

- стыковые соединения (отсутствие подварки корня шва);

- узлы примыкания элементов конструкции;

- опорные узлы;

- зоны сближения сварных швов на расстояние менее 50 мм;

- резкие переходы сечений элементов сваренных "встык".

Особое внимание следует обратить на места, подвергавшиеся ремонту сваркой, где часто образуются вторичные трещины, обычно по сварному шву и околошовной зоне (20...30 мм) на основном металле и на накладке.

1. Соответствие размеров и форм элементов металлоконструкций техническим требованиям устанавливается при визуальном осмотре и измерении при помощи универсального специального инструмента, принадлежностей и приборов (Приложение В, стр. 1380).

2. Прямолинейность элементов стойки (рамы) проверяется по всей высоте (длине). Отклонение прямолинейности не более 10...15 мм. Замер производится в двух, трёх местах. Величина прогиба элементов стойки не должна превышать 2 мм на 1 пог. метр.

Скручивание определяется с помощью отвесов.

3. Обнаружение трещин в основном металле и околошовной зоне осуществляются визуальным осмотром с использованием лупы со степенью увеличения до десяти. Внешними признаками наличия трещин могут быть подтёки ржавчины, выходящие на поверхность металла, и шелушение краски. В местах концентрации напряжений наличие трещин выявляется физическими методами или магнитной дефектоскопией.

4. Сварные швы и околошовная зона проверяются с целью обнаружения следующих дефектов:

- трещин всех размеров и наплавлений*;

- местных наплывов общей длиной 100 мм на участке шва длиной 1000 мм;

- подрезов глубиной 0,5 мм на металле толщиной до 20 мм, но не более 3% от толщины металла;

- пор диаметром более 1 мм при толщине металла до 20 мм; пор диаметром более 1,5 мм при толщине металла свыше 20 мм и количестве 4 штук на длине шага 100 мм с расстоянием между смежными дефектами менее 50 мм;

- незаваренных кратеров;

- прожогов, свищей;

- пор в виде сплошной сетки.

Допустимые наружные дефекты сварных швов:

- чешуйчатость поверхности швов до 1 мм, высота отдельных неровностей швов до 2 мм;

- превышение усиления швов сверх указанных в стандартах, если при этом выполнен плавный переход от основного металла к наплавленному;

- подрезы на глубину 0,5 мм при толщине деталей до 10 мм и не более 1 мм при толщине деталей свыше 10 мм;

- длина подреза не должна превышать 20% длины шва.

Осмотр и измерение сварных соединений должны производиться с двух сторон в соответствии с ГОСТ 3242-79 "Соединения сварные. Методы контроля качества".

При необходимости контроль сварного соединения может быть произведён в соответствии с ГОСТ 7512-82 "Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод". Просвечиванию должно подвергаться не менее 25% длины стыкового шва контролируемого соединения.

Объём и места контроля устанавливаются комиссией.

Сварные швы или отдельные участки швов с недопустимыми дефектами должны быть удалены механическим способом. Форма разделки кромок под повторную сварку должна соответствовать первоначальной. Начало и конец сварки производится с перекрытием прилегающих участков сварного шва на 50 мм. Повторно проверяется качество шва.

Местные механические повреждения (разрывы, вырубка, изломы основного металла) не допускаются.

5. Определение признаков расслоения основного металла.

На участках предполагаемого расслоения металла поверхность шлифуется наждачным кругом. Очищенный от расслоения металл замеряется. При уменьшении толщины стенки профиля элемента до величины менее 80% её номинального значения, элемент заменяется новым с контролем качества шва.

6. Коррозионные повреждения, дефекты антикоррозионной защиты.

Степень поражения металла коррозией определяется путём замеров. Перед замером толщины стенки элемента он должен быть тщательно очищен стальными щетками до металлического блеска. Особое внимание следует обратить на места возможного скопления воды. Замеры рекомендуется производить ультразвуковым толщиномером УТ-93П, толщиномерами типа "Кварц" различных модификаций и др.

Допустимые к дальнейшей эксплуатации минимальные толщины стенок труб и профилей металла в результате коррозии указаны в таблице 4.

При уменьшении поперечного сечения какого-либо из расчетных элементов металлоконструкций (утонение стенок) более чем на 10% - элемент бракуется.

7. Контроль утонения (потери толщины) стенок профиля проводят на длине элемента не менее 1 мм в двух, трех сечениях.

Замеряются и фиксируются толщины стенок профиля:

- ног стойки;

- раскосов стойки;

- в местах отслоения краски.

Места замеров выбираются комиссией по обследованию.

Допустимая толщина стенок профиля должна быть не менее 80% от номинальной толщины. При толщине стенок менее допустимой, элементы вырезаются и заменяются новыми с последующим контролем качества сварных швов. Стойка коробчатой конструкции при толщине стенок профиля менее 80% номинального значения восстановлению не подлежит.

8. При обследовании соединительных элементов металлоконструкций необходимо проверить:

- состояние и затяжку болтов, гаек; при необходимости заменить новыми из того же материала;

- наличие контргаек, шплинтов, упоров и других стопорящих и фиксирующих элементов;

- наличие закатов металла; в случае его обнаружения место заката зачистить до целого металла. При глубине порока до 1 мм исправление не проводится, свыше 1 мм - провести ремонтные работы согласно таблицы 2 (стр.1357).

1 - подвеска устьевого штока; 2 - балансир; 3 - опора балансира; 4 - траверса; 5 - шатун; 6 - кривошип; 7 - клиноремённая передача; 8 - тормоз; 9 - редуктор; 10 - стойка; 11 - рама; 12 - ограждение

Рисунок 1 - Станок качалка

1 - рама с постаментом редуктора; 2 - стойка; 3 - балансир; 4 - головка балансира; 5 - сферический роликоподшипник; 6 - поперечина; 7 - шатун; 8 - центральный роликоподшипник; 9 - шаровой шарнир; 10 - кривошип противовеса; 11 - редуктор; 12 - тормозное устройство; 13 - канатная подвеска; 14 - станина; 15 - шкив; 16 - шкив; 17 - защита ремней; 18 - решетка; 19 - площадка; 20 - площадка редуктора; 21, 22 - лестницы; 23 - опора лестницы; 24 - клиновидный ремень

Рисунок 1а - Станок качалка "Вулкан" (Румыния)

КАРТА ОБСЛЕДОВАНИЯ

(Рисунок 1, рисунок 1а)

Таблица 1

В миллиметрах

Наименование сборочной единицы	Наименование обследуемой детали	Наименование сопрягаемой детали	Обозначение сопрягаемой поверхности	Критерий вывода (показатель предельного состояния)
				качественный	количественный
1	2	3	4	5	6
I Сборка шатуна (рисунок 2)	Корпус подшипника нижней головки шатуна	Подшипник	А	Износ поверхности А	D/3250
	Палец кривошипа		Б	Износ поверхности Б	d/3000
	Палец шатуна	Шатун	Г	Износ поверхности Г	d/1300
	Втулка конусная	Кривошип	В	Износ поверхности В	d/1100
II Сборка опоры балансира (рисунок 3)	Ось балансира	Подшипник	А	Износ поверхности А	d/5000
	Корпус подшипника		Б	Износ поверхности Б	D/5000
III Головка балансира (рисунок 4)	Втулка установки пальца	Палец	А	Износ поверхности А	D/1000
	Палец	Втулка установки пальца			d/350
III Головка балансира (рисунок 4)	Дуга головки балансира	Канат	Б	Износ поверхности Б (профиль канатного желоба)	Не более допуска по 14 квалитету первоначальной толщины профиля
IV Подвеска устьевого штока	Шток	-	-	Пересечение оси штока (в зависимости от длины хода точки подвеса штанг) с плоскостью основания станка-качалки при любом положении балансира должно быть в пределах указанного диаметра окружности	Интервалы длины хода точки подвеса штанг - 300-600 мм; 300-1200 мм; 600-2500 мм; 2100-4500 мм. Наибольшая нагрузка на устьевой шток - 3тс;       4, 5, 6; 7, 8, 10; 10, 12.       Диаметр окружности - 12; 20; 25; 30
	Канат	-	-	Обрыв	Не более 12 обрывов на 1 шаг свивки
	Шток	-	-	Изгиб	Не более 0,1 мм на 1 м длины штока и 0,2 мм на всю длину
				Эллипсность	Не более 0,02 мм
	Канат	-	-	Вытягивание, плющение	Величина допуска уменьшения диаметра не более 25% от первоначального
				Износ	Уменьшение диаметра проволок в результате поверхностного износа по отношению к первоначальному диаметру - 10%; 15%; 20%; 25%; 30% и более.     Число обрыва проволок на 1 шаг свивки, при котором канат должен быть забракован - 10; 9; 8; 7; 6.   При износе проволоки на 40% и более первоначального диаметра канат к дальнейшей эксплуатации не допускается
V Кривошип (рисунок 5)	Кривошип	Вал редуктора (ведомый)	Б	Износ поверхности Б	D/1200
				Износ поверхности Б.   Продольная ось кривошипа (А-А) должна быть расположена в одной плоскости, проходящей через ось ведомого вала редуктора.   Продольное отклонение любой из осей кривошипа от этой плоскости на длине наибольшего радиуса кривошипа не должно превышать для станка-качалки с наименьшим моментом на ведомом валу редуктора (кгс·м) и наибольшей допускаемой (грузоподъемности)	Величина максимальных допускаемых отклонений, мм
				Наибольший момент на ведомом валу редуктора
				400-700;	3,5
				1600-2500;	6,0
				3000-1200.	7,0
				Наибольшая нагрузка на устьевой шток 3 тс; 4, 5, 6, 7; 8, 10, 12
VI Сборка траверсы (рисунок 6)	Корпус подшипника	Подшипник	А	Износ поверхности А	D/5000
	Ось траверсы		Б	Износ поверхности Б	d/5000
	Ось траверсы	Кронштейн	В	Износ поверхности В	d/11000
	Кронштейн	Ось траверсы			D/200
VII Сборка тормоза (рисунок 7)	Шкив тормозной	Вал редуктора	А	Износ поверхности А	D/1300
				Биение торцевое для шкивов диаметром
				до 200 мм	Не более 0,06
				свыше 200 мм	Не более 0,08
				Биение радиальное для шкивов диаметром
				до 200 мм	Не более 0,1
				свыше 200 мм	Не более 0,2
		Лента тормозная	Б	Износ поверхности Б (уменьшение толщины обода)	Не более 15% от первоначальной толщины
	Лента тормозная	Шкив тормозной		Износ поверхности Б (уменьшение толщины ленты)	Не более 1/3 от первоначальной толщины
Клиноременная передача	Шкив редукторный (рисунок 8)   Шкив ведущий (рисунок 9)	Вал редуктора	А	Износ поверхности А	D/2000
		-	-	Износ поверхности Б.   Биение канавок торцевое и радиальное для шкивов диаметром до 300 мм	0,1
				Биение канавок торцевое и радиальное для шкивов диаметром свыше 300 мм	0,2
		Ремни приводные	Б	Износ поверхности Б (профиля канавок)	Наличие просвета между боковой стороной канавки и шаблоном не более 0,3 мм
Редуктор (рисунок 10)	Корпус	Стакан	Б, Г, З	Износ поверхностей Б, Г, З	D/4000
	Крышка корпуса	Подшипник
	Вал ведущий (промежуточный, ведомый)	Подшипник	А, Д, Ж	Износ поверхностей А, Д, Ж	d/4000
		Колесо зубчатое	В, Е	Износ поверхности В, Е	d/1800
		Шкив (редукторный, тормозной)	М, Н	Износ поверхности М, Н	D/6000
		-	-	Продольный изгиб	Не более 0,1 мм на всю длину
		-	-	Выкрашивание рабочих поверхностей зубьев	Не более трех раковин на 1 см , или более 5% рабочей поверхности, занимаемой раковины*
	Колесо зубчатое	-	-	Износ зубьев в зацеплении по толщине	Не более 10%
		Вал.   Вал-шестерня	В, Е	Износ поверхности В, Е	D/2500

Рисунок 2 - Сборка шатуна

Рисунок 3 - Сборка опоры балансира

Рисунок 4 - Головка балансира

Рисунок 5 - Сборка кривошипа

Рисунок 6 - Сборка траверсы

Рисунок 7 - Сборка тормоза

Рисунок 8 - Шкив редукторный

Рисунок 9 - Шкив ведущий