ГОСТ Р ИСО 13628-4-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Нефтяная и газовая промышленность. Проектирование и эксплуатация подводных эксплуатационных систем. Часть 4. Подводное устьевое оборудование и фонтанная арматура

7.8. Соединители устьевой елки и устьевые трубные головки

7.8.1 Общие положения

7.8.1.1 Рассматриваемое оборудование

В 7.8 рассматриваются соединители устьевой елки и катушки устьевой трубной головки, которые соединяют устьевую елку или устьевую трубную головку с подводным устьевым оголовком. Дополнительно в 7.8 рассматриваются устьевые трубные головки.

7.8.1.2 Соединители устьевых елок/катушек устьевых трубных головок

Как правило, применяются три типа соединителей устьевых елок/катушек устьевых трубных головок:

- гидравлические с дистанционным управлением;

- механические с дистанционным приводом;

- механические, приводимые в действие водолазом/ДУА.

Соединители должны быть спроектированы в соответствии с размером, номинальным давлением и типом конфигурации подводного устьевого оголовка, к которому они будут присоединены (см. таблицу 15). Соединители устьевых елок/катушек устьевых трубных головок должны соответствовать максимальным стандартным значениям номинального давления 34,5 МПа (5 000 фунт/дюйм²), 69 МПа (10 000 фунт/ дюйм²) и 103,5 МПа (15 000 фунт/дюйм²), в зависимости от применимых требований. Проверочное испытание корпуса должно быть проведено при давлении, равном 1,5 от значения номинального давления. Для проектных и установочных предварительных нагрузок необходимо учитывать возможность более высокого давления от утечки уплотнительного переводника SCSSV в галерее внутри соединителя устьевой елки.

Соединитель устьевой елки может быть отдельным узлом или может быть выполнен заодно с блоком задвижек XT.

 

Таблица 15

 

Системы устьевого оголовка - стандартные размеры и типы

 

Система обозначения		Рабочее давление корпуса высокого давления		Минимальный вертикальный канал
мм - МПа	дюйм; фунт/дюйм2	МПа	фунт/дюйм2	мм	дюйм
476 - 69	18 3/4; 10 000	69,0	10 000	446	17,56
476 - 103	18 3/4; 15 000	103,5	15 000	446	17,56
425 - 35	16 3/4; 5 000	34,5	5 000	384	15,12
425 - 69	16 3/4; 10 000	69,0	10 000	384	15,12
527 - 540 - 14	20 3/4; 21 1/4; 2 000	13,8	2 000	472	18,59
346 - 69	13 5/8; 10 000	69,0	10 000	313	12,31
540 - 35	21 1/4; 5 000	34,5	5 000	472	18,59
346 - 103	13 5/8; 15 000	103,5	15 000	313	12,31
476 - 69	18 3/4; 10 000	69,0	10 000	446	17,56
346 - 103	13 5/8; 15 000	103,5	15 000	313	12,31

 

7.8.1.3 Устьевые трубные головки

7.8.1.3.1 Применение

Устьевые трубные головки обычно применяют для обеспечения:

- перехода между устьевым оголовком и устьевой елкой, изготовленными различными производителями;

- перехода между устьевым оголовком и устьевой елкой, имеющими различные размеры и/или значения номинального давления;

- поверхности для установки и герметизации трубодержателя НКТ, если устьевой оголовок поврежден или не рассчитан на сопряжение с трубодержателем НКТ;

- возможности крепления какого-либо направляющего оборудования к подводному устьевому оголовку.

7.8.1.3.2 Типы, размеры и значения номинального давления

При проектировании устьевой трубной головки следует соблюдать размеры, значения номинального давления и типы профилей в соответствии с ее верхними и нижними соединениями. Верхними соединениями, как правило, являются соединения бугельного или шпиндельного типа, которые должны быть сопряжены с соединителем устьевой елки. Нижнее соединение должно быть сопряжено с устьевым оголовком. Устьевая трубная головка и соединитель могут быть изготовлены как единый узел. Устьевые трубные головки должны соответствовать стандартным значениям номинального давления 34,5 МПа (5 000 фунт/дюйм²), 69 МПа (10 000 фунт/дюйм²) или 103,5 МПа (15 000 фунт/дюйм²), в зависимости от применимых требований. Контрольное испытание корпуса должно быть проведено при давлении, равном 1,5 от значения номинального давления. Когда устьевая трубная головка и соединитель изготовлены как единый узел, значение номинального давления должно быть применено для всего узла в целом.

7.8.2 Конструкция

7.8.2.1 Нагрузки/условия

Как минимум, при проектировании соединителя устьевой елки и устьевой трубной головки изготовитель должен рассматривать и документально оформлять следующие параметры нагружения/условия:

- внутреннее и наружное давление;

- нагрузки от разделения, управляемого давлением, которые должны базироваться на наихудшем случае условий уплотнения (должна предполагаться утечка наибольшего диаметра через дополнительный уплотнитель);

- механические нагрузки от предварительного нагружения;

- нагрузки от растяжения и изгиба райзера (буровой райзер и/или райзер для заканчивания скважин);

- нагрузки от окружающей среды;

- нагрузки от случайного зацепления;

- сопротивление усталости;

- вибрация;

- механические (ударные) нагрузки при монтаже (установке);

- упорные нагрузки и/или нагрузки предварительного нагружения стыковочного соединителя выкидного трубопровода/гидравлической соединительной муфты;

- тепловое расширение (захваченные флюиды, разнородные металлы);

- нагрузки от BOP;

- нагрузки от устьевой елки;

- нагрузки от выкидных трубопроводов;

- нагрузки от монтажа/ремонтных работ в скважине;

- дополнительное натяжение;

- коррозия.

7.8.2.2 Нагрузка/несущая способность

Изготовитель должен указать нагрузки/условия, на которые было рассчитано оборудование.

7.8.2.3 Давление приводных механизмов

Соединители устьевых елок и устьевых трубных головок с гидравлическими приводными механизмами должны быть способны работать при гидравлическом давлении отсоединения как минимум кратном 1,25 гидравлического RWP в случае, когда значение давления не соответствует величине нормального рабочего давления. Изготовитель должен документально оформить значения нормального и максимального рабочего давления. Конструкция соединителя должна обеспечивать усилия разъединения большее, чем усилие соединения. Обязанностью изготовителя является документальное оформление значений давлений и усилий соединения и разъединения.

7.8.2.4 Устройство вторичного отсоединения

Соединители устьевых елок и устьевых трубных головок с гидравлическими приводными механизмами следует проектировать с гидравлическим или механическим устройством вторичного отсоединения <*>. Трубопровод гидравлической линии управления открытием и закрытием должен предусматривать ДУА/оперативное стыковочное устройство/запорную арматуру или располагаться вместе с обводным трубопроводом (для отрезания линий водолазом/ДУА) для сброса давления, если необходимо, для возможности приведения в действие устройства вторичного отсоединения.

--------------------------------

<*> Дублирующее устройство, которое служит для отсоединения оборудования в случае отказа основного устройства отсоединения.

 

7.8.2.5 Индикация позиционирования

Дистанционно управляемый соединитель устьевой елки и/или соединители устьевых трубных головок должны быть оборудованы внешним индикатором позиционирования, удобным для наблюдения водолазом/ДУА.

7.8.2.6 Требование к самоблокировке

Гидравлические соединители устьевых елок и устьевых трубных головок следует проектировать таким образом, чтобы не допускать разъединения из-за потери гидравлического давления блокировки. Это может быть достигнуто применением механизма самоблокировки (такого как конструкция блокирующего сегмента под ключ) или дублированием, с применением механического блокирующего устройства или других апробированных средств. Конструкция механического блокирующего устройства должна обеспечивать разблокировку в случае неисправности. Конструкция соединителя и механического устройства блокировки должна обеспечить блокировку в наихудшем случае сочетания допусков на размеры блокирующего механизма.

7.8.2.7 Наплавка уплотнительных поверхностей

Уплотнительные поверхности соединителей устьевых елок и устьевых трубных головок, которые соединяют уплотнения "металл-к-металлу", должны быть покрыты коррозионно-стойким материалом, совместимым со скважинными флюидами, морской водой, т.д. В случае использования базового материала, совместимого со скважинными флюидами, морской водой, т.д., наплавки не требуются, например материал из CRA. Конструкция - в соответствии с техническими условиями изготовителя.

7.8.2.8 Испытания уплотнений

Должны быть предусмотрены средства для испытаний первичных уплотнений в полостях соединителя при номинальном рабочем давлении соединителя устьевой елки/катушки или устьевой трубной головки, учитывая более низкое значение давления.

7.8.2.9 Замена уплотнения

Конструкция должна позволять легко и безопасно заменять первичное уплотнение или стыковочный переводник.

7.8.2.10 Гидравлическая пробка

Конструкция должна обеспечивать предотвращение противодействия захваченного флюида установке соединителя.

7.8.2.11 Материалы

Материалы должны соответствовать требованиям 5.2.

Для штампованного материала, работающего под давлением и несущего большую нагрузку, требования к технологии штамповки, термообработке и пробному образцу (QTC или удлинение) необходимо устанавливать в соответствии с API RP 6HT. Дополнительно пробный образец должен сопровождать материал, который он квалифицирует, через этапы термообработки за исключением снятия напряжений.

7.8.3 Испытания

7.8.3.1 Общие положения

К механическим и гидравлическим соединителям применяются процедуры испытаний, указанные в 7.8.3.2.

7.8.3.2 Заводские приемо-сдаточные испытания

После окончательной сборки соединитель должен быть испытан на надлежащее функционирование и сопряжение в соответствии с документально оформленными техническими условиями изготовителя с использованием сопрягаемого оборудования или соответствующего испытательного устройства. Функциональные испытания должны быть проведены в соответствии с документально оформленными техническими условиями изготовителя для проверки первичных и вторичных рабочих и разъединительных механизмов, механизмов перехода с автоматического на ручное управление и блокирующих механизмов. Испытания должны подтвердить, что фактические рабочие усилия/давления находятся в пределах документально оформленных технических условий изготовителя.

Гидравлически управляемые соединители должны иметь свой внутренний гидравлический контур, поршень (поршни) и цилиндрическую полость (полости), испытанные на гидростатическое давление для подтверждения их конструктивной целостности. Давление испытаний должно быть не менее 1,5 гидравлического RWP соединителя. Видимые утечки не допускаются. Минимальный период выдержки под давлением для гидростатических испытаний приводного механизма гидравлического соединителя составляет 3 мин.