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
7.20. Монтируемые на устьевой елке гидравлические/электрические/оптические управляющие сопряжения
7.20.1 Общие положения
Монтируемые на устьевой елке гидравлические/электрические/оптические управляющие сопряжения, рассматриваемые в настоящем стандарте, включают трубы, шланги, электрические или оптические кабели, фитинги или соединители, монтируемые на подводной устьевой елке, основании выкидных трубопроводов или сопряженном спуско-подъемном инструменте, используемые для передачи гидравлических, электрических или оптических сигналов, или гидравлической или электрической энергии между управляющими устройствами, приводными механизмами задвижек и контролирующими устройствами на устьевой елке, основании выкидного трубопровода или спуско-подъемном инструменте и управляющем шлангокабеле (шлангокабелях) или каналах райзера.
7.20.2 Конструкция
7.20.2.1 Труба/скважинный трубопровод/шланг
Допустимые напряжения в трубе/скважинном трубопроводе должны соответствовать ANSI/ASME B31.3. Конструкция шланга должна соответствовать ANSI/SAE J517 и должна включать валидацию по ANSI/SAE J343. Конструкция должна учитывать следующее:
- допустимое напряжение при рабочем давлении;
- допустимое напряжение при давлении испытаний;
- внешнее нагружение;
- смятие;
- допуски на изготовление;
- флюидная совместимость;
- скорость потока;
- коррозия/эрозия;
- диапазон температур;
- вибрация.
7.20.2.2 Размер и величина давления
Трубы/скважинные трубопроводы/шланги должны иметь диаметр не менее 6,0 мм (0,25 дюйма). Размеры и номинальное давление отдельных трубных колонн должны быть определены в соответствии с выполняемыми функциями. Необходимо предотвращать сужения в управляющих скважинных трубопроводах, которые могут создавать нежелательное падение давления в системе. Нагнетательные линии, скважинная гидравлика, испытательные линии соединителя/уплотняющих прокладок, линии контроля давления или какие-либо линии, которые в соответствии с конструкцией будут подвержены воздействию скважинного флюида, должны быть рассчитаны на номинальное рабочее давление устьевой елки. Линии SCSSV должны быть рассчитаны на указанное рабочее давление SCSSV (дополнительную информацию см. в 5.1.2.1.1 и 9.2.7).
7.20.2.3 Оптиковолоконные кабели и кабельные проходки
Оптиковолоконные кабели необходимо прокладывать внутри заполненных флюидом контуров, как правило, в заполненных флюидом шлангах для применения со свободным (незакрепленным) концом кабеля или коротким кабелем, а также в металлических трубах для применения с более длинными шлангокабелями. Концевые заделки оптиковолоконного кабеля должны включать соответствующие проходки (пенетрации), отвечающие требованиям предотвращения утечек из этих контуров. Проходки для оптиковолоконного кабеля в находящиеся под давлением полости или системы трубной обвязки должны быть квалифицированы на полное дифференциальное давление между концами проходки. Оптиковолоконные кабели в заполненных флюидом шлангах должны иметь достаточную свободную длину внутреннего оптического волокна для предотвращения его натяжения при воздействии ожидаемых условий нагружения.
7.20.2.4 Кожух
Трубы/скважинные трубопроводы/шланги/электрические или оптиковолоконные кабели должны быть в кожухе, определяемом направляющими рамами устьевой елки, спуско-подъемным инструментом или основанием выкидного трубопровода.
7.20.2.5 Разводка каналов
Разводка каналов (труб/скважинных трубопроводов/шлангов/электрических или оптиковолоконных кабелей) должна быть тщательно спланирована, следует также предусмотреть опоры и средства защиты в целях минимизации повреждений в процессе испытаний, монтажа/извлечения и нормальных операций подводной устьевой елки. Недопустимо наличие пролетов, а там, где необходимо, должны быть предусмотрены опоры и/или защита каналов с использованием лотков/укрытий. Радиус изгиба изогнутого в холодном состоянии скважинного трубопровода не должен превышать требований к деформации в холодном состоянии, установленных в ИСО 15156 (все части). Трубы холодного гнутья должны соответствовать ANSI/ASME B31.3. Для осуществления разъединения, продувки или срезания с целью отключения гидравлической блокировки и осуществления механического перехода с автоматического на ручной режим управления скважинные трубопроводы, ведущие к гидравлическим соединителям устьевой елки, соединителям спуско-подъемного инструмента и соединителям выкидных трубопроводов должны быть доступными для водолазов/ДУА/ДУИ.
Электрические кабели необходимо прокладывать с учетом требования к удалению под действием гравитации через концевые заделки любой воды, попадающей в компенсированный шланг. Электрические кабели передачи сигналов должны быть экранированы/защищены для предотвращения взаимного влияния сигналов в параллельных цепях и других помех.
7.20.2.6 Трубопроводы и соединители с небольшим проходным каналом
Гидравлические соединительные муфты, концевые фитинги и муфты должны удовлетворять требованиям или быть выше требований действующих норм на трубную обвязку, используемых при проектировании трубной обвязки/скважинного трубопровода/шланга, указанных в 7.20.2.1. Небольшие проходные каналы трубопроводов [с ВД менее 25,4 мм (1,0 дюйм)] необходимо планировать таким образом, чтобы использовать минимальное количество фитингов или сварных соединений. По усмотрению изготовителя для соединения труб может быть использована сварка. Фитинги и раструбные сварные швы могут быть использованы на трубопроводах небольшого диаметра, которые не проходят в ствол скважины. Фитинги и раструбные сварные швы могут быть использованы на трубопроводах небольшого диаметра, которые проходят в ствол скважины (например, нагнетание химических реагентов или SCSSV), если они расположены снаружи двух изолированных устройств, одно из которых управляется дистанционно. Соединения на трубопроводах небольшого диаметра, которые проходят в ствол скважины внутри двух изолированных устройств, должны быть стыковыми сварными соединениями с полным проплавлением, как указано в 5.3.1. Фитинги трубопроводов и шлангов должны быть подвержены испытаниям для подтверждения их изолированности от системы катодной защиты.
Требования к качеству для трубопроводов и соединителей с небольшим проходным каналом должны соответствовать документально оформленным техническим условиям изготовителя.
Компоновка стыковочной соединительной муфты/установочной пластины должна быть спроектирована таким образом, чтобы выдерживать номинальное рабочее давление, прикладываемое одновременно к каждому управляющему каналу без деформации, которая приведет к отклонению от любых других функциональных требований документально оформленных технических условий изготовителя. Дополнительно при применении управляющих соединительных муфт с неуравновешенным давлением изготовитель должен определить и документально оформить номинальную глубину моря, при которой пластина муфты/соединительная пластина в состоянии разъединить управляющие соединительные муфты без деформирующего повреждения узлов пластин при нулевом давлении внутри соединительных муфт. Изготовитель должен определить и документально оформить усилие, необходимое для разъединения при номинальной глубине моря и нулевом давлении внутри соединительных муфт.
Фирменные конструкции стыковочной соединительной муфты и установочной пластины должны удовлетворять требованиям к проведению испытаний 7.20.5.
7.20.2.7 Электрические соединители
Собираемые под водой сопряжения электрических соединений должны быть защищены от поступления воды или внешних загрязнений. В извлекаемых электрических соединителях проводного типа необходимо наличие уплотнений, первичных компенсационных камер, наконечников, пружин, т.д. В конструкции неизвлекаемых соединителей следует учитывать влияние коррозии, известкования, катодной защиты, т.д.
7.20.2.8 Оптиковолоконные соединители
Для сборки под водой сопряжений оптиковолоконных соединителей необходимо наличие камер с компенсированным давлением, в которых сопрягаются конечные оптиковолоконные соединители. Конструкция должна иметь защиту от поступления воды или внешних загрязнителей, которые могли бы потенциально препятствовать стыковке оптиковолоконных кабелей. В идеальном варианте оптические соединители должны иметь автоматический механизм для очистки торцевой поверхности оптиковолокна перед их окончательным сопряжением.
7.20.2.9 Стыковочные устройства/соединительные муфты управляющих линий
Как минимум, стыковочные устройства управляющих линий для SCSSV, эксплуатационной коренной задвижки (задвижек), эксплуатационной боковой задвижки и коренной задвижки канала кольцевого пространства должны быть спроектированы так, чтобы не захватывать давление при разъединении управляющих стыковочных устройств, за исключением случаев, когда это допустимо в соответствии с требованиями 9.2.9.
Вентилируемые и невентилируемые управляющие стыковочные устройства необходимо проектировать с учетом минимизации поступления морской воды при соединении/разъединении. Соединения должны быть способны к разъединению при номинальном внутреннем рабочем давлении без отрицательного воздействия на уплотняющее сопряжение. Часть устройства, содержащая уплотнения, должна быть расположена в извлекаемом узле. Управляющее стыкующее устройство необходимо проектировать так, чтобы оно выдерживало в дополнение к внутреннему рабочему давлению внешнее гидростатическое давление при номинальной глубине моря, указанной изготовителем. Стыковочные устройства должны сохранять герметичность под действием давления, величина которого находится в пределах номинальных значений, как в сопряженном, так и в несопряженном (невентилируемый тип) состоянии, за исключением указанного в 7.20.
Примечание - Вентилируемые управляющие стыковочные устройства первоначально рассматривались как блок управления скважиной устьевой елки, когда управление устьевой елкой осуществляется напрямую или гидравлической управляющей системой. Конструкция сопряжения подводной елки с отдельными гидравлическими управляющими линиями часто включает тарельчатые соединители для защиты линий от поступления частиц породы и морской воды. Если вентилируемое управляющее стыковочное устройство было отделено во время существенного повреждения или аварийного отключения до того, как могло быть сброшено давление в гидравлической линии, тарелка отдельного стыковочного устройства может удерживать давление гидравлической управляющей линии ниже тарелки, не допуская закрытие упомянутых выше нормально закрытых предохранительных устройств. Требования к вентилируемому управляющему стыковочному устройству исключают возможность запирания давления.
Для других конфигураций управляющих систем или их внутренних сопряжений требование к наличию вентилируемого управляющего стыковочного устройства не предъявляется, предусматривая включение блока отказобезопасного вентиляционного патрубка для обеспечения закрытия нормально закрытых предохранительных устройств. В ИСО 13628-6/API 17F представлены рекомендации по предотвращению ситуаций захвата гидравлического давления для таких управляющих систем.
7.20.2.10 Выравнивание/ориентация установочных пластин
Используемые на подводном манифольде с дистанционным управлением, заглушке устьевой елки, спуско-подъемном инструменте устьевой елки, т.д. многопортовые гидравлические установочные пластины должны иметь систему выравнивания для обеспечения надлежащего центрирования соединительных муфт перед сопряжением их уплотнений. Стыковочные соединительные муфты следует монтировать таким образом, чтобы устранить любую несоосность в процессе соединения. Выравнивание также не должно нарушать соответствие между каналами шлангокабеля и системы трубопроводов устьевой елки, например выравнивание следует осуществлять только в одной ориентации.
7.20.3 Технология сборки
7.20.3.1 Обеспечение чистоты в процессе сборки
В процессе сборки следует использовать подходящие технологии для поддержания чистоты скважинных трубопроводов/трубной обвязки/фитингов.
7.20.3.2 Промывка
После сборки трубопроводные каналы и оборудование с гидравлическим приводом должны быть промыты с учетом требований к чистоте по SAE/AS 4059. Класс чистоты должен быть согласован между изготовителем и покупателем. При окончательной промывке следует использовать флюид, совместимый с флюидом, применяемым при эксплуатации. Оборудование при поставке должно быть заполнено гидравлическим флюидом. После завершения операций промывки/испытаний фитинги, гидравлические муфты, т.д. должны быть закрыты пробками для предупреждения загрязнения пылью в процессе хранения и извлечения.
7.20.4 Материалы
7.20.4.1 Коррозия
Трубы/скважинные трубопроводы и концевые фитинги, соединители и плиты соединителей должны быть изготовлены из материала, стойкого к атмосферной коррозии и коррозии в морской воде.
Трубы/скважинные трубопроводы/шланги, которые контактируют со скважинными флюидами или нагнетаемыми химическими реагентами, должны быть изготовлены из материала, совместимого с этими флюидами. Рекомендуемые процедуры испытаний приведены в приложении J.
7.20.4.2 Материалы уплотнений
Материалы уплотнений должны соответствовать типу гидравлического управляющего флюида, который используется в системе. Уплотнения, которые контактируют со скважинными флюидами или нагнетаемыми химическими реагентами, должны быть изготовлены из материала, совместимого с этими флюидами.
7.20.5 Испытания
7.20.5.1 Скважинные трубопроводы, шланги и соединители небольшого диаметра
Испытания собранных труб/скважинных трубопроводов/шлангов и концевых фитингов, соединителей и плит соединителей, подвергаемых воздействию эксплуатационного давления, должны соответствовать требованиям 5.4, за исключением того, что давление испытаний не должно превышать давление испытаний компонента в системе с наименьшим номинальным давлением, как указано в 5.4.7. Испытания собранных труб/скважинных трубопроводов/шлангов и концевых фитингов, соединителей и плит соединителей, транспортирующих управляющий флюид, должны соответствовать ANSI/ ASME B31.3, как указано в 5.4.7. Испытания FAT для шлангов на оборудовании, которое доступно на поверхности из-за его расположения или применения при эксплуатации, следует проводить повторно для шлангов старше пяти лет.
7.20.5.2 Компоновка стыковочного устройства/установочной пластины
Компоновка стыковочного устройства/установочной пластины должна быть подвергнута испытаниям при номинальном рабочем давлении, прикладываемом одновременно к каждому управляющему каналу в соответствии с документально оформленными техническими условиями изготовителя.
7.20.6 Маркировка плиты соединителя
Каждая плита соединителя должна иметь постоянную маркировку со следующей минимальной информацией:
a) номер;
b) номер или буквенное обозначение канала, идентифицирующие каждый канал/соединитель.
Идентификационные номера, обозначения каналов, значения рабочего давления для каждого канала и другую соответствующую информацию необходимо включить в проектную документацию.
Подписаться на обновления