Файл: Стандарт ds1, Том 3Инспекция бурильных колонн Пятое изданиеАвторы Грант Петтит.pdf

99
3.22.2.3. Другое оборудование
Требуются
12-дюймовая металлическая линейка с шагом 1/64 дюйма, металлическая поверочная линейка, инструмент для измерения наружного диаметра, а также прочее оборудование, указанное в WPS.
Предостережение:
Некоторые твердосплавные покрытия нельзя наносить поверх других покрытий из-за химической или механической несовместимости.
Повторное нанесение новой твердосплавной наплавки поверх существующего и несовместимого с ней покрытия может привести к таким проблемам, как плохое сцепление, чрезмерное растрескивание и низкая эффективность. Рекомендуется изучить имеющуюся документацию для определения типа или марки существующей твердосплавной наплавки, уже присутствующей на компоненте.
В случае невозможности определения типа существующей твердосплавной наплавки рекомендуется удалить существующую наплавку во избежание возможной несовместимости покрытий.
a. Все трубы должны быть последовательно пронумерованы.
b. Перед удалением или повторным нанесением твердосплавной наплавки необходимо провести Визуальный контроль соединений
(процедура 3.11) и Контроль размеров 1 (процедура
3.12) всех компонентов, чтобы убедиться, что все компоненты пригодны для использования.
c. Необходимо обеспечить наличие печатных копий Спецификации процесса сварки
(WPS). В случае возникновения противоречий между данной спецификацией и требованиями изготовителя должны применяться требования изготовителя.
d. Со всех соединений должны быть удалены резьбовая смазка и консервационная смазка.
e. Поверхности сварных швов должны быть подготовлены к твердосплавной наплавке в соответствии с инструкциями WPS. Для подготовки компонентов могут потребоваться визуальный осмотр, неразрушающий контроль, сварка мягких металлов и/или механическая обработка.
3.22.4. Процедура
a. Проводят визуальный осмотр имеющейся твердосплавной наплавки. Если в имеющейся наплавке присутствуют отслоения, сколы или пустоты диаметром более 1/16 дюйма, такую наплавку необходимо удалить.
b. Если необходимо удалить существующую наплавку, то после ее удаления и охлаждения компонента до температуры окружающего воздуха необходимо провести
Магнитопорошковую дефектоскопию (МПД) (процедура 3.9) участка наплавки и участков длиной 6 дюймов с каждой стороны по наружному диаметру компонента. Для магнитопорошковой дефектоскопии применяются требования к оборудованию, подготовке и процедуре пунктов 3.9.2, 3.9.3 и 3.9.4. Любые трещины являются основанием для забраковки.
c. Проводят визуальный осмотр поверхности сварного шва. Участок, на который будет наноситься твердосплавная наплавка, должен быть обработан до блестящего металла и не содержать посторонних веществ, таких как ржавчина, смазка, масло, краска или защитное покрытие трубы.
d. Определяют эксцентриситет поверхности сварного шва путем измерения наружного диаметра в двух местах, расположенных под углом
90° друг к другу. Эксцентриситет поверхности сварного шва (разница между двумя измерениями наружного диаметра) не должен превышать
0,060 дюйма. Выступающую или выпуклую часть эксцентричного твердосплавного покрытия зачищают заподлицо (с допуском в 0,060 дюйма) до того, как будет повторно наноситься твердосплавный материал, или его наносят только на нижнюю поверхность бурильного замка и соединяют или связывают с начальным покрытием, обеспечивая при этом симметричность выпуклой или выступающей части.
e. Компонент предварительно нагревают, если это требуется в WPS, а температуру предварительного нагрева контролируют согласно требованиям
WPS.
В качестве метода предварительного нагрева используют предварительный нагрев с «томлением», при котором компонент равномерно нагревается по всей поверхности. Поверхностный или местный нагрев с помощью горелок или других средств не допускается. Во время процесса предварительного нагрева на поверхностях перед нанесением твердосплавной наплавки не должно быть остатков углерода (сажи).
f. После того, как компонент достигнет соответствующей температуры предварительного нагрева
(измеренной откалиброванным датчиком температуры) и будет выдержан при этой температуре в течение соответствующего времени, на компонент наносят твердосплавную наплавку, как указано в WPS. Во время нанесения наплавки контролируют параметры сварного шва, такие как профиль наплавленного валика, качество сварного шва (поры, пустоты, свищи и т.д.) и высота наплавленного валика, и регулируют параметры сварки при необходимости.
g. Контролируют температуру основного материала компонента для обеспечения соблюдения диапазонов, указанных в WPS.
h. После завершения нанесения твердосплавной наплавки компоненту дают медленно остыть, используя при этом термосы или другие теплоизоляционные материалы, в соответствии с графиком охлаждения, указанным в WPS. При необходимости теплоизоляционный материал не удаляют до тех пор, пока температура компонента не достигнет 300 градусов F согласно показаниям откалиброванного датчика температур

100
отверстия в твердосплавной наплавке диаметром более 1/16 дюйма неприемлемы (см. Рисунок 3.22.1).
Сколы или отслаивания наплавленного металла также являются основанием для забраковки.
b. Профиль наплавленного валика: Профиль наплавленного валика следует проверять с помощью металлической поверочной линейки, он должен быть плоским или слегка выпуклым и однородным по всей нап¬лавке. Вогнутые профили являются основанием для забраковки.
Сварочные ленты, которые сильно «сгорблены» в центре, можно отремонтировать шлифованием, если это целесообразно (см. Рисунок 3.22.2).
c. Технологический захлест:
Сварные ленты должны стыковаться с основным металлом и другими лентами единообразно, без глубоких пустот. Канавки или пустоты в местах технологического захлеста
(полоса твердосплавной наплавки на основ¬ном материале и между полосами твердосплавной наплавки) должны быть менее 1/8 дюйма в ширину и 1/16 дюйма в глубину. Небольшие участки некачественного захлеста можно отремонтировать точечной сваркой до того, как компонент остынет, но при этом ремонтные сварные швы не должны проходить по окружности компонента под углом более 45 градусов (см. Рисунок 3.22.3).
d. Схемы трещин:
Схемы трещин в готовом твердосплавном покрытии необходимо исследовать и сравнить с допустимыми схемами трещин, указанными в WPS. Схемы трещин, подлежащие забраковке в соответствии со спецификацией производителя или не указанные в спецификации, являются основанием для забраковки.
3.22.5.2. Геометрия сварного шва
Геометрия выполняемого сварного шва должна соответствовать требованиям заказчика.
Как правило, твердосплавная наплавка может выполняться либо заподлицо по наружному диаметру компонента, либо выступать на
3/32 дюйма (±1/32 дюйма). Величина выступа измеряется дважды под углом 90 градусов.
Для предотвращения повреждения элеваторов твердосплавная наплавка на конусе муфты с углом
18 градусов выполняется заподлицо (см. Рисунок
3.22.4). Другие приемлемые и неприемлемые характеристики некоторых типовых материалов твердосплавной наплавки показаны на Рисунках с 3.22.5 по 3.22.15.
3.22.5.3.
Контроль
с
использованием
невидимого излучения
Компонент с твердосплавной наплавкой и ближайшее к нанесенной наплавке соединение
(при его наличии) должны быть проверены с применением метода
Контроля соединений с использованием невидимого излучения
(процедура
3.15).
Любые трещины или трещиноподобные индикации на участках без твердосплавной наплавки служат основанием для забраковки.
Рисунок 3.22.1 Пустоты и отверстия > 1/16” –
неприемлемо. (Фотография предоставлена компанией
Arnco)
Рисунок 3.22.2 Профиль наплавленного валика
с «горбом» в середине валика – неприемлемо.
(Фотография предоставлена компанией Arnco)
Рисунок 3.22.3 Неправильный технологический
захлест буртика 18°, отремонтированного одиночным
сварным швом – неприемлемо. (Фотография
предоставлена компанией Arnco)

101
Рисунок 3.22.4 Ступенька профиля наплавленного
валика на буртике 18° – неприемлемо. (Фотография
предоставлена компанией Arnco)
Рисунок 3.22.5 Профиль сварного шва на конусе
муфты бурильного замка – приемлемо. (Фотография
предоставлена компанией Arnco)
Рисунок 3.22.6 «Ступенчатый» профиль
наплавленного валика, без наплавки заподлицо
на буртике 18° – неприемлемо. (Фотография
предоставлена компанией Arnco)
Рисунок 3.22.7 Чрезмерная пористость на изношенном
слое – неприемлемо. (Фотография предоставлена
компанией Arnco)
Рисунок 3.22.8 Отслаивания или сколы – неприемлемо.
(Фотография предоставлена компанией Arnco)
Рисунок 3.22.9 TuboscDнарe TCS Titanium на
использованной трубе – приемлемо. (Фотография
предоставлена компанией TuboscDнарe)

102
Рисунок 3.22.10 TuboscDнарe TCS 8000 на
использованной трубе – приемлемо. (Фотография
предоставлена компанией TuboscDнарe)
Рисунок 3.22.11 Трещины на карбиде вольфрама –
приемлемо. (Фотография предоставлена компанией
TuboscDнарe)
Рисунок 3.22.12 НиппельnChrome X-38 – приемлемо.
(Фотография предоставлена компанией Ниппельnacle)
Рисунок 3.22.13 MStar на использованной трубе –
приемлемо. (Фотография предоставлена компанией
Liquidmetal Coatings)
Рисунок 3.22.14 MStar на использованной трубе
с чрезмерной пористостью – неприемлемо.
(Фотография предоставлена компанией Liquidmetal
Coatings)
Рисунок 3.22.15 Твердосплавная наплавка (350XT)
на соединении трубопровода рабочей колонны –
приемлемо. (Фотография предоставлена компанией
Arnco)

103
3.23. Ремонт бурильных замков
3.23.1. Область применения
Данная процедура включает инспекцию использованных бурильных замков, подлежащих восстановительному ремонту (путем сварки на наружных поверхностях для увеличения наружного диаметра), а также процедуры, необходимые для обеспечения качественного выполнения сварных швов.
3.23.2. Оборудование
3.23.2.1. Спецификация процесса сварки
(WPS)
Спецификация процесса сварки составляется инженером по сварке для конкретных сварочных работ. Действительная копия этой спецификации должна быть в наличии на площадке во время ремонта бурильного замка.
Спецификация процесса сварки, как минимум, должна содержать требования к следующему:
a. Подготовка поверхности: приемлемая шероховатость, коррозия, трещины на поверхности (обнаруженные при визуальном или неразрушающем контроле) или другие условия, которые могут отрицательно повлиять на наплавку.
b. Температура и время предварительного нагрева: температура, до которой должен быть нагрет материал бурильного замка; время, в течение которого температура должна поддерживаться перед наложением сварного шва, и методы измерений для подтверждения этой температуры. Может потребоваться водяное охлаждение по внутреннему диаметру бурильного замка, если это указано в WPS и подтверждено в
PQR.
c. Параметры сварки: допустимые диапазоны для всех соответствующих переменных величин процесса сварки, включая следующее:
— Частота вращения
— Диапазоны напряжения и тока
— Контроль наплавленного валика d. Диапазоны температур между проходами: допустимые диапазоны температур для материала бурильных замков между сварочными проходами, методы измерений и точки измерений. Если требуется водяное охлаждение, можно также указать температуру охлаждающей жидкости.
e. Температуры и время нагрева после сварки: температура, до которой должен быть нагрет материал бурильного замка после сварки; период времени, в течение которого должна поддерживаться температура; метод охлаждения
(воздушное охлаждение, изоляция и т.д.) и методы измерения для определения температуры.
f. Требования к инспекции после сварки: требования к визуальному контролю после сварки бурильного замка и допуски по качеству сварки.
g. Протоколы аттестации сварочной процедуры
(PQR): сводный отчет о металлургических работах, проведенных для подтверждения того, что восстановительный ремонт бурильного замка, выполненный в соответствии с конкретной Спецификацией процесса сварки (WPS), является приемлемым с точки зрения сцепления материала, прочности и качества.
h. Аттестация сварщиков
(WPQ): требования, предъявляемые к каждому сварщику для подтверждения его компетентности в использовании Спецификации процесса сварки
(WPS) и способности производить ремонт бурильных замков с обеспечением приемлемого качества.
3.23.2.2 Измерение температуры
Датчик минимальной температуры 1000 градусов F или цифровой измерительный прибор с термопарой, который прошел калибровку.
Требования к калибровке см. в разделе 2.21.
3.23.2 3 Полевой прибор для измерения твердости по Бринеллю
Полевой прибор для измерения твердости по
Бринеллю, который прошел калибровку.
Требования к калибровке см. в разделе 2.21.
3.23.3.4 Другое оборудование
Требуются
12-дюймовая металлическая линейка с шагом 1/64 дюйма, металлическая поверочная линейка и инструмент для измерения наружного диаметра. Кроме того, требуется другое оборудование, указанное в WPS.
3.23.4. Подготовка
a. Все трубы должны быть последовательно пронумерованы, а оригинальные серийные номера должны быть записаны.
b. Визуальный контроль труб (процедура 3.4),
Проверка наружного диаметра трубы (процедура
3.5),
Ультразвуковой контроль толщины стенки (процедура 3.6) и Электромагнитный контроль (процедура 3.7) должны проводиться на бурильных трубах до их ремонта, чтобы убедиться, что трубы соответствуют требованиям, предъявляемым к Классу премиума. Кроме того, могут использоваться дополнительные методы дефектоскопии.
c. Наружный диаметр замков должен измеряться в соответствии с разделом 3.12.4a.
Восстановительный ремонт замков может выполняться только при соблюдении следующих условий:
Наружный диаметр бурильного замка должен быть больше или равен минимальному диаметру фаски Класса премиум плюс 1/16 дюйма.
Торцевая поверхность муфты бурильного замка должна быть не менее 5/32 дюйма.
d. Необходимо измерить высоту места установки ключа бурильного замка. После нанесения
(или повторного нанесения) твердосплавной наплавки требуемой длины и вторичного нарезания резьбы соединения рекомендуется обеспечить достаточное место установки ключа для соответствия требованиям, предъявляемым к Классу премиум. Наплавка на конусе бурильного замка для увеличения места установки ключа не допускается.
e. Перед восстановительным ремонтом бурильных замков вся твердосплавная наплавка, нанесенная заподлицо или выступающая, должна

104
быть удалена.
f. Контроль бурильных замков проводят в соответствии с процедурой 3.15 «Контроль соединений с использованием невидимого излучения».
Зону контроля соединений с использованием невидимого излучения расширяют, чтобы исследовать всю наружную поверхность бурильного замка. Бурильный замок с трещинами или трещиноподобными индикациями не подлежит восстановительному ремонту.
g. Контроль бурильных замков проводят в соответствии с процедурой 3.8 «Контроль термического растрескивания». Бурильный замок с трещинами не подлежит восстановительному ремонту.
h. Необходимо обеспечить наличие печатных копий Спецификации процесса сварки (WPS).
В случае возникновения противоречий между данной спецификацией и требованиями инженера по сварке должны применяться требования инженера по сварке.
i. Со всех соединений должны быть удалены резьбовая смазка и консервационная смазка.
j. Поверхности сварных швов должны быть подготовлены в соответствии с инструкциями WPS.
Для подготовки компонентов могут потребоваться визуальный осмотр, неразрушающий контроль и/
или механическая обработка.
3.23.5. Процедура
a. Проводят визуальный осмотр поверхности сварного шва. Участок, подлежащий сварке, должен быть обработан до блестящего металла и не содержать посторонних веществ, таких как ржавчина, смазка, масло, краска или защитное покрытие трубы.
b. Бурильный замок должен быть предварительно нагрет, а температура предварительного нагрева должна контролироваться в соответствии с требованиями
WPS. В качестве метода предварительного нагрева используют предварительный нагрев с
«томлением», при котором компонент равномерно нагревается по всей поверхности. Поверхностный или местный нагрев с помощью горелок или других средств не допускается. Во время процесса предварительного нагрева на поверхностях перед выполнением сварного шва не должно быть остатков углерода (сажи).
c. После того, как бурильный замок достигнет соответствующей температуры предварительного нагрева
(измеренной откалиброванным датчиком температуры) и будет выдержан при этой температуре в течение соответствующего времени, выполняют сварку бурильного замка, как указано в WPS. Во время нанесения наплавки контролируют параметры сварного шва, такие как профиль наплавленного валика, качество сварного шва (поры, пустоты, свищи и т.д.) и высота наплавленного валика, и регулируют параметры сварки при необходимости.
d. Контролируют температуру материала бурильного замка и охлаждающей жидкости (при ее наличии) между сварочными проходами для обеспечения соблюдения диапазонов, указанных в WPS.
e. После того, как бурильный замок будет наплавлен до необходимых размеров
(окончательный наружный диаметр плюс не менее 1/8 дюйма для мехобработки), бурильный замок подвергают термообработке в порядке, установленном в WPS. Достигнутые температуры материала замка проверяют откалиброванным датчиком температуры.
f. После завершения послесварочной термообработки компоненту дают медленно остыть, используя при этом термосы или другие теплоизоляционные материалы, в соответствии с графиком охлаждения, указанным в WPS.
Теплоизоляционный материал не удаляют до тех пор, пока тем-пература компонента не достигнет 300 градусов F согласно показаниям откалиброванного датчика температуры.
3.23.6. Требования, применяемые
после сварки
3.23.6.1. Контроль качества сварки
Необходимо провести визуальный осмотр сваренного материала с проверкой следующего:
a. Поры, пустоты, свищи: Пустоты или отверстия в наплавленном металле диаметром более 1/16 дюйма неприемлемы. Сколы или отслаивания наплавленного металла также являются основанием для забраковки.
b. Технологический захлест:
Сварные ленты должны стыковаться с основным металлом и другими лентами единообразно, без глубоких пустот. Канавки или пустоты в местах технологического захлеста (сварочная полоса на основном материале и между сварочными полосами) должны быть менее 1/8 дюйма в ширину и 1/16 дюйма в глубину. Небольшие участки некачественного захлеста можно отремонтировать точечной сваркой до остывания компонента и перед послесварочной термообработкой, но при этом ремонтные сварные швы не должны проходить по окружности компонента под углом более 45 градусов.
3.23.6.2. Геометрия сварного шва
Геометрия сварного шва должна соответствовать следующим требованиям и иным требованиям к размерам, указанным в
WPS. Сварной шов должен быть механически обработан до гладкой поверхности и должен обеспечивать постоянный наружный диаметр и гладкий, точный конус: 18 градусов (+2 градуса, -0 градусов) на муфте бурильного замка, 35 градусов
(±2 градуса) на ниппеле. Радиус перехода между конусом бурильного замка и телом трубы должен составлять не менее 1-1/2 дюйма.
3.23.5.3.
Повторная
нарезка
резьбы
соединений
После любой термообработки выполняется повторная нарезка резьбы соединений в соответствии с методом Заводского ремонта и измерения резьбовых упорных соединений (RSC)
(процедура 3.31).
3.23.5.4.
Контроль
с
использованием
невидимого излучения

105
После окончательной обработки бурильного замка его необходимо проверить с применением метода Контроля соединений с использованием невидимого излучения
(процедура 3.15), охватывающего как соединения с вновь нарезанной резьбой, так и всю наружную поверхность бурильного замка.
Бурильные замки также подлежат проверке в соответствии с процедурой 3.8 «Контроль термического растрескивания».
Любые трещины или трещиноподобные индикации на участках без твердосплавной наплавки служат основанием для забраковки.
3.23.5.5. Испытания на твердость
Испытания на твердость по Бринеллю проводятся на каждом бурильном замке после восстановительного ремонта в соответствии с процедурами, предусмотренными для откалиброванного устройства для испытаний на твердость. Значения твердости должны находиться в диапазоне 285–341 BHN.
3.23.5.6. Маркировка
Приемлемые бурильные замки должны иметь маркировку согласно спецификации заказчика.
Не нужно сохранять оригинальные серийные номера. Однако необходимо пронумеровать трубы и вести записи, позволяющие отследить оригинальные серийные номера. Для обозначения того, что бурильный замок был подвергнут восстановительному ремонту, используется отметка «RB», которая ставится после нового серийного номера.
3.24. Контроль стабилизаторов
3.24.1. Область применения
Данная процедура включает требования к инспекции и критерии приемки стабилизаторов.
Она распространяется как на ферромагнитные, так и на немагнитные компоненты.
3.24.2. Оборудование
Для инспекции необходимо следующее оборудование:
Маркер, индикатор глубины коррозионных язв, металлическая линейка, мерная лента; источник света, способный осветить всю внутреннюю поверхность; откалиброванный люксметр для проверки освещенности, плоский напильник или шлифовальный диск, кольцевой калибр стабилизатора.
Также требуется микрометр для внутренних размеров. Толщина кольцевого калибра должна составлять не менее
1/2 дюйма, а ширина калибра – не менее 3/4 дюйма. Внутренний диаметр калибра должен соответствовать ожидаемому номинальному диаметру лопасти +0,005; -0 дюймов. Внутренний диаметр кольцевого калибра должен быть проверен микрометром для внутренних размеров.
Требования к калибровке см. в разделе 2.21.
3.24.3. Подготовка
Записывают серийный номер изделия и описание изделия. Изделие подлежит забраковке, если не удается найти серийный номер, за исключением случаев отмены данного требования заказчиком.
3.24.4. Требуемые элементы для
снятия напряжений
За исключением случаев отмены данного требования заказчиком, все концевые соединения
NC 38 и выше на стабилизаторе должны быть оснащены разгрузочными канавками на ниппеле и проточками на муфте. (Примечание:
Стабилизаторы специального назначения, например, стабилизаторы, расположенные рядом с долотом, не требуют проточки муфты, если муфтовое соединение напрямую соединяется с долотом или если для стабилизатора требуются внутренние диаметры, которые не подходят для проточки муфты. В этом случае должны применяться особые критерии приемки по размерам, указанные изготовителем специального стабилизатора.)