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

120
Рисунок 3.28.6 Неприемлемые трещины в основном
конструкционном металле (стрелка).
Поверхность с трещинами находится внутри
воображаемого цилиндра, образованного наружными
диаметрами соединения
Рисунок 3.28.7 Режущая пластина. Трещины в
основном конструкционном металле рядом с
отверстием под штифт (слева) неприемлемы.
Допустимая трещина справа находится в основном
неконструкционном металле, образуется в металле
поверхностного упрочнения и имеет глубину менее
0,5 дюйма
Рисунок 3.28.8 Трещины на этом фрезере
неприемлемы. Трещина расположена не в основном
конструкционном металле, но образовалась и не
в металле поверхностного упрочнения. Глубина
трещины неизвестна
Рис. 3.28.9 Эта трещина на режущей пластине
неприемлема, поскольку она находится в основном
конструкционном металле (равна не более двух
диаметров отверстия под штифт)
Рисунок 3.28.10 Неприемлемые трещины в основном
неконструкционном металле (стрелки). Размер
трещин больше допустимого
Рисунок 3.28.11 Приемлемые трещины (длиной менее
0,5 дюйма) в основном неконструкционном металле на
режущем ноже

121
Рисунок 3.28.14 Эти трещины на режущей пластине
находятся в основном конструкционном металле
(равны не более двух диаметров отверстия под
штифт), и компонент подлежит забраковке
Рисунок 3.28.15 Трещиноподобные индикации в
основном конструкционном металле на этом пилотном
фрезере ствола скважины служат основанием
для забраковки, даже если индикации могут быть
обусловлены некачественной сваркой
Рисунок 3.28.16 Неприемлемые трещины в основном
неконструкционном металле.
Длина трещин более 0,25 дюйма
Рисунок 3.28.17 Неприемлемые трещины в основном
конструкционном металле (стрелка). Разрушение в
этом месте может привести к потере значительной
части режущей пластины
Рисунок 3.28.12 Эти трещины в основном
неконструкционном металле приемлемы, поскольку
они возникают в промывочном канале и их длина
меньше максимально допустимой
Рисунок 3.28.13 Трещины на корпусе этого
инструмента являются основанием для забраковки
детали, т.к. они образовались в основном
конструкционном металле

122
Отмечают приемлемое изделие в соответствии с требованиями к маркировке, указанными для компонентов КНБК в процедуре 3.35.
3.29 Магнитопорошковая
дефектоскопия
с использованием остаточного
поля
3.29.1. Область применения и цель
Данная процедура предназначена только для инспекции ферромагнитных поверхностей, на которых практически невозможно использовать активное поле.
Целью данной процедуры является обнаружение поперечных, продольных и диагональных дефектов с использованием метода влажной магнитно-люминесцентной дефектоскопии или видимого сухого магнитопорошкового метода контроля.
3.29.2. Оборудование для инспекции
3.29.2.1. Оборудование общего назначения
a. Для намагничивания инспектируемых поверхностей требуются источник постоянного тока и проводник.
b. Требуемые индикаторы поля магнитных частиц (MPFI) должны включать карманный магнитометр (Рисунок 3.29.1) и индикаторную полоску магнитного потока или магнитный эталон чувствительности (индикатор магнитного поля).
c. Для осмотра скрытых поверхностей потребуется зеркало.
d. Откалиброванный люксметр для проверки освещенности. Требования к калибровке см. в разделе 2.21.
3.29.2.2. Влажный люминесцентный метод
При использовании влажного люминесцентного метода требуется следующее оборудование.
a. Центрифужная пробирка по ASTM с подставкой.
b. Среда для ванны с частицами и люминесцентные частицы.
— Нельзя использовать среды на нефтяной основе, которые проявляют естественную люминесценцию при невидимом излучении.
Дизельное топливо и бензин неприемлемы.
— Допускаются среды на водной основе, если они смачивают поверхность без видимых пропусков. При неполном покрытии могут потребоваться дополнительная очистка, новая ванна с частицами или добавление дополнительных смачивающих агентов.
c. Требуются источник невидимого излучения и откалиброванный измеритель интенсивности невидимого излучения. Требования к калибровке см. в разделе 2.21.
d. Необходимо предусмотреть темное помещение, переносную кабину или брезент для контроля окружающего освещения, если инспекция проводится в светлое время суток.
3.29.2.3. Сухой метод видимого контроля
При использовании сухого метода видимого контроля сухие магнитные частицы должны иметь цвет, контрастирующий с проверяемой поверхностью, и не должны содержать ржавчины, жира, краски, грязи и/или иных загрязняющих веществ, которые могут повлиять на характеристики частиц.
3.29.3. Подготовка
3.29.3.1. Очистка
Все подлежащие контролю поверхности должны быть очищены до такой степени, чтобы были видны металлические поверхности, и они не содержали загрязнений (таких как грязь, масло, смазка, рыхлая ржавчина, песок, окалина и краска, которые препятствуют перемещению частиц).
Необходимо удалить загрязнения, которые выявляются при проведении по поверхности сухой, неиспользованной белой бумажной салфеткой или тканью. Для инспекции с использованием сухого порошка поверхности также должны быть сухими на ощупь.
3.29.3.2. Влажный люминесцентный метод
При использовании метода влажных магнитных частиц проверяют концентрацию частиц и интенсивность невидимого излучения следующим образом:
a. Испытание для определения концентрации частиц: Концентрация частиц должна находиться в диапазоне от 0,1 до 0,4 мл/100 мл при измерении с помощью центрифужной пробирки ASTM вместимостью 100 мл, при этом минимальное время оседания должно составлять 30 минут в носителях на водной основе или 1 час в носителях на масляной основе. Повторяют это испытание при каждом разбавлении раствора или добавлении частиц. Тщательно перемешивают раствор перед каждым испытанием.
b. Испытание для определения интенсивности невидимого излучения:
Интенсивность невидимого излучения измеряют прибором для измерения ультрафиолетового излучения. Минимальная интенсивность должна составлять 1000 микроватт/см2 на расстоянии пятнадцати дюймов от источника излучения или на расстоянии, используемом для инспекции, в зависимости от того, что больше. Повторяют это испытание при каждом включении источника излучения, через каждые 8 часов работы и по завершении работы.
Рисунок 3.29.1 Карманный магнитометр

123
c. Интенсивность окружающего видимого света, измеренная на инспектируемой поверхности не должна превышать 2 фут-свечей.
3.29.3.3. Контроль с использованием сухих
частиц:
Минимальный уровень освещенности инспектируемой поверхности должен составлять
50 фут-свечей. Требования к остроте зрения изложены в разделе 2.20.2. Уровень интенсивности освещения на инспектируемой поверхности должен проверяться:
— В начале каждой инспекционной работы.
— После изменения положения или интенсивности осветительных приборов.
— При изменении положения инспектируемой поверхности относительно осветительного прибора.
— По требованию заказчика или его уполномоченного представителя.
— По завершении инспекционной работы.
Требования не распространяются на условия с прямым солнечным светом. Если требуется корректировка уровня интенсивности освещения инспектируемой поверхности, все компоненты, прошедшие контроль с момента последней проверки уровня интенсивности освещения, подлежат повторному контролю.
3.29.4. Намагничивание компонента
Независимо от того, какой метод используется
– влажный люминесцентный или сухой метод видимого контроля – намагничивание компонента выполняется одинаковым способом.

124
— Исследование при использовании влажного люминесцентного метода:
После нанесения влажных люминесцентных частиц проводят осмотр инспектируемых поверхностей под невидимым излучением. Перед осмотром детали (деталей) инспектор должен подождать как минимум одну минуту, чтобы его глаза адаптировались к затемненному участку. Нельзя допускать контакта переносной кабины или брезента с инспектируемой поверхностью.
Если в выемках видны скопления раствора частиц, изменяют положение детали, чтобы дать скопившемуся раствору стечь, и после этого проводят осмотр поверхностей.
— Исследование при использовании сухого метода видимого контроля: Проводят осмотр поверхностей во время нанесения сухих частиц.
3.29.4.5. Активация второго поля
Обертывают проводники таким образом, чтобы активировать поле, перпендикулярное первому полю. Если инспектируемая поверхность имеет нестандартную форму, создание магнитных полей, перпендикулярных друг другу, может оказаться сложным. Тем не менее, ориентация второго магнитного поля должна отличаться от первого как минимум на 60 градусов.
3.29.5.6
Второе
нанесение
частиц
и
исследование
Повторяют действия 3.29.4.3 (проверка поля) и 3.29.4.4 (нанесение порошка и исследование) с применением к детали второго остаточного поля.
3.29.6. Критерии приемки
Критерии приемки для трещин и трещиноподобных индикаций индивидуальны для инспектируемых деталей. Они перечислены в процедурах инспекции конкретных видов оборудования.
3.29.7. Действия после инспекции
Тщательно удаляют с детали весь раствор и сухой порошок. Следует обратить особое внимание на резьбу и уплотнения, т.к. остатки порошка могут вызвать коррозию на этих участках.
Повторно наносят резьбовую смазку и ставят резьбовые протекторы, если они были удалены с детали при подготовке к инспекции.
3.30 Ультразвуковой контроль
по всей длине
(FLUT WT/TL/Obl)
3.30.1. Область применения
Данная процедура включает ультразвуковой контроль по всей длине (FLUT) использованных бурильных труб и труб трубопровода рабочей колонны (или другой системы труб, в зависимости от конкретного случая), чтобы выявить:
— Потери в стенках с помощью волн сжатия
(WT)
— Поперечные и продольные дефекты с помощью сдвиговых волн (TL)
— Косоугольные несплошности с помощью сдвиговых волн (Obl)
Для бурильных труб и трубопровода с наружными высадками инспекция включает весь объем трубы между наружными высадками. Для бурильных труб, имеющих только внутренние высадки, инспекция включает весь объем трубы между конусами муфты и ниппеля бурильного замка. Для трубопровода без высадок инспекция включает весь объем трубы между соединениями
(соединениями колонны и/или резьбовыми участками). На участках труб, не охваченных инспекцией FLUT, но для которых требуется дефектоскопия (TL и/или Obl), проводится
«Ультразвуковой контроль
(УЗК) участков, зажимаемых клиньями/высадок» (3.10).
Примечание: УЗК участков, зажимаемых клиньями/высадок можно заменить на контроль
FLUT TL, если можно доказать, что система сканирования
FLUT способна обеспечить достаточное покрытие участков, зажимаемых клиньями/высадок.
Покрытие системы сканирования может считаться достаточным, если будет доказано, что надрезы, обнаруженные как на наружном диаметре (Dнар.), так и на внутреннем диаметре (Dвнутр.), находятся за пределами сканирующей головки, а расстояния между положением сканирующей головки при обнаружении надрезов и обнаруженными надрезами как на внутреннем, так и на наружном диаметре больше, чем:
— Расстояние между сканирующей головкой и местом пересечения конуса бурильного замка с наружной поверхностью для бурильных труб только с внутренними высадками.
— Расстояние между сканирующей головкой и соединением (соединением колонны и/или резьбовыми участками) для трубопровода без высадок.
Расстояние между сканирующей головкой и наружной высадкой для бурильных труб или трубопровода с наружными высадками.
Расстояние между сканирующей головкой и местом пересечения радиуса перехода с наружной поверхностью для тяжелых бурильных труб с центральными высадками.
3.30.2. Оборудование для
инспекции
3.30.2.1.
Система
ультразвукового
сканирования
Требуется автоматизированная эхо- импульсная система ультразвукового сканирования. Устройство должно:
a. Обнаруживать, отмечать и сообщать местоположение чрезмерного износа трубы, а также поперечных, продольных и диагональных индикаций, в зависимости от конкретного случая. Точность автоматизированной системы маркировки должна быть подтверждена на известных дефектах контрольного эталона (см. п. 3.30.2:2). По результатам измерения точности определяется минимальная площадь для проверочного контроля (см. п. 3.30.6). Можно использовать устройства FLUT, не оснащенные

125
автоматизированными системами маркировки, если индикации отмечаются вручную.
b. Включать в себя звуковую и/или визуальную сигнализацию или индикатор и многоканальную систему сбора данных с достаточной скоростью реакции, позволяющую получать и сохранять на электронные носители информацию об активности каждого массива или ориентации преобразователей.
c. Проводить контроль при частоте преобразователя от 1 до 5 МГц.
d. Включать в себя элементы управления усилением или аттенюатором, которые позволяют выполнять настройку с шагом 2 дБ или меньше.
e. Контролировать сканирование по винтовой линии и/или скорость вращения и линейную скорость (каретки) во время стандартизации и инспекции в полевых условиях.
Устройства FLUT, не способные напрямую контролировать сканирование по винтовой линии, разрешается использовать при условии контроля и последующей проверки скорости вращения и линейной скорости физическим способом.
f. Быть откалибровано на линейность в соответствии с ASTM E317 в течение последних шести месяцев и после любого технического обслуживания, которое требует повторной калибровки. Требования к калибровке см. в разделе 2.21.
g. Не быть портативным ультразвуковым устройством или ручным сканирующим прибором.
h. Иметь в наличии годовые отчеты по профилю пучка для каждого преобразователя для проверки в соответствии со стандартом ASTM
E1065.
3.30.2.2. Контрольные эталоны
Для полевой стандартизации требуется контрольный эталон. Контрольный эталон должен иметь уникальный серийный номер и должен:
a. Быть изготовлен из трубы подходящей длины и иметь скорость распространения звука, аналогичную скорости распространения звука инспектируемой трубы.
Наружный диаметр (Dнар.) контрольного эталона должен соответствовать номинальному наружному диаметру инспектируемой трубы, при этом применяется наибольший из следующих допусков:
— +1%, -3% от номинального наружного диаметра инспектируемой трубы или, или
— ±1/32 дюйма
Толщина стенки контрольного эталона должна находиться в пределах ±10% от номинальной толщины стенки инспектируемой трубы.
b. Не иметь индикаций, которые могут помешать калибровке или стандартизации.
c. Содержать две секции с известными толщинами стенок, указанными заказчиком. Если не указано иное, толщины стенок секций должны быть следующими:
— Одна секция с толщиной стенки 70–80% от номинальной толщины стенки.
— Вторая секция с толщиной стенки 90–110% от номинальной толщины стенки.
Проверка толщины стенки секции должна осуществляться с помощью ультразвукового аппарата с волнами сжатия, который соответствует требованиям п. 3.6.2.
d. В случае выполнения инспекций FLUT TL и/или Obl содержать как минимум два надреза по наружному диаметру и два надреза по внутреннему диаметру. Ориентации, размеры и расстояние между надрезами должны быть следующими:
— Ориентации: Для инспекций FLUT TL должно присутствовать по одному продольному надрезу и по одному поперечному надрезу как на наружной, так и на внутренней поверхностях
(всего четыре надреза). Для инспекций FLUT Obl должно присутствовать по три правых и по три левых диагональных надреза как на наружной, так и на внутренней поверхностях (всего 12 надрезов).
Диагональные надрезы должны располагаться под углом 11, 22 и 45 градусов от продольной оси трубы. Допуск по ориентации надреза должен составлять ±2 градуса.
— Длина: не более 0,500 дюйма
— Ширина: не более 0,040 дюйма
— Глубина 5% от номинальной стенки, ±0,004 дюйма, при минимальной глубине 0,012 дюйма.
— Расстояние: Расстояние между надрезами должно быть достаточным для того, чтобы устройство FLUT могло четко различать каждый дефект.
e. Прошел проверку надреза для ультразвукового контроля. Сертификат о проверке надреза должен быть предоставлен заказчику или его представителю. В сертификате должен быть указан серийный номер контрольного эталона.
Контрольный эталон должен ежегодно проходить переаттестацию.
3.30.2.3. Контактное вещество
Требуется жидкое контактное вещество, например, вода, способное проводить ультразвуковые колебания от преобразователей в инспектируемую трубу. Для стандартизации и контроля должно использоваться одно и то же контактное вещество.
3.30.2.4. Оборудование для проверочного
контроля
a. Аппарат для ультразвукового контроля:
Для проверки толщины стенки и слоистых индикаций требуется аппарат с волнами сжатия, который должен соответствовать требованиям п. 3.6.2. Для проверки индикаций, которые не являются слоистыми по своему характеру, например, рубцы, складки, трещины, пористость и включения, требуется аппарат со сдвиговыми волнами, который должен соответствовать требованиям пп. 3.10.2 и 3.10.4, при этом вместо требования по дистанционно-амплитудной коррекции
(DAC) п.
3.10.4g применяется требование по DAC, предусмотренное п. 3.30.6c.
b. Аппарат для влажной или сухой магнитно- люминесцентной дефектоскопии должен соответствовать требованиям п. 3.9.2.
c. Аппарат для капиллярной дефектоскопии должен соответствовать требованиям п. 3.17.2.
3.30.3. Подготовка
a. Все трубы должны быть последовательно пронумерованы.