ПНСТ 491-2020 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Фитинги кованные из ферритных, ферритных-аустенитных и мартенситных сталей. Технические условия

        ПНСТ 491-2020

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ. ФИТИНГИ КОВАНЫЕ ИЗ ФЕРРИТНЫХ, ФЕРРИТНЫХ-АУСТЕНИТНЫХ И МАРТЕНСИТНЫХ СТАЛЕЙ

Технические условия

Petroleum and natural gas industry. Subsea production systems. Wrought ferritic, ferritic-austenitic and martensitic fittings. Specifications

ОКС 75.020

Срок действия с 2021-08-01

до 2024-08-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Газпром 335" (ООО "Газпром 335")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 023 "Нефтяная и газовая промышленность"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 декабря 2020 г. N 107-пнст

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: [email protected] и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д.10, стр.2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()

Введение

Создание и развитие отечественных технологий и техники для освоения шельфовых нефтегазовых месторождений должно быть обеспечено современными стандартами, устанавливающими требования к проектированию, строительству и эксплуатации систем подводной добычи. Для решения данной задачи Министерством промышленности и торговли Российской Федерации и Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии реализуется "Программа по обеспечению нормативной документацией создания отечественной системы подводной добычи для освоения морских нефтегазовых месторождений". В объеме работ программы предусмотрена разработка национальных стандартов и предварительных национальных стандартов, областью применения которых являются системы подводной добычи углеводородов.

Целью разработки настоящего предварительного национального стандарта является обеспечение безопасности эксплуатации систем подводной добычи за счет установления требований к трубным фитингам из ферритных, ферритных-аустенитных и мартенситных сталей, применяемых в системах подводной добычи углеводородов.

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на два основных класса (WP и CR) бесшовных холодно- и горячедеформированных, а также сварных трубных фитингов из ферритных, ферритных-аустенитных и мартенситных сталей, применяемых в системах подводной добычи углеводородов.

1.1.1 Класс фитингов WP подразделяется на 4 подкласса: WP-S, WP-W, WP-WX и WP-WU. Уровень номинального рабочего давления данных изделий должен удовлетворять требованиям 9.5 (см. также [1]). Класс WP-S обозначает бесшовные фитинги. Класс WP-W обозначает сварные фитинги, для которых радиографический контроль сварных соединений следует проводить только для швов самого фитинга. Класс WP-WX обозначает сварные фитинги, для которых следует подвергать радиографическому контролю как швы самого фитинга, так и сварные соединения между фитингом и трубами. Класс WP-WU обозначает фитинги, в которых все сварные швы проходят ультразвуковой контроль.

1.1.2 Класс фитингов CR обозначает изделия с уровнем номинального рабочего давления, соответствующим 9.5.3 и 9.5.4 (см. также [2]).

1.2 Настоящий стандарт не распространяется на литые фитинги.

1.3 Настоящий стандарт устанавливает дополнительные требования, которые могут быть указаны в запросе, контракте или заказе.

1.4 При проектировании, строительстве и эксплуатации систем подводной добычи под техническим наблюдением Российского морского регистра судоходства (РМРС) в дополнение к требованиям настоящего стандарта выполняют требования правил [3].

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 1497 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение

ГОСТ 6032-2017 (ISO 3651-1:1998, ISO 3651-2:1998) Стали и сплавы коррозионно-стойкие. Методы испытаний на стойкость против межкристаллитной коррозии

ГОСТ 9012 (ИСО 410-82, ИСО 6506-81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю

ГОСТ ISO 17636-2 Неразрушающий контроль сварных соединений. Радиографический контроль. Часть 2. Способы рентгено- и гаммаграфического контроля с применением цифровых детекторов

ГОСТ Р ИСО 5817 Сварка. Сварные соединения из стали, никеля, титана и их сплавов, полученные сваркой плавлением (исключая лучевые способы сварки). Уровни качества

ГОСТ Р ИСО 16810 Неразрушающий контроль. Ультразвуковой контроль. Общие положения

ГОСТ Р ИСО 17640 Неразрушающий контроль сварных соединений. Ультразвуковой контроль. Технология, уровни контроля и оценки

ГОСТ Р 52526 Установки газотурбинные с конвертируемыми авиационными двигателями. Контроль состояния по результатам измерений вибрации на невращающихся частях

ГОСТ Р 53690 (ИСО 9606-1:1994) Аттестационные испытания сварщиков. Сварка плавлением. Часть 1. Стали

ГОСТ Р 54153 Сталь. Метод атомно-эмиссионного спектрального анализа

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 ферритная-аустенитная сталь: Нержавеющая сталь с двухфазной ферритной-аустенитной структурой при комнатной температуре.

3.2 послесварочная термообработка: Любая термообработка после сварки, включая отжиг для снятия напряжений.

4 Общие требования и информация для заказа

4.1 Заказ на фитинги по настоящему стандарту должен содержать:

- объем поставки;

- размеры фитингов (стандартных или нестандартных);

- марку стали;

- вид фитинга - бесшовный или сварной (если не указано, то определяется изготовителем);

- обозначение настоящего стандарта;

- дополнительные требования, приведенные в приложении А.

5 Материалы

5.1 Химический состав сталей должен соответствовать требованиям, представленным в таблице 1 (см. также [4]).

5.3 Для сварных фитингов химический состав металла шва должен быть таким же, как и для основного металла.

5.4 Для сварных соединений стали S32950 металл шва должен содержать 26% хрома, 8% никеля и 2% молибдена.

5.5 Для сварных соединений стали S31803 металл шва должен соответствовать требованиям к основному металлу или содержать 22% хрома, 9% никеля и 3% молибдена.

5.6 Для сварных соединений стали S32205 металл шва должен соответствовать требованиям к основному металлу или содержать 25% хрома, 9% никеля и 4% молибдена.

5.7 Для сварных соединений стали S32202 металл шва должен содержать 22% хрома, 9% никеля и 3% молибдена.

5.8 Допускается применение других марок стали (кроме приведенных в настоящем стандарте) при условии, что они имеют аналогичный химический состав, а их физические и механические характеристики, подтвержденные соответствующими испытаниями, обеспечивают требуемые эксплуатационные свойства.

6 Изготовление

6.1 Выплавку сталей для изготовления фитингов осуществляют одним из следующих способов:

- в электрической печи с возможным последующим вакуумированием и внепечным рафинированием;

- в вакуумной индукционной печи;

- в электрической печи с последующим вакуумным или электрошлаковым переплавом.

6.2 Фитинги изготовляют из поковок, прутков, толстолистового проката и бесшовных или сварных труб.

6.3 При изготовлении фитингов из прутка номинальные размеры изделий не должны превышать размеры, соответствующие DN 100.

6.4 Состояние поверхности металла шва для сварных соединений, выполненных с использованием присадочных материалов, должно соответствовать уровню качества В по ГОСТ Р ИСО 5817.

6.5 Ремонт поверхности фитингов сваркой не допускается.

Таблица 1 - Химический состав сталей для изготовления фитингов

6.6 Термическая обработка

6.6.1 Если не указано иное, послесварочную термообработку проводят для всех сварных фитингов. Требуемые параметры послесварочной термической обработки приведены в таблице 2.

6.6.2 Фитинги, изготовляемые непосредственно из поковок или прутков, прошедших термическую обработку, соответствующую требованиям таблицы 2, не требуют проведения дополнительной термообработки.

6.6.3 Послесварочную термическую обработку проводят перед окончательной механической обработкой.

Таблица 2 - Послесварочная термическая обработка

6.6.4 Послесварочную термообработку для сварных изделий из стали UNS S32550 следует применять при более высоких температурах в диапазоне от 1095°С до 1125°С. Для кованых или бесшовных изделий из данного материала термообработку следует проводить при более низких температурах в диапазоне от 1065°С до 1100°С.

6.6.5 Для сварных фитингов из ферритных-аустенитных сталей UNS S31803, UNS S32205, UNS S32750, UNS S32760 и UNS S32550, прошедших термообработку, соответствующую требованиям таблицы 2, не требуется дополнительная послесварочная термическая обработка при условии, что основной металл, зона термического влияния и металл шва испытаны по методу В или С, которые описаны в [6]. Изделия, прошедшие такие испытания, должны иметь маркировку "НТ-О".

6.7 Поверхностные дефекты глубиной более 5% номинальной толщины стенки подлежат удалению механической обработкой.

6.8 Поверхностные дефекты типа чешуйчатости и рябизны глубиной более 0,4 мм подлежат удалению механической обработкой.

6.9 Механические повреждения типа царапин и вмятин глубиной более 1,6 мм подлежат удалению механической обработкой.

6.10 Трещины не допускаются и подлежат удалению механической обработкой.

6.11 Если толщина стенки после удаления дефектов, в т.ч. указанных в 6.8-6.10, снизится до уровня ниже 87,5% номинальной, изделие должно быть отбраковано.

7 Механические свойства

7.1 Механические свойства сталей для изготовления фитингов должны соответствовать приведенным значениям в таблице 3 (см. также [4]). Приводимые требования применимы только к основному металлу.

7.2 Уровень твердости материала изделия не должен превышать значений, приведенных в таблице 3.

Таблица 3 - Механические свойства при испытаниях на растяжение и уровень твердости

8 Размеры

Фитинги целесообразно изготовлять размерами от DN 15 до DN 100 (см. также [2], [7]-[12]).

9 Методы испытаний

9.1 Объем испытаний

9.1.1 Контроль химического состава проводят на одной пробе от каждой плавки.

9.1.2 Определение механических свойств при испытании на растяжение и измерение твердости проводят на одном образце для каждой партии изделий. Под партией понимают изделия из одной плавки и из одной садки печи.

9.1.3 Каждый фитинг должен пройти визуально-измерительный контроль.

9.1.4 Каждый фитинг класса WP-W или WP-WX должен пройти радиографический контроль сварных соединений.

9.1.5 Каждый фитинг класса WP-WU должен пройти ультразвуковой контроль сварных соединений.

9.1.6 Каждая заглушка, изготовляемая из прутка, должна пройти капиллярный неразрушающий контроль.

9.2 Определение химического состава

9.2.1 Химический анализ стали выполняют методами, установленными в ГОСТ Р 54153, или другими методами, обеспечивающими требуемую точность измерений и аттестованными в установленном порядке.

9.2.2 При применении переплава контроль проводят на одном из переплавленных слитков от каждой первоначальной плавки.

9.2.3 Допустимые отклонения от требуемого химического состава приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Допустимые отклонения по химическому составу

9.3 Механические испытания на растяжение и измерение твердости

9.3.1 Испытания на растяжение для определения механических свойств проводят в соответствии с ГОСТ 1497 на образцах, вырезанных из фитингов, прошедших окончательную термическую обработку. Если фитинг сварной, то образец должен быть вырезан таким образом, чтобы сварное соединение находилось посередине рабочей части образца.

9.3.2 Допускается проводить испытания на образцах, вырезанных из исходной металлопродукции, из которой изготовляют фитинги, при условии, что исходный и конечный материалы находятся в одинаковом термообработанном состоянии.

9.3.3 Измерение твердости проводят в соответствии с ГОСТ 9012. Место измерения указывают при заказе.

9.4 Визуально-измерительный контроль

Каждый фитинг должен быть визуально осмотрен на предмет наличия поверхностных дефектов и соответствия размеров.

9.5 Гидростатические испытания

9.5.1 Проведение гидростатических испытаний не является обязательным при условии документального подтверждения пройденных ранее испытаний в соответствии с 9.5.2-9.5.4.

9.5.2 Каждый фитинг класса WP должен выдерживать без разрушения, утечек испытательной среды и изменения геометрической формы давление, на которое рассчитана труба или другое изделие, к которому присоединяется фитинг.

9.5.3 Фитинги класса CR, за исключением тройников, имеющих пересечение швов, рекомендуется испытывать на давление, указанное в [2]. Результаты испытаний считают удовлетворительными, а фитинги, выдержавшими испытания, если отсутствуют разрушения изделий, утечки испытательной среды и не выявлены изменения их геометрических форм.

9.5.4 Тройники, поставляемые по классу CR и имеющие пересечение швов, рекомендуется испытать на давление, равное 70% от значений, указанных в [2]. Результаты испытаний считают удовлетворительными, а тройники, выдержавшими испытания, если отсутствуют разрушения изделий, утечки испытательной среды и не выявлены изменения их геометрических форм.

9.6 Неразрушающий радиографический контроль

9.6.1 Неразрушающий радиографический контроль проводят по ГОСТ ISO 17636-2 (см. также [6], параграф UW-51). Допускается применение других методов, не уступающих по точности. Критерии приемки указывают в заказе.

9.6.2 Для изделий, поставляемых по классу WP-W, радиографический контроль проводят для всех швов, выполненных изготовителем фитингов. Если фитинг изготовляют из сварной трубы, то сварные соединения исходной заготовки подлежат радиографическому контролю, если выполнены с присадочными материалами.

9.6.3 Для фитингов, поставляемых по классу WP-WX, радиографический контроль проводят для всех сварных швов.

9.7 Неразрушающий ультразвуковой контроль

9.7.1 Неразрушающий ультразвуковой контроль проводят по ГОСТ Р ИСО 17640 (см. также [5], приложение 12). Допускается применение других методов, не уступающих по точности. Уровень контроля устанавливают в заказе.

9.7.2 Для фитингов, поставляемых по классу WP-WU, ультразвуковой контроль следует проводить для всех сварных швов.

9.7.3 Для фитингов, поставляемых по классу WP-W, допускается применять ультразвуковой контроль взамен радиографического.

9.8 Неразрушающий капиллярный контроль

9.8.1 Неразрушающий капиллярный контроль целесообразно проводить по методам, описанным в [13].

9.8.2 Капиллярному контролю следует подвергать каждую заглушку, изготовляемую из прутка.

10 Сертификат

10.1 Изготовитель должен предоставить заказчику сертификат, содержащий:

- наименование предприятия - изготовителя фитингов;

- вид фитинга: сварной или бесшовный;

- вид и материал заготовки;

- номер плавки/пробной плавки;

- номер партии;

- наименование предприятия - изготовителя заготовки;

- режим термической обработки;

- результаты химического анализа;

- результаты испытаний на растяжение и измерения твердости;

- результаты неразрушающего контроля;

- карту технологического процесса сварки, в которой обозначены процесс сварки, сварочные материалы и другая информация;

- результаты испытаний по дополнительным требованиям, указанным в заказе.

11 Маркировка

11.1 Каждое изделие должно иметь четкую маркировку с указанием нормативного документа, по которому изготовляют фитинг (см. раздел 6), информации о предприятии-изготовителе, номинального размера (сортамента), марки стали, класса, номера плавки.

11.2 Исходя из объема поставляемой продукции и размеров изделий по договоренности сторон допускается наносить маркировку на этикетки или бирки, прикрепляемые к пачке изделий, или маркировать ящики, в которых фитинги транспортируют.

11.3 Маркировку наносят краской, клеймом или гравировкой.

11.4 Краска для маркировки не должна содержать цинк, медь и другие металлы, а также их соли (в частности хлориды), которые могут оказывать вредное воздействие при нагреве или сваривании стали.

11.5 Не допускается наносить маркировку клеймом на участки изделия с толщиной стенки 2 мм и менее.

11.6 На фитинги с резьбой и приварные фитинги наносят маркировку с указанием номинального давления.

12 Требования к персоналу

12.1 Персонал, осуществляющий неразрушающий контроль, целесообразно аттестовать в соответствии с [16] (см. также [14] и [15]).

12.2 Сварные соединения при изготовлении фитингов выполняют сварщики и операторы сварки, аттестованные в соответствии с ГОСТ Р 53690 и ГОСТ Р 52526.

Приложение А

(рекомендуемое)

Дополнительные требования

В заказе могут быть указаны дополнительные требования. Объем и методы проведения испытаний, а также критерии приемки должны быть аналогичными приведенным в настоящем стандарте, если не указано иное.

Если результаты испытаний, приведенных в А.1-А.3, не удовлетворяют требованиям настоящего стандарта, то изготовитель должен провести повторные испытания на удвоенном количестве образцов, отбираемых от дополнительного фитинга, или на образцах-свидетелях из той же плавки или партии в соответствии с обозначенными дополнительными требованиями. Повторные испытания проводят только по требованиям, по которым получены неудовлетворительные результаты. При неудовлетворительных результатах испытаний по дополнительным требованиям, в том числе повторных, по решению заказчика фитинги могут быть отбракованы.

Если образец для испытаний на растяжение или межкристаллитную коррозию невозможно вырезать из-за небольшого размера изделия, то для партии изделий должен быть подготовлен образец-свидетель. Под партией понимают фитинги из одной плавки (для сварных изделий сварочные материалы также должны быть из одной партии или одной плавки), одного вида, размера, с одинаковой толщиной стенки и прошедшие термическую обработку по аналогичным режимам. Образец-свидетель должен быть в том же термообработанном состоянии, что и изделие.

Образцы-свидетели для изделий, изготовленных из прутка, толстого листа или поковок, должны иметь толщину сечения не менее максимальной толщины сечения фитинга. Образцы-свидетели для сварных фитингов следует отбирать из той же плавки и изготовлять по той же сварочной процедуре, что и соответствующее изделие.

А.1 Определение химического состава на готовом изделии

Определение химического состава основного металла проводят на одном изделии от каждой плавки. Определение химического состава металла сварного соединения осуществляют на одном изделии от каждой партии поставляемых сварных фитингов.

А.2 Испытания на растяжение

Одно испытание на растяжение для определения механических свойств должно быть проведено на образцах, вырезанных из фитинга, или на образце-свидетеле от каждой партии изделий.

А.3 Определение склонности к межкристаллитной коррозии

Определение склонности к межкристаллитной коррозии должно быть проведено на образцах, вырезанных из фитинга, или на образце-свидетеле от каждой партии изделий. Если фитинг сварной, то образец должен быть вырезан таким образом, чтобы сварное соединение находилось посередине образца. Испытания проводят для ферритных и ферритных-аустенитных сталей в соответствии с ГОСТ 6032-2017 (метод А, ДЕ.6.1 приложения ДЕ). При этом образцы после выдержки в растворе должны быть изогнуты на 180°, а не на 90°.

А.4 Проведение ультразвукового неразрушающего контроля

Каждое изделие или заготовка должны пройти ультразвуковой контроль в соответствии с ГОСТ Р ИСО 16810, а также целесообразно провести капиллярный контроль по методам, описанным в [13]. Критерии приемки устанавливает заказчик.

А.5 Фотографирование микроструктуры

Изображения микроструктуры основного металла готового изделия при 100-кратном увеличении должны быть получены от одного фитинга от каждой поставляемой партии. Изображения должны иметь отметку о номинальном размере фитинга и толщине стенки, о номере поставляемой партии и номере плавки. Количество и вид изделий в поставляемой партии устанавливает заказчик.

А.6 Чистота поверхности

Шлифованные поверхности должны иметь значение параметра Ra не выше 0,16 мкм. Чистота остальных поверхностей должна быть достаточной для проведения ультразвукового контроля: значение параметра Ra не должно превышать 6 мкм.

А.7 Проведение капиллярного неразрушающего контроля

Все поверхности изделия должны быть подвергнуты капиллярному неразрушающему контролю. Количество контролируемых изделий от партии устанавливают в заказе.

Библиография