ПНСТ 523-2021 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Многофазные расходомеры. Проектирование, испытания и эксплуатация

ПНСТ 523-2021

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ

Многофазные расходомеры. Проектирование, испытания и эксплуатация

Petroleum and natural gas industry. Subsea production systems. Multiphase flowmeters. Design, testing and operation

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 23 марта 2021 г. N 28-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 континентальных шельфовых 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 проектированию, испытаниям и эксплуатации многофазных расходомеров.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на многофазные расходомеры, устанавливаемые под водой на оборудование системы подводной добычи. Многофазные расходомеры систем подводной добычи (далее - многофазные расходомеры) предназначены для измерения количественных характеристик многофазного потока скважинного флюида без предварительной сепарации.

Настоящий стандарт устанавливает технические требования, требования безопасности и охраны окружающей среды, правила приемки, методы контроля и испытаний, требования по транспортированию, безопасной эксплуатации и хранению многофазных расходомеров.

При проектировании, строительстве, эксплуатации подводных добычных комплексов под техническим наблюдением Российского морского регистра судоходства в дополнение к требованиям настоящего стандарта следует выполнять требования Правил классификации и постройки подводных добычных комплексов [1].

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2.052 Единая система конструкторской документации. Электронная модель изделия. Общие положения

ГОСТ 8.654 Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к программному обеспечению средств измерения. Основные положения

ГОСТ 8.883* Государственная система обеспечения единства измерений. Программное обеспечение средств измерений. Алгоритмы обработки, хранения, защиты и передачи измерительной информации. Методы испытаний

ГОСТ 9.014 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования

ГОСТ 9.306 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Обозначения

ГОСТ 15.309 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения

ГОСТ 17.1.3.02 Охрана природы. Гидросфера. Правила охраны вод от загрязнения при бурении и освоении морских скважин на нефть и газ

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

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

ГОСТ 9013 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу

ГОСТ 9454 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

ГОСТ 14254 (IEC 60529:2013) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)

ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 15846 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение

ГОСТ 18442 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования

ГОСТ 23649 Источники ионизирующего излучения радионуклидные закрытые. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 25573 Стропы грузовые канатные для строительства. Технические условия

ГОСТ 26828 Изделия машиностроения и приборостроения. Маркировка

ГОСТ 27883 Средства измерения и управления технологическими процессами. Надежность. Общие требования и методы испытаний

ГОСТ 30804.4.2 (IEC 61000-4-2:2008) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний

ГОСТ 30804.4.4 (IEC 61000-4-4:2004) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Требования и методы испытаний

ГОСТ 32299 (ISO 4624:2002) Материалы лакокрасочные. Определение адгезии методом отрыва

ГОСТ 33439 Металлопродукция из черных металлов и сплавов на железоникелевой и никелевой основе. Термины и определения по термической обработке

ГОСТ 34347 Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия

ГОСТ ISO 3506-1 Механические свойства крепежных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали. Часть 1. Болты, винты и шпильки

ГОСТ ISO 3506-2 Механические свойства крепежных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали. Часть 2. Гайки

ГОСТ ISO 17636-1 Неразрушающий контроль сварных соединений. Радиографический контроль. Часть 1. Способы рентгено- и гаммаграфического контроля с применением пленки

ГОСТ IEC 61000-6-4 Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 6-4. Общие стандарты. Стандарт электромагнитной эмиссии для промышленных обстановок

ГОСТ Р 8.654 Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положения

ГОСТ Р 15.301 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство

ГОСТ Р 50.05.01 Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Оценка соответствия в форме контроля. Унифицированные методики. Контроль герметичности газовыми и жидкостными методами

ГОСТ Р 50.05.03 Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Оценка соответствия в форме контроля. Унифицированные методики. Ультразвуковой контроль и измерение толщины монометаллов, биметаллов и антикоррозионных покрытий

ГОСТ Р 51317.2.4 (МЭК 61000-2-4-94) Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Уровни электромагнитной совместимости для низкочастотных кондуктивных помех в системах электроснабжения промышленных предприятий

ГОСТ Р 51317.4.1 (МЭК-61000-4-2000) Совместимость технических средств электромагнитная. Испытания на помехоустойчивость. Виды испытаний

ГОСТ Р 51317.4.16 (МЭК 61000-4-16-98) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к кондуктивным помехам в полосе частот от 0 до 150 кГц. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.5 (МЭК 61000-4-5-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к микросекундным импульсным помехам большой энергии. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51365 Нефтяная и газовая промышленность. Оборудование для бурения и добычи. Оборудование устья скважины и фонтанное устьевое оборудование. Общие технические требования

ГОСТ Р 52628 (ИСО 898-2:1992, ИСО 898-6:1994) Гайки. Механические свойства и методы испытаний

ГОСТ Р 53526 Персонал, выполняющий сварку. Аттестационные испытания операторов сварки плавлением и наладчиков контактной сварки для полностью механизированной и автоматической сварки металлических материалов

ГОСТ Р 53678 (ИСО 15156-2:2003) Нефтяная и газовая промышленность. Материалы для применения в средах, содержащих сероводород, при добыче нефти и газа. Часть 2. Углеродистые и низколегированные стали, стойкие к растрескиванию, и применение чугунов

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

ГОСТ Р 54123 Безопасность машин и оборудования. Термины, определения и основные показатели безопасности

ГОСТ Р 54382 Нефтяная и газовая промышленность. Подводные трубопроводные системы. Общие технические требования

ГОСТ Р 54795 Контроль неразрушающий. Квалификация и сертификация персонала. Основные требования

ГОСТ Р 56512 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы

ГОСТ Р 59304-2021 "Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Термины и определения"

ГОСТ Р 59305 (ISO 13628-1:2005) Нефтяная и газовая промышленность. Проектирование и эксплуатация систем подводной добычи. Часть 1. Общие требования и рекомендации

ГОСТ Р ИСО 148-1 Материалы металлические. Испытание на ударный изгиб на маятниковом копре по Шарпи. Часть 1. Метод испытания

ГОСТ Р ИСО 898-1 Механические свойства крепежных изделий из углеродистых и легированных сталей. Часть 1. Болты, винты и шпильки установленных классов прочности с крупным и мелким шагом резьбы

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 6507-1 Металлы и сплавы. Измерение твердости по Виккерсу. Часть 1. Метод измерения

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

ГОСТ Р ИСО 14001 Системы экологического менеджмента. Требования и руководство по применению

ГОСТ Р ИСО 15614-1 Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Проверка процедуры сварки. Часть 1. Дуговая и газовая сварка сталей и дуговая сварка никеля и никелевых сплавов

ГОСТ Р ИСО 17637 Контроль неразрушающий. Визуальный контроль соединений, выполненных сваркой плавлением

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

ГОСТ Р ИСО/МЭК 25010 Информационные технологии. Системная и программная инженерия. Требования и оценка качества систем и программного обеспечения (SQuaRE). Модели качества систем и программных продуктов

ГОСТ Р ЕН 13018 Контроль визуальный. Общие положения

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 термины по ГОСТ Р 59304 и ГОСТ 33439, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

3.2

3.3 изготовитель: Организация (независимо от ее организационно-правовой формы), а также индивидуальный предприниматель, которые осуществляют от своего имени производство или производство и реализацию оборудования и отвечают за его соответствие установленным к продукции требованиям.

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

4 Сокращения

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:

БРН - безопасная рабочая нагрузка;

ЗИП - запасные части, инструменты и принадлежности;

КД - конструкторская документация;

ЛКП - лакокрасочное покрытие;

МФР - многофазный расходомер;

ПИ - приемочные испытания;

ПМУ - подводный модуль управления;

ПО - программное обеспечение;

ПСИ - приемо-сдаточные испытания;

ПФА - подводная фонтанная арматура;

РМРС - ФАУ Российский морской регистр судоходства;

РЭ - руководство по эксплуатации;

СМК - система менеджмента качества;

СПД - система подводной добычи;

СУ - система управления;

ТЗ - техническое задание;

ТНПА - телеуправляемый необитаемый подводный аппарат;

ТУ - технические условия;

УВС - углеводородное сырье;

ЭД - эксплуатационная документация;

ЭХЗ - электрохимическая защита.

5 Применение многофазных расходомеров

Измерения, выполняемые с помощью МФР, разделяются:

- на оперативные (технологические);

- фискальные (учетные).

При оперативных измерениях решаются задачи:

- проведения гидродинамических исследований скважин;

- управления дебитом скважины для оптимального сбора пластового газа в шлейф.

При фискальных измерениях решаются задачи:

- раздельного учета по скважинам извлекаемых запасов УВС;

- суммарного учета по промыслу извлекаемых запасов УВС.

6 Технические требования

6.1 Требования к расположению

6.1.1 Количество и месторасположение МФР на подводном оборудовании должно определяться задачами, которые решаются путем применения МФР, и проектной документацией на обустройство месторождения, и указываться в эксплуатационной документации на СПД.

6.1.2 МФР может устанавливаться на следующее подводное оборудование:

- на ПФА, как правило, в составе извлекаемого штуцерного модуля;

- на трубную вставку (между элементами подводного оборудования, например, манифольдом и ПФА, несколькими манифольдами);

- на манифольд системы подводной добычи;

- на другое оборудование в соответствии с решениями, принятыми в проектной документации.

6.1.3 Конструктивное исполнение МФР должно обеспечивать непосредственный доступ ТНПА к извлекаемым модулям МФР и исключать воздействие этих модулей в процессе извлечения на элементы МФР, контактирующие с флюидом, с целью обеспечения непрерывной добычи.

6.1.4 При выборе точки установки МФР должно учитываться его положение относительно точек впрыска ингибитора гидратообразования и химреагентов.

6.1.5 МФР устанавливается после точек впрыска ингибитора гидратообразования и химреагентов по направлению потока скважинного флюида.

6.1.6 МФР устанавливается после точки установки регулируемого штуцера.

6.2 Требования к документации

6.2.1 Комплект документации, поставляемый изготовителем с МФР, должен содержать функциональную спецификацию с детализацией используемого в МФР метода измерений.

6.2.2 Функциональная спецификация к многофазному расходомеру должна содержать:

- принцип измерений или описание математической модели;

- схему определения величины расхода по первичным физическим измерениям датчиков, входящих в его состав;

- технические требования к входным значениям;

- описание результирующих измерений;

- требования к параметрам конфигурации и наладки.

6.2.3 Комплект документации, поставляемый изготовителем с МФР, должен содержать:

- чертеж общего вида (с указанием массы и центра тяжести) и чертеж сопряжений интерфейсов (включая, механический, электрический, связи);

- сборочный чертеж (включающий обозначение положения и порядковых номеров, спецификации материалов и расположения уплотнений);

- ведомость материалов;

- электрическую монтажную схему;

- электронную модель изделия по ГОСТ 2.052;

- руководство по эксплуатации, включающее процедуры транспортировки, погрузки-разгрузки, монтажа, хранения и консервации и специализированные процедуры для радиоактивного источника (при его наличии);

- паспорт на средство измерения с указанием метрологических характеристик (точность измерений, диапазоны измерения и проч.), межповерочного интервала;

- схемы строповки;

- описание компоновки (спецификация);

- сертификаты и спецификации на датчики и радиоактивный источник (при его наличии);

- документацию (спецификацию и чертежи) на подводный быстроразъемный соединитель, включающую маркировку контактов;

- структурную схему;

- описание электрических интерфейсов подключения;

- руководство оператора (эксплуатация и сервисное обслуживание);

- свидетельство и протоколы поверки;

- функциональную спецификацию;

- сводную документацию изготовителя;

- копию свидетельства об утверждении типа, описание типа средства измерений и методику поверки;

- отчет о подборе компоновки МФР на основании исходных данных.

6.3 Основные требования к проектированию

6.3.1 МФР должен соответствовать требованиям настоящего стандарта. Дополнительно элементы конструкции МФР, такие как трубная обвязка, фланцевые соединения и др. должны соответствовать требованиям ГОСТ Р ИСО 13628-4, а требования для электронных компонентов приведены в [2]*.

6.3.2 Требования к разработке и постановке на производство должны соответствовать ГОСТ Р 15.301.

6.3.3 Требования к электромагнитной совместимости МФР должны удовлетворять ГОСТ Р 51317.2.4, ГОСТ IEC 61000-6-4 и рекомендациям (см. также [2].

6.3.4 При проектировании МФР должны быть учтены, как минимум, следующие параметры:

- срок службы;

- месторасположение и ориентация;

- глубина установки оборудования, на котором будет размещен МФР;

- ожидаемый расход фаз;

- вибрационные нагрузки;

- ожидаемые давление и температура в штатном и нештатном режимах работы скважины;

- возможные изменения характеристик флюида вследствие использования методов увеличения нефтедобычи, обводнения скважины, закачивание ингибитора гидратообразования, изменение газлифтного способа подъема жидкости, изменения в закачивании воды и локальное закачивание других химических ингибиторов;

- продолжительность эксплуатации, т.е. ожидаемый срок службы расходомера без планового технического обслуживания с учетом эрозии, коррозии, усталости и всех связанных режимов отказа;

- состав флюида для подтверждения совместимости материалов и/или необходимость коррозионностойкого исполнения;

- возможность выпадения отложений на смежных поверхностях (например, парафинов или асфальтенов);

- прочие параметры флюида (например, вязкость эмульсии), которые могут влиять на производительность измерения МФР;

- ожидаемые физико-химические свойства флюида (плотность, вязкость, газовый фактор и проч.), количество песка в потоке и риск возникновения эрозии;

- интерфейс со смежным оборудованием СПД, включая физические интерфейсы, СУ, питание и способы извлечения оборудования.

6.3.5 При проектировании СПД должны быть учтены следующие воздействующие факторы:

- нагрузки, возникающие при эксплуатации, спускоподъемных и монтажных операциях;

- внешние и внутренние температурные воздействия, включая экстремальные, возникающие при переходных процессах;

- возможные изменения давления: от внешнего гипербарического (на глубине установки), до максимального давления при гидравлическом испытании трубопровода;

- высокая гидродинамическая нагрузка, возникающая на протяженных прямолинейных трубопроводах, включающая воздействия и вибрации, вызываемые силами волн и течений (в особенности для МФР, смонтированных на трубную вставку).

6.4 Параметры проектирования

6.4.1 Метрологическое обеспечение МФР должно соответствовать требованиям Федерального закона [3].

6.4.2 Средства измерений в составе МФР должны иметь действующее свидетельство об утверждении типа средств измерений и соответствовать требованиям Федерального закона [3].

6.4.3 Компоновка МФР, поставляемого изготовителем, должна основываться на исходных данных проекта (поскважинный прогноз дебитов газа/воды/конденсата, давления и температуры), предоставленных заказчиком. Отчет о подборе компоновки МФР на основании исходных данных должен быть включен в комплект документации или функциональную спецификацию.

6.4.4 Диапазоны измерения и погрешности МФР должны быть предварительно уточнены на основе исходных данных проекта.

6.4.5 Характеристики погрешности и неопределенности измерений должны соответствовать требованиям действующих нормативных документов в области обеспечения единства измерений (см. также [4]).

6.4.6 Разработку МФР рекомендуется выполнять с учетом достижения минимально возможных массогабаритных характеристик.

6.4.7 Межповерочный интервал МФР должен быть не меньше срока его службы.

6.5 Конструктивные требования

6.5.1 Конструкция МФР должна иметь возможность его отсоединения при помощи ТНПА для проведения технического обслуживания и проведения метрологической поверки и предусматривать отдельные электронные модули, допускающие замену при помощи ТНПА (см. также [5]).

6.5.2 Конструкция МФР должна быть выполнена с учетом ожидаемого уровня эрозионного износа промыслового трубопровода.

6.5.3 МФР должен иметь фланцевое или сварное соединение с промысловым трубопроводом в зависимости от требуемого типа соединения, указанного в проектной документации.

6.5.4 При расположении на ПФА, ввиду критичности снижения общего веса штуцерного модуля, сварное соединение предпочтительнее фланцевого. При выборе сварки в конструкции следует учитывать возможность повреждения электронных компонентов при их нахождении вблизи сварного шва.

6.5.5 При расположении на трубной вставке МФР должен иметь фланцевое соединение, позволяющее производить снятие расходомера без извлечения трубной вставки.

6.5.6 Если МФР имеет съемные части или снабжен электрическими соединителями подводной стыковки, они должны быть снабжены интерфейсом ТНПА (см. также [5]).

6.5.7 Если МФР имеет извлекаемую часть, то следует предусмотреть защиту соединительного интерфейса МФР (комплект специальных заглушек) от повреждений в результате заиливания или кальцифицирования при нахождении в воде.

6.5.8 Электронный блок в составе МФР должен представлять собой отдельный герметичный контейнер с кабельным вводом и предусматривающий отвод теплоты.

6.5.9 Герметичный корпус МФР должен обеспечивать механическую прочность и коррозионную стойкость к воздействию внешней среды. Корпус должен соответствовать степени защиты от воздействия при длительном погружении в воду IРХ8 по ГОСТ 14254 и соответствовать требованиям ГОСТ Р ИСО 13628-4.

6.5.10 Элементы МФР (включая входящие в его состав измерительные системы), взаимодействующие с пластовым флюидом, должны быть устойчивы к воздействию измеряемой среды.

6.5.11 Конструкция должна предусматривать минимизацию количества соединений (допускающих вероятность как внутренних, так и внешних утечек), влияющих на надежность конструкции и определяющих работоспособность оборудования под водой. В местах, где необходимы соединения трубных узлов или измерительных линий, должны быть выбраны максимально качественные соединения и уплотнения.

6.5.12 МФР и его элементы (работающие под давлением) должны соответствовать требованиям ГОСТ 34347.

6.5.13 Мощность амбиентного эквивалента дозы, в любой доступной точке на расстоянии 0,1 м от внешней поверхности МФР, при любых возможных режимах эксплуатации изделия не должна превышать 1,0 мкЗв/ч.

6.5.14 Конструкция МФР должна исключать возможность доступа пользователя к радиоактивному источнику (при его наличии) без нарушения конструкции изделия или пломбы предприятия-изготовителя.

6.5.15 Конструкция МФР должна обеспечивать надежную герметизацию радиоактивного содержимого при всех возможных условиях эксплуатации изделия.

6.6 Требования к электрическим и электронным компонентам

6.6.1 Все датчики в составе МФР должны допускать дистанционную настройку ПО и калибровку при необходимости.

6.6.2 Электронный блок в составе МФР должен быть разработан с учетом следующих возможностей реализации сопрягаемого оборудования:

- преобразование параметров тока и напряжения для обеспечения возможности питания элементов МФР (в том числе от ПМУ);

- получение данных первичных измерений со всех датчиков в составе МФР;

- расчет выходных данных и вторичных параметров измерений;

- передача данных на ПМУ в соответствии с заданным протоколом;

- осуществление самодиагностики всех электрических компонентов в составе МФР и электронного блока.

6.6.3 Должно быть обеспечено не менее чем однократное резервирование всех датчиков в составе МФР.

6.6.4 Для МФР в части характеристик электропитания, электрических интерфейсов, интерфейсов связи и требований к протоколам передачи целесообразно обеспечить соответствие требованиям ЭД (см. также [2]).

6.7 Требования к связи, программному обеспечению и обеспечению измерений

6.7.1 Протокол передачи данных МФР должен быть открытым. Для интерфейсов связи целесообразно учесть [2]. Должен использоваться протокол связи, построенный на базе словаря объектов с регламентированным перечнем переменных. Процесс формирования перечня переменных рекомендуется выполнять с учетом [6].

6.7.2 МФР должен поставляться с ПО для наладки и калибровки.

6.7.3 МФР должен поставляться с ПО с интерактивным интерфейсом оператора и функцией обработки архива данных (в комплекте или в качестве отдельного продукта).

6.7.4 ПО МФР должно соответствовать требованиям ГОСТ Р 8.654, предъявляемым к программному обеспечению средств измерений, и требованиям действующих российских стандартов.

6.7.5 Метрологически значимое ПО должно быть идентифицировано и защищено от несанкционированных изменений. Целесообразно обоеспечить защиту ПО от преднамеренных и непреднамеренных изменений в соответствии уровню "высокий" согласно [7].

6.7.6 ПО должно без демонтажа МФР позволять проводить калибровку его измерительных датчиков.

6.8 Требования к обеспечению измерений

6.8.1 Если МФР является расходомером пластового газа, то в процессе формирования требований к обеспечению измерения количественных характеристик многофазного потока целесообразно учитывать данные [8].

6.8.2 МФР должен функционировать при всех возможных режимах течения газожидкостной смеси (дисперсном, дисперсно-капельном, дисперсно-кольцевом, пробковом и др.), в том числе с различными скоростями движения фаз.

6.8.3 ПО МФР должно приводить объемный (массовый) расход фаз к заданным температурам и давлениям учитывая наличие фазовых переходов и массообменных процессов в газожидкостной смеси при термобарических условиях замера.

6.8.4 В случае присутствия твердых частиц в потоке измерительная система расходомера должна работать без ухудшения своих характеристик. Кроме того, измерительная система должна быть защищена от эрозионного воздействия.

6.8.5 Влияние солености воды в смеси учесть при расчете суммарной погрешности измерений расхода.

6.8.6 МФР должен обеспечивать измерение массового и объемного расхода конденсата газового, воды и газа, приведенного к стандартным условиям в многофазной среде с различной структурой потока, различными режимами течения, без предварительного сепарирования среды, с выдачей информации в реальном времени.

6.9 Требования безопасности и охраны окружающей среды

6.9.1 При проектировании, изготовлении и испытании МФР необходимо соблюдать требования [9]-[11].

6.9.2 МФР в части требований безопасности должен соответствовать требованиям Федерального закона [12].

6.9.3 МФР должен удовлетворять действующим требованиям охраны окружающей среды, включая требования ГОСТ Р ИСО 14001, ГОСТ 17.1.3.02 и действующим требованиям охраны труда.

6.9.4 Радиационный источник (при наличии) МФР должен быть не ниже IV категории по потенциальной радиационной опасности согласно [13].

6.10 Требования к маркировке

6.10.1 Сведения о маркировке приводят в паспорте и РЭ.

6.10.2 Маркировка наносится в месте, легкодоступном для обзора ТНПА, на наружной поверхности МФР. Маркировка должна быть выполнена в соответствии с ГОСТ 26828 и ГОСТ Р ИСО 13628-4.

6.10.3 Маркировка, наносимая ЛКП, выполняется по трафарету.

6.10.4 На маркировочную табличку наносят:

- наименование изделия;

- обозначение изделия по основному конструкторскому документу;

- наименование предприятия-изготовителя;

- товарный знак изготовителя;

- заводской (серийный) номер;

- дату изготовления;

- температурный режим (максимальная и минимальная температура эксплуатации), °C;

- рабочее давление оборудования, МПа;

- срок службы, лет;

- вес в воздухе/в воде (для оборудования подводной части), т;

- БРН;

- обозначение стандарта организации и/или ТУ;

- номинальный внутренний диаметр (для присоединения к трубе);

- характеристики радиационного источника в соответствии с требованиями [14] (при его наличии);

- особые данные для изделия.

6.10.5 Грузоподъемные проушины и такелажные точки должны четко обозначаться маркировкой, показывающей БРН. Каждый элемент такелажной оснастки должен быть снабжен клеймом или прочно прикрепленной металлической табличкой, на которой указываются данные согласно ГОСТ 25573-82 (раздел 7).

6.11 Требования к надежности

6.11.1 Показатели надежности должны учитывать требования ГОСТ 27883, показатели безопасности должны учитывать требования ГОСТ Р 54123.

6.11.2 Показатели надежности и безопасности оборудования (при наличии) должны быть указаны в ЭД и ТУ.

6.11.3 Срок службы МФР должен быть подтвержден расчетом надежности системы, содержащей механические и электронные компоненты, включая:

- среднюю наработку до отказа электронных компонентов;

- вероятность внутренней эрозии для различных рабочих режимов;

- усталость конструкции;

- вероятность пластической деформации;

- вероятность внутренней и внешней коррозии;

- надежность уплотнения в местах соединений.

6.11.4 Назначенный срок службы радиационного источника (при его наличии) должен быть не менее чем у МФР.

6.11.5 Возможность эксплуатации при воздействиях внешних силовых, тепловых и прочих нагрузок должна быть подтверждена соответствующим расчетом.

6.11.6 Для обеспечения надежности электронные компоненты, расположенные в электронном блоке, могут быть (не менее чем) однократно резервированы (см. 5.4 [2]).

7 Требования к покрытиям, материалам и изготовлению

7.1 Требования к покрытиям

7.1.1 Крепежные изделия из углеродистой и легированной стали следует подвергать химическому фосфатированию (с обозначением Хим.Фос.окс по ГОСТ 9.306), либо покрывать полимерными составами, содержащими полимер тетрафторэтилен (при обеспечении электропроводности соединения), либо электролитическим цинком, в соответствии с требованиями

ГОСТ Р 59305. При электролитическом цинковании изделия должны быть подвергнуты дополнительной термообработке для снижения склонности стали к водородному охрупчиванию.

7.1.2 На крепежных изделиях не допускается использовать кадмиевое покрытие, а также любые покрытия, содержащие кадмий.

7.1.3 Антифрикционные или резьбовые покрытия, применяемые в оборудовании МФР, должны быть выбраны с учетом срока службы и эксплуатационных показателей и согласованы с заказчиком.

7.1.4 Материалы наружных антикоррозионных ЛКП целесообразно выбирать с учетом [15], система 7B или 7C.

7.1.5 Грунтовка ЛКП элементов из нержавеющих сплавов не должна содержать металлический цинк.

7.1.6 Металлические покрытия для улучшения герметичности уплотнительных элементов, такие как серебрение, должны соответствовать технической документации, согласованной с заказчиком.

7.2 Требования к материалам

7.2.1 Материалы для изготовления МФР (раздел 5) должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 51365 (см. также [16] и [17]), с учетом заданных условий эксплуатации, включая:

- рабочее давление;

- минимальную температуру окружающей среды;

- максимальную и минимальную температуру рабочей среды;

- свойства рабочей среды (взрывоопасность, наличие примесей, приводящих к эрозионному износу, параметры потока рабочей среды);

- химический состав рабочей среды (парциальное давление сероводорода, концентрация метанола, концентрация CO2*, кислотность среды (pH), наличие хлоридов и т.п.);

- параметры окружающей среды и внешних воздействий;

- другие факторы, влияющие на коррозию (электрохимическое воздействие при контакте различных материалов, обрастание микроорганизмами).

7.2.2 Требования к материалам МФР устанавливаются в КД.

7.2.3 Для материалов элементов МФР, контактирующих с пластовым флюидом, следует обеспечить соответствие углеродистых сталей и наплавки ГОСТ Р 53678 (см. также [17] для коррозионно-стойких сталей и сплавов).

7.2.4 Углеродистые и низколегированные стали, применяемые для изготовления элементов МФР, контактирующих с пластовым флюидом, должны иметь максимальную твердость не более 22 HRC по ГОСТ Р 53678-2009 (приложение А).

7.2.5 Все поверхности элементов МФР, контактирующих с пластовым флюидом, а также зоны уплотнительных поверхностей, изготовленных из углеродистых и низколегированных сталей, должны быть покрыты антикоррозионной наплавкой.

7.2.7 Рекомендованным материалом проволоки для наплавки является ERNiCrMo-3 (см. [18]).

7.2.8 Для элементов МФР, находящихся под ЭХЗ, должна быть обеспечина твердость не более 35 HRC, 328 HB, 350 HV10 (см. также [16]).

7.2.9 Стальные рамные и опорные конструкции МФР целесообразно изготовлять из конструкционной стали с номинальным пределом текучести не более 560 МПа (см. [16]).

7.2.10 Элементы МФР, находящиеся под давлением, должны быть коваными. Коэффициент укова должен быть не менее 4.

7.2.11 Компоненты из углеродистых, низко- и высоколегированных сталей, изготовленные с применением ковки, штамповки или вальцовки, подлежат обязательной термообработке.

7.2.12 Поковки элементов МФР должны соответствовать УТТ 3/3G по ГОСТ Р 51365.

7.2.13 Ограничения по химическому составу поковок элементов МФР, изготовленных из углеродистых и низколегированных сталей, должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 1.

Таблица 1 - Ограничения по химическому составу поковок

7.2.14 Минимальный уровень механических свойств поковок элементов, работающих под внутренним давлением, должен соответствовать ГОСТ Р 51365-2009 (таблицы 11 и 12).

7.2.15 Для углеродистых и низколегированных сталей отношение фактических значений предела текучести к пределу прочности не должно быть выше 0,9 в соответствии с ГОСТ Р 59305.

7.2.16 Материалы и сварные соединения МФР должны соответствовать требованиям по минимальным и средним значениям энергии удара, сформированными в ГОСТ Р 59305.

7.2.17 Фактическое значение предела текучести для элементов МФР, находящихся под воздействием ЭХЗ, не должно превышать 950 МПа, (см. также [16]).

7.2.18 Нержавеющие сплавы, применяемые в элементах МФР, контактирующих с пластовым флюидом, должны иметь твердость не более 35 HRC (см. также [17], приложение А).

7.2.19 Твердость материала колец металлических уплотнений оборудования МФР должна быть ниже твердости материалов поверхностей, соприкасающихся с металлическим уплотнением, в соответствии с ГОСТ Р 59305.

7.2.20 Уплотнения металл-по-металлу следует изготавливать из коррозионностойких сплавов.

7.2.21 Материалы деталей трубопроводов МФР должны быть выбраны в соответствии с таблицей 2 и ГОСТ Р 59305 (см. также [16]).

Таблица 2 - Материалы деталей трубопроводов МФР

7.2.22 Для элементов МФР, изготовленных из двухфазных феррито-аустенитных сталей, рекомендуется учитывать [19].

7.2.23 Использование титановых сплавов в элементах МФР, находящихся под ЭХЗ, не рекомендуется (см. [16]).

7.2.24 Использование титановых сплавов в элементах МФР с рабочей средой - метанолом с содержанием воды менее 5%, не рекомендуется.

7.2.25 Неметаллические материалы элементов МФР должны быть стойкими к воздействию рабочих сред в течение всего срока эксплуатации с учетом диапазона рабочих температур.

7.2.26 Неметаллические материалы для уплотнений, контактирующих с пластовым флюидом, должны быть стойкими к быстрой декомпрессии и старению в углеводородной среде.

7.2.27 Материалы крепежа, применяемого в оборудовании МФР, рекомендуется выбирать с учетом [16].

7.2.28 Характеристики прочности для крепежа из углеродистых низколегированных сталей, не должны превышать значения для класса "8.8" согласно ГОСТ Р ИСО 898-1 и значения, соответствующие классу "8", для гаек при максимальной допустимой твердости по Бринеллю 300 HBW или Роквеллу 32 HRC.

7.2.29 Класс прочности крепежа из высоколегированной коррозионностойкой стали не должен превышать "10.9" согласно ГОСТ Р ИСО 898-1 и "10" для гаек в соответствии с ГОСТ Р 52628 при максимальной допустимой твердости по Бринеллю 321 HBW или Роквеллу 34 HRC.

7.2.30 Крепеж диаметром менее 10 мм, работающий в условиях морской среды при температуре ниже 60°C, должен изготавливаться из нержавеющей стали согласно ГОСТ ISO 3506-1, тип "A4" (либо из аналогичных по составу материалов российских производителей). Требования для гаек приведены в ГОСТ ISO 3506-2.

7.2.31 Твердость материала гайки должна быть ниже твердости материала болта или шпильки не менее, чем на 15 HB.

7.2.32 Материал протекторов ЭХЗ рекомендуется подбирать в зависимости от условий эксплуатации с учетом [20].

7.2.33 Материалы оборудования МФР должны иметь сертификаты соответствия национальных или международных органов стандартизации. Предпочтение должно отдаваться материалам, имеющим подтвержденный опыт применения в оборудовании СПД.

7.2.34 Провести оценку механических свойств, химической совместимости и эрозийной устойчивости элементов МФР изготовленных из стекла, используемых для внутренних датчиков.

7.3 Требования к изготовлению

7.3.1 Изготовителем должны быть идентифицированы и отражены в документах СМК все специальные процессы. В документах СМК изготовителя должен быть представлен порядок внедрения, утверждения или аттестации каждого специального процесса.

7.3.2 Изготовитель должен подтвердить обеспечение качества технологических процессов системой производственного контроля.

7.3.3 Контроль качества изготовления и приемку материалов, деталей и сборочных единиц проводит представитель ОТК изготовителя на специально подготовленных площадках, обеспечивающих доступ для проведения визуально-измерительного контроля 100% поверхности компонентов МФР.

7.3.4 Все работы по сварке, наплавке и ремонту должны выполняться только в соответствии с процедурами, аттестованными в соответствии с ГОСТ Р ИСО 15614-1 (см. также [21]).

7.3.5 Все работы по сварке, наплавке и ремонту должны выполняться персоналом, аттестованным по ГОСТ Р 53690 и ГОСТ Р 53526.

7.3.6 Персонал, выполняющий неразрушающий контроль, должен быть аттестован в соответствии с ГОСТ Р 54795.

7.3.7 Требования к режимам термообработки после сварки указаны в соответствующих процедурах термообработки. Процедуры термообработки могут быть аттестованы с учетом [22].

7.3.8 Изготовитель до начала производства должен разработать и предоставить для согласования схему сварки конструкции, содержащую эскизы, последовательность сварки, номера сварочных процедур и процедур неразрушающего контроля для каждого сварного соединения и наплавки.

7.3.9 Минимальный катет угловых швов для элементов из конструкционных сталей составляет:

- 6 мм для толщины основного металла менее или равного 12,0 мм;

- 8 мм для толщины основного металла более 12,0 мм и менее 20,0 мм;

- 10 мм для толщины основного металла более 20,0 мм.

7.3.10 Сварка трубопроводов МФР должна осуществляться встык.

7.3.11 Максимально допустимое несовпадение кромок на стыковых сварных швах должно составлять 10% от толщины наиболее тонкой детали в сварном соединении, но не более 3,0 мм.

7.3.12 Число наплавленных слоев коррозионностойкого материала должно быть не менее двух.

7.3.13 Толщина наплавленного слоя коррозионностойкого материала после механической обработки должна быть не менее 3,0 мм (см. также [16]).

7.3.14 Содержание железа на поверхности наплавленного коррозионностойкого материала после механической обработки должно быть не более 5% в соответствии с ГОСТ Р 51365.

7.3.15 Твердость поверхности наплавленного коррозионностойкого материала не должна превышать 35 HRC (см. также [17]).

7.3.16 Термическая правка элементов МФР не допускается.

7.3.17 При подготовке поверхности и нанесении антикоррозионных покрытий следует руководствоваться следующими требованиями:

- покрытие должно соответствовать условиям эксплуатации в районах с холодным морским климатом - "М" согласно ГОСТ 15150;

- срок службы защитных покрытий, погруженных в морскую воду, должен составлять не менее 30 лет;

- в сварных соединениях разнородных материалов покрытие должно быть нанесено на сварной шов и на поверхности сваренных элементов на протяжении не менее 50 мм за пределами шва;

- не требуется наносить покрытие на трубы с наружным диаметром менее 25 мм, находящиеся под протекторной защитой.

7.3.18 Гибка труб должна выполняться в соответствии с аттестованной технологией по требованиям ГОСТ Р 54382-2011 (п.10.7.6).

7.3.19 Холодная гибка допускается только для бесшовных труб с внешним диаметром не более 60 мм.

7.3.20 Сварочные работы в зоне гиба и на участке протяженностью равной двум толщинам стенки трубы, но не менее 30 мм, в обе стороны от конца гиба не допускаются.

7.4 Методы контроля

7.4.1 Металлические компоненты должны быть проконтролированы следующими методами испытаний:

7.4.1.1 Контроль твердости должен выполняться согласно ГОСТ 9012, ГОСТ 9013, ГОСТ Р ИСО 6507-1 или эквивалентной методике.

7.4.1.2 Контроль химического состава проводится любым из известных методов определения химического состава (эмиссионная спектроскопия, рентгеновская спектроскопия, атомно-адсорбционный метод, метод сжигания или влажные аналитические методы).

7.4.1.3 Контроль механических свойств проводят с помощью испытания на растяжение в соответствии с ГОСТ 1497.

7.4.1.4 Испытания на ударную вязкость стали и сплавов должны проводиться в соответствии с ГОСТ 9454 или ГОСТ Р ИСО 148-1 не менее чем на трех образцах типа II с острым надрезом по Шарпи при температуре на 10°С ниже минимальной расчетной температуры для углеродистых или низколегированных сталей или минус 46°С для аустенито-ферритных сталей (22Cr дуплекс, 25Cr супердуплекс).

7.4.2 Компоненты из неметаллических материалов должны быть проконтролированы следующими методами:

7.4.2.1 Стойкость к старению в углеводородной среде и быстрой декомпрессии может быть подтверждена испытаниями для термопластов (см. [23]) или для эластомеров (см. [24]). Для испытаний на стойкость к быстрой декомпрессии должны быть выбраны кольца с диаметром поперечного сечения, как и в уплотнениях МФР или более.

7.4.2.2 Стойкость к химическим реагентам неметаллических материалов должна быть подтверждена погружными испытаниями в соответствии с ГОСТ Р 51365-2009 (приложение F). Критерии приемки для термопластов должны учитывать [24], для эластомеров - [25].

7.4.2.3 При наличии протоколов ранее проведенных испытаний материала (в рамках испытаний опытного образца) и заключения о его совместимости со средами, старение и быструю декомпрессию допускается не проводить на повторных испытаниях.

7.4.3 Контроль сварочных процедур должен соответствовать уровню УТТ 3 по ГОСТ Р 51365 или УТТ 3G по ГОСТ Р ИСО 13628-4 c учетом нижеприведенных требований.

7.4.3.1 Контроль твердости сварных швов и наплавки осуществляют в процессе аттестации. Методики испытания и критерии прохождения контроля в сварных швах и наплавке определяют согласно ГОСТ Р 53678.

7.4.3.2 Контроль сварочных и наплавочных процедур выполняют проверкой документации, подтверждающей:

- аттестацию сварки согласно ГОСТ Р ИСО 15614-1 (см. также для наплавки [21]);

- аттестацию процедур по ремонту сварных соединений и наплавки;

- квалификацию персонала, осуществляющего сварочные и наплавочные работы;

- наличие технологии послесварочной термообработки, соответствующей технологии, используемой при аттестации сварки.

7.4.3.3 Перед выполнением неразрушающего контроля сварных соединений выполняют проверку документации, подтверждающей квалификацию персонала на проведение неразрушающего контроля согласно ГОСТ Р 54795.

7.4.3.4 Сварные швы и прилегающую поверхность основного металла, шириной не менее 100 мм по обе стороны шва, очищают от шлака, брызг металла, окалины и других загрязнений для проведения контроля.

7.4.3.5 Сварные соединения и наплавку контролируют в полном объеме неразрушающими методами контроля:

- визуально-измерительный контроль по ГОСТ Р ИСО 17637;

- магнитопорошковый контроль по ГОСТ Р 56512. Допускается замена на капиллярный контроль в соответствии с ГОСТ 18442;

- ультразвуковой контроль по ГОСТ Р ИСО 17640;

- радиографический контроль по ГОСТ ISO 17636-1;

- контроль толщины наплавки проводят методом ультразвукового контроля по ГОСТ Р 50.05.03;

- контроль химического состава наплавки производят методом стилоскопирования по РД 26.260.15 [25], либо методом рентгенофлуорисцентной спектроскопии (см. [26]).

7.4.3.6 Качество сварных швов должно соответствовать уровню "В" по ГОСТ Р ИСО 5817.

7.4.3.7 По результатам проведения каждого вида неразрушающего контроля выпускается отдельный протокол, содержащий:

- вид неразрушающего контроля;

- имя сварщика/оператора, производившего сварку;

- инспектора, производившего контроль;

- список оборудования, использованного при неразрушающем контроле;

- результат неразрушающего контроля;

- дату;

- подпись.

7.4.4 Контроль качества покрытий состоит из аттестационных испытаний и контроля нанесенного покрытия.

7.4.4.1 Аттестационные испытания могут включать в себя испытание на стойкость. Покрытия при погружении в морскую воду выполняется с учетом [27]. Контрольными параметрами являются величина распространения коррозии от надреза по [28] и адгезионная прочность по ГОСТ 32299.

Стойкость покрытия к воздействию катодной поляризации может определяться с учетом [29].

Покрытия, наносимые на элементы МФР с рабочей температурой более 50°С дополнительно испытываются на стойкость к отслаиванию при катодной поляризации при температуре испытаний не менее рабочей температуры.

При наличии протоколов ранее проведенных испытаний материала покрытий и заключения о его применимости в заданных условиях допускается не проводить повторные аттестационные испытания.

7.4.4.2 Контроль качества нанесения покрытия включает контроль подготовленной поверхности и контроль показателей нанесенного покрытия, контроль аттестации персонала, выполняющего работы.

Проверка колеровки покрытия проводится методом визуального сравнения цвета ЛКП с эталоном (контрольным или специально подготовленным).

7.4.5 При контроле гибки труб проверяются следующие параметры: угол гиба, овальность, угол закручивания, отсутствия повреждений на внутренней и наружной поверхности. Также проверяют документацию, подтверждающую аттестацию технологии гибки труб, документацию, подтверждающую квалификацию персонала на проведение неразрушающего контроля. Критерии приемки при аттестации гибки и при проведении неразрушающих испытаний во время производства должны соответствовать ГОСТ 18442, листу технических данных EDS NBE1 для холодной гибки и листу технических данных EDS NBE2 для индукционной гибки.

7.4.6 Для подтверждения электрохимических характеристик сплава протекторы могут проходить аттестационные испытания по методике, приведенной в [20] или [30].

При наличии протоколов ранее проведенных испытаний протекторов (в рамках испытаний опытного образца или при проведении периодических испытаний) допускается не проводить повторные испытания.

7.4.7 Процессы сварки и последующие процедуры неразрушающего контроля для сварных узлов под давлением должны быть проверены и аттестованы на соответствие требованиям ГОСТ Р ИСО 13628-4.

8 Правила приемки

8.1 Для контроля качества и приемки МФР в соответствии с ГОСТ Р 15.301 и ГОСТ 15.309 устанавливают следующие основные виды испытаний:

- на опытный или головной образец - ПИ;

- серийную продукцию - ПСИ.

Виды и методы контроля и испытаний указаны в таблице 3.

8.2 ПИ проводят с целью оценки всех характеристик конструкции МФР - подтверждения соответствия требованиям ТЗ и/или ТУ. Испытаниям подвергают опытный или головной образец.

8.3 Порядок проведения ПСИ - в соответствии с ТУ, ПМ (если программа ПСИ не включена в ТУ) в соответствии с ГОСТ 15.309.

8.4 Решение об утверждении типа стандартных образцов или типа средств измерений принимается федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по оказанию государственных услуг и управлению государственным имуществом в области обеспечения единства измерений, на основании положительных результатов испытаний стандартных образцов или средств измерений в целях утверждения типа, проводимых в соответствии с [31].

8.5 Надежность средств измерения должна быть подтверждена заводскими испытаниями на надежность согласно ГОСТ 27883.

Таблица 3 - Методы испытаний

9 Методы испытаний

9.1 Заводские приемочные испытания

ПИ проводятся на опытном или головном образце в серии и направлены на подтверждение заявленных характеристик и погрешностей измерения расходомера во всех предполагаемых режимах эксплуатации. Объем ПИ может отличаться в зависимости от конструкции расходомера и используемых в нем физических принципов.

В рамках ПИ МФР должен пройти как минимум следующие испытания.

9.1.1 Гидравлические испытания на прочность. Расходомер должен быть испытан давлением, превышающим на 50% рабочее давление. Испытания проходят в два этапа. На первом этапе выдержка должна составлять не менее 3 мин, затем давление сбрасывается до атмосферного давления. На втором этапе после стабилизации проводится замер скорости падения давления. Допустимая скорость падения давления не более 5% в час или не более 3,45 МПа (500 psi) в час (в зависимости от того, что меньше). Время выдержки на втором этапе не менее 15 мин. Видимые утечки не допускаются.

В дальнейшем после поставки расходомер может быть повторно испытан давлением, превышающим на 50% рабочее давление, в составе фонтанной арматуры или манифольда. Конструкция расходомера должна обеспечивать стойкость к таким повторяющимся испытаниям.

9.1.2 Испытания на стойкость к перепадам давления и температуры флюида. Испытания на стойкость к перепадам давления флюида проводят путем трехкратного приложения максимального рабочего давления (с последующим снижением до атмосферного давления). Испытания на стойкость к перепадам температур флюида производят путем трех циклов изменения температуры флюида (жидкости или газа) внутри проточной части МФР от минимальной до максимальной рабочей температуры. Испытания проходят под максимальным рабочим давлением флюида. Выдержка на каждом этапе должна быть не менее 1 ч. Допустимая скорость падения давления не более 5% в час или не более 3,45 МПа (500 psi) в час (в зависимости от того, что меньше). После данных испытаний проводится контроль герметичности корпуса водой при максимальном рабочем давлении продолжительностью не менее 15 мин. Допустимая скорость падения давления не более 5% в час или не более 3,45 МПа (500 psi) в час (в зависимости от того, что меньше).

Испытания на стойкость к перепадам давления и температуры флюида могут быть проведены по комбинированному циклу по ГОСТ Р 51365-2009 (п.4.15.7.4).

9.1.3 Испытания на стойкость к внешнему давлению

МФР должен быть испытан внешним давлением (гидробарическое испытание) в 1,1 раза больше давления на максимальной рабочей глубине. Время выдержки не менее одного часа. После испытаний контейнеры электроники должны быть подвергнуты ревизии. Попадание воды внутрь контейнеров электроники не допускается. Целесообразно данное испытание проводить с учетом [2] (11.2.2).

9.1.4 Испытания на устойчивость к температуре потока флюидов, проходящих через МФР. Многофазный расходомер (в сборе со всеми его компонентами) должен быть испытан на устойчивость всех его систем к потоку флюида с максимально допустимой температурой. Допускается проводить данное испытание с погружением в бассейн. Сбои в работе электронных систем во время испытания не допускаются. Данное испытание может быть совмещено с функциональными испытаниями.

9.1.5 Испытания электронных компонентов на электромагнитную совместимость. Все электронные компоненты должны быть испытаны в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.1 для подтверждения электромагнитной совместимости. Выбор конкретных требований к испытаниям на электромагнитную совместимость целесообразно сделать с учетом рекомендаций [2] (приложение F). Минимальные требования к испытаниям на подтверждение электромагнитной совместимости МФР приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Минимальные требования к испытаниям на электромагнитную совместимость

9.1.6 Испытания электронных систем на стойкость к пониженной температуре. Испытания должны быть произведены для всех электронных компонентов и модулей или для всего МФР в сборе. В процессе испытаний электронные модули выдерживаются во включенном состоянии не менее 48 ч при минимальной рабочей температуре (минус 10°С или менее). Сбои в работе электронных систем во время испытаний не допускаются.

Целесообразно данное испытание проводить с учетом [2] (11.2.5.3).

9.1.7 Испытания электронных систем на стойкость к перепадам температур состоят из 10 циклов между минимальной и максимальной рабочими температурами. Каждый температурный цикл должен состоять из:

- увеличения температуры до максимальной рабочей со скоростью не менее 5°С в минуту;

- выдержки при максимальной рабочей температуре не менее 30 мин;

- охлаждения до минимальной рабочей температуры со скоростью не менее 5°С в минуту;

- выдержки при минимальной рабочей температуре не менее 30 мин.

Критерий прохождения испытания: 100% работоспособность электроники и отсутствие сбоев во время проведения испытания.

Целесообразно данное испытание проводить с учетом [2] (11.3.5.2).

9.1.8 Испытания электронных систем на стойкость к повышенной температуре. Испытания должны быть произведены с учетом [2] для всех электронных компонентов и модулей или для всего МФР в сборе. В процессе испытаний электронные модули выдерживаются во включенном состоянии не менее 48 ч при максимальной рабочей температуре (но не менее +40°С). Сбои в работе электронных систем во время испытаний не допускаются.

Требования к данному испытанию соответствуют рекомендациям [2] (11.2.5.3).

9.1.9 Испытания электронных компонентов на устойчивость к гармонической вибрации. Вибрационное воздействие должно быть приложено по трем взаимно перпендикулярным направлениям. На этапе ПИ электронные платы и/или отдельные компоненты должны быть испытаны по требованиям к категории Q1. Сборки электрических плат, установленные в контейнер, могут быть испытаны по категории Q2. Уровень вибрационной нагрузки должен соответствовать рисунку 1:

- Q1 и Q2: от 5 до 25 Гц вибрация амплитудой ± 2 мм;

- Q1: от 25 до 1000 Гц виброускорение 5 g;

- Q2: от 25 до 150 Гц виброускорение 5 g.

X - частота, Гц; Y - ускорение, g

Рисунок 1 - Зависимость прикладываемого виброускорения от частоты воздействия

После вибрационного испытания не должно появляться никаких существенных повреждений, перекосов или деформаций, а объекты испытания должны подтвердить работоспособность функциональными испытаниями.

Требования к данному испытанию соответствуют рекомендациям [2] (11.2.5.2.2).

9.1.10 Испытания электронных компонентов на устойчивость к ударам. Как минимум четыре удара прикладываются в каждом из шести направлений вдоль взаимно перпендикулярных осей. Категории Q1 и Q2 определены в 9.1.9. Уровень воздействия для категорий Q1 и Q2 равен:

- Q1: ускорение 30 g, длительность 11 мс (полусинусоидальная форма);

- Q2: ускорение 10 g, длительность 11 мс (полусинусоидальная форма).

После ударных воздействий не должно появляться никаких существенных повреждений, перекосов или деформаций, а объекты испытания должны подтвердить работоспособность функциональными испытаниями.

При данном испытании целесообразно учитывать рекомендации [2] (11.2.5.2.1).

9.1.11 Квалификация ПО

9.1.12 ПО МФР, применяемого при измерениях, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, должно быть испытано в соответствии с ГОСТ Р 8.883 с целью подтверждения соответствия положениям ГОСТ Р 8.654. Результаты испытаний ПО подтверждают документально.

9.1.13 Полное соответствие основного и резервного электромодулей целесообразно проверять в ходе вибрационных, ударных и температурных аттестационных испытаний с учетом [2].

9.2 Приемо-сдаточные испытания

9.2.1 Проверка внешнего вида, габаритных размеров, веса и маркировки. Каждый экземпляр МФР должен пройти визуальную инспекцию и контроль основных и присоединительных размеров. Процедура должна выполняться в соответствии с ГОСТ Р ЕН 13018. Проводится контрольное взвешивание. Также требуется проверить соответствие маркировки требованиям ТЗ.

9.2.2 Гидравлические испытания на прочность давлением, превышающим на 50% рабочее давление, проводятся во время приемо-сдаточных испытаний, как это описано в 9.1.1.

9.2.3 Испытание электрических контейнеров на герметичность. Все электрические контейнеры должны быть испытаны на герметичность в процессе производства с помощью гелиевого течеискателя методом вакуумной или гелиевой камеры согласно ГОСТ Р 50.05.01. Класс герметичности I по ГОСТ Р 50.05.01.

9.2.4 Электрическая целостность и контроль сопротивления изоляции. Кабельные линии МФР должны быть проверены на соответствие их требуемым значениям электрического сопротивления и величины сопротивления изоляции.

9.2.5 Испытания электронных систем на стойкость к перепадам температур проводятся также как в ПИ согласно 9.1.7.

9.2.6 Испытания электронных систем на стойкость к повышенной температуре проводятся также как в ПИ согласно 9.1.8.

9.2.7 Испытания на устойчивость к широкополосной вибрации. Электронные компоненты МФР должны быть испытаны на стойкость к широкополосной вибрации. Направление приложения вибрационной нагрузки выбирают из условия увеличения максимальной вероятности определения ошибок при проектировании. Для печатных плат или оборудования, содержащего печатные платы, одна из осей должна быть перпендикулярной плоскости платы или большинства плат соответственно.

В течение не менее 10 мин на объект испытаний оказывается воздействие случайной вибрацией с параметрами не менее чем:

- возрастание 3 дБ/октава в диапазоне 20-80 Гц (участок 1);

- ослабление 3 дБ/октава в диапазоне 350-2000 Гц (участок 3);

- среднеквадратический уровень вибрации во всем диапазоне 6 g.

График спектральной плотности вибрационного воздействия приведен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Спектральная плотность вибрационного воздействия

В ходе испытаний требуется непрерывно осуществлять контроль за функционированием контейнера электроники. Сбои в работе и потеря связи не допустимы. При данном испытании целесообразно учитывать рекомендации [2] (11.3.5.2).

9.2.8 В рамках функциональных испытаний требуется подтвердить работоспособность всех систем МФР. Должны быть проконтролированы:

- потребляемый ток;

- корректность передачи данных;

- работоспособность интерфейса пользователя и взаимодействие с прибором;

- работоспособность всех измерительных систем, в том числе систем самодиагностики МФР;

- версия ПО - должна соответствовать заявленной в документации (в том числе должна быть проведена сверка контрольной суммы ПО). Все предыдущие версии ПО должны быть удалены из памяти МФР.

- если в линиях питания и/или связи с МФР предусмотрены дублирующие каналы, то должно быть проверено функционирование МФР при подаче питания и сигнала только по одному каналу (для обоих каналов по очереди).

9.3 Требования к обеспечению метрологических характеристик

9.3.1 Многофазный расходомер должен пройти с положительными результатами испытания в целях утверждения типа СИ в соответствии с Порядком [31].

9.3.2 Испытания в целях утверждения типа СИ проводят на стенде многофазного потока, в качестве которого выступает первичный или рабочий эталон газожидкостных смесей согласно ГОСТ 8.637.

Примечание - В качестве вспомогательных данных или протоколов предварительных испытаний могут быть использованы результаты исследований, проведенные на стендах многофазного потока, не аттестованных в качестве эталонов, в том числе и находящихся за пределами РФ.

9.3.3 Испытания должны быть выполнены в виде слепого теста по матрице испытаний, равномерно покрывающей все возможные режимы работы многофазного расходомера, а также все возможные параметры многофазного потока.

Примечание - Режимы работы многофазного расходомера могут быть столь различны, что стенд многофазного потока не сможет их воспроизвести. В этом случае ограничиваются возможностями стенда многофазного потока.

9.3.4 Поставляемый многофазный расходомер должен быть поверен в соответствии с утвержденной при испытаниях его типа методикой поверки с применением аттестованных эталонов газожидкостных смесей в соответствии с ГОСТ 8.637. Для оформления протоколов поверки могут быть использованы результаты исследований, проведенные на стендах многофазного потока, не аттестованных в качестве эталонов, в том числе и находящихся за пределами РФ.

Примечание - Поверка многофазного расходомера может быть выполнена непроливными методами без применения стендов многофазного потока в случае, если методикой поверки это оговорено.

9.4 Контроль работоспособности ЭХЗ

9.4.1 Работоспособность ЭХЗ контролируется измерением сопротивления между элементами. Значение сопротивления между любой парой элементов не должно быть более 0,1 Ом. Допускается установка дополнительного заземляющего провода на участках, не соответствующих критериям приемки, и повторное проведение контроля.

9.4.2 Контроль соответствия МФР КД осуществляют по сборочным чертежам и чертежам общего вида с возможным дополнительным измерением, с помощью универсальных или специальных измерительных средств и приборов. Критерием положительного прохождения контроля является полное соответствие изделия КД.

10 Эксплуатация и техническое обслуживание

10.1 Упаковка:

а) упаковка должна обеспечивать сохранность поставляемого оборудования и комплектующих при хранении и транспортировании;

б) упаковка должна обеспечивать удобство и безопасность проведения грузовых и таможенных операций, а также надежность крепления и размещения на транспортных средствах и в складах;

в) демонтируемые на время транспортировки элементы и ящики ЗИП должны быть надежно закреплены от перемещения и опрокидывания во время транспортировки;

г) все выступающие элементы и патрубки должны быть защищены заглушками с надежной фиксацией на выступающих частях;

д) все комплектующие изделия должны быть упакованы в деревянную тару в соответствии с требованиями ГОСТ 15846;

е) в упаковочном листе должны быть указаны:

- наименование Покупателя и Поставщика;

- номер договора поставки;

- реквизиты грузополучателя;

- перечень упакованных предметов;

- тип упаковочных предметов;

- заводской и серийный номер;

- количество предметов в упаковке и общее количество;

- номер места;

- масса брутто и нетто.

10.2 Транспортирование и хранение

МФР должен перевозиться железнодорожным, морским, речным, воздушным, автомобильным транспортом в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на соответствующем виде транспорта.

Все компоненты должны быть надежно закреплены. Оборудование необходимо располагать в соответствии с рекомендациями изготовителя.

Во время транспортировки оборудования необходимо проверить наличие защиты легкоповреждаемых компонентов от повреждений, проникновения пыли, песка и прочих загрязнений, а также защиту от дождя, снега и обледенения.

Оборудование для транспортирования должно обеспечивать возможность транспортирования различными видами транспорта, как оборудования, так и ЗИП.

Перед постановкой на хранение и во время хранения необходимо проводить техническое обслуживание в соответствии с рекомендациями изготовителя. Техническое обслуживание проводит изготовитель или эксплуатирующая организация.

До постановки на хранение компонентов МФР необходимо провести консервационные мероприятия для защиты неокрашенных частей оборудования, уплотнительных и резьбовых поверхностей от коррозии. Консервационные мероприятия выполняют изготовитель или эксплуатирующая организация для II-3 группы изделий в соответствии с ГОСТ 9.014.

Компоненты МФР, инструмент и оснастка должны храниться при температуре окружающей среды от минус 40°С до плюс 50°С и относительной влажности до 98%.

При хранении на все компоненты оборудования должны быть установлены защитные крышки и заглушки.

Должны быть соблюдены общие условия по транспортированию и хранению подводного оборудования, установленные ГОСТ Р ИСО 13628-1* (см. также [32]).

МФР с радиоактивным источником должен транспортироваться и храниться в соответствии с действующими национальными требованиями безопасности. Если применимы, должны удовлетворяться требования ГОСТ 23649, правила МАГАТЭ [33].

10.3 Указания по эксплуатации и монтажу

Эксплуатация МФР, инструментов и принадлежностей должна осуществляться согласно РЭ.

Спуск, установка и извлечение элементов подводной части производится с помощью специальных инструментов.

Результаты контроля после обслуживания компонентов МФР, комплекта инструментов и принадлежностей должны быть оформлены в виде протокола с указанием выявленных несоответствий ТУ изготовителя и РЭ. Работоспособность оборудования должна быть восстановлена после проведения мероприятий по устранению несоответствий.

Техническое обслуживание и ремонт компонентов МФР, комплекта инструментов и принадлежностей должны осуществляться согласно методикам изготовителя.

При наличии возможности монтажа/демонтажа МФР или его съемных частей под водой визуальный контроль операций должен осуществляться при помощи ТНПА.

Периодический контроль метрологических характеристик МФР в ходе эксплуатации не проводится.

Библиография