ПНСТ 529-2021 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Бесшовные и сварные трубы из нержавеющей аустенито-ферритной стали. Технические условия

        ПНСТ 529-2021

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ

Бесшовные и сварные трубы из нержавеющей аустенито-ферритной стали. Технические условия

Petroleum and natural gas industries. Subsea production systems. Seamless and welded stainless ferritic-austenitic steel pipes. 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 22 апреля 2021 г. N 32-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 национального стандарта является обеспечение безопасности эксплуатации систем подводной добычи за счет установления требований к бесшовным и сварным трубам из нержавеющих аустенито-ферритных сталей, применяемым в системах подводной добычи углеводородов.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на бесшовные и сварные трубы из нержавеющих аустенито-ферритных сталей.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 3845 Трубы металлические. Метод испытания внутренним гидростатическим давлением

ГОСТ 7565 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава

ГОСТ 8695 Трубы. Метод испытания на сплющивание

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 9940-81 Трубы бесшовные горячедеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия

ГОСТ 9941-81 рубы* бесшовные холодно- и теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия

ГОСТ 10006 (ИСО 6892-84) Трубы металлические. Метод испытания на растяжение

ГОСТ 10243 Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры

ГОСТ 10692 Трубы стальные, чугунные и соединительные детали к ним. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 11068-81 Трубы электросварные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия

ГОСТ 16504 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 28548 Трубы стальные. Термины и определения

ГОСТ 30432 Трубы металлические. Методы отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний

ГОСТ 31458-2015 (ISO 10474:2013) Трубы стальные, чугунные и соединительные детали к ним. Документы о приемочном контроле

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

ГОСТ 34094 (ISO 6761:1981) Трубы стальные. Отделка концов труб и соединительных деталей под сварку. Общие технические требования

ГОСТ ISO 10893-10 Трубы стальные бесшовные и сварные. Часть 10. Ультразвуковой метод автоматизированного контроля для обнаружения продольных и (или) поперечных дефектов по всей поверхности

ГОСТ Р 54153 Сталь. Метод атомно-эмиссионного спектрального анализа

ГОСТ Р 58904/ISO/TR 25901-1:2016 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Общие термины

ГОСТ Р 58905/ISO/TR 25901-2:2016 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 3. Сварочные процессы

ГОСТ Р ИСО 4063 Сварка и родственные процессы. Перечень и условные обозначения процессов

ГОСТ Р ИСО 10893-2 Трубы стальные бесшовные и сварные. Часть 2. Автоматизированный контроль вихретоковым методом для обнаружения дефектов

ГОСТ Р ИСО 17659 Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений

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 16504, ГОСТ 28548, ГОСТ 33439, ГОСТ Р 58904, ГОСТ Р 58905, ГОСТ Р ИСО 17659 и [1], а также следующий термин с соответствующим определением:

3.1 аустенито-ферритная сталь (ferritic/austenitic stainless steel): Коррозионно-стойкая сталь с двухфазной структурой аустенита и феррита.

Примечание - Массовые доли легирующих химических элементов, вводимых в аустенито-ферритную сталь, устанавливаются настоящим стандартом в диапазонах: хром 18,0%-33,0%, никель 1,0%-9,5%, молибден 0,1%-5,0%.

4 Обозначения

В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:

UNS - унифицированная система нумерации металлов (unified numbering system);

AISI - система обозначения сталей Американского института чугуна и стали (American iron and steel institute).

5 Технические требования

5.1 Основные показатели

5.1.1 Трубы изготовляют размерами по сортаменту:

- бесшовные горячедеформированные по ГОСТ 9940-81 (см. 1.1, таблица 1);

- бесшовные холоднодеформированные по ГОСТ 9941-81 (см. 1.1, таблица 1);

- сварные трубы по ГОСТ 11068-81 (см. 1.1, таблица 1).

5.1.2 По согласованию заказчика и изготовителя трубы изготовляют промежуточными размерами в пределах таблиц сортамента, указанного в 5.1.1.

5.1.3 По требованию заказчика трубы изготовляют по внутреннему диаметру и толщине стенки.

5.1.5 По длине трубы изготовляют:

- мерной длины - в пределах немерной, с предельным отклонением по длине +15 мм. Величина мерной длины должна быть согласована между изготовителем и заказчиком;

- длины, кратной мерной - в пределах мерной, с припуском на каждый рез по 5 мм и предельным отклонением по всей длине +15 мм. Минимальная кратная длина 300 мм;

- немерной длины от 4,5 до 12,5 м.

По согласованию изготовителя с заказчиком допускается изготовление труб длиной более 12,5 м.

5.2 Сведения, указанные в заказе

5.2.1 В заказе на трубы должны быть указаны следующие сведения:

- обозначение настоящего стандарта;

- размер (наружный диаметр, толщина стенки) (см. 5.1.1);

- вид длины (мерная, кратная или немерная) и длина кратных или мерных труб (см. 5.1.5);

- обозначение стали (см. 5.5.1);

- количество (в метрах или шт.).

5.2.2 При необходимости заказчик может указать в заказе следующие требования:

- изготовление труб по внутреннему диаметру и толщине стенки (см. 5.1.3);

- исполнение наружной поверхности: электрохимически полированное, после механической обработки или после термической обработки в безокислительной атмосфере (см. 5.4.2);

- проведение контроля макроструктуры металла труб (см. 5.9.1);

- проведение контроля микроструктуры металла труб и нормативные значения контролируемых параметров (см. 5.9.2);

- вид неразрушающего контроля (см. 5.11.1).

5.2.3 Между изготовителем и заказчиком могут быть согласованы и указаны в заказе:

- размеры (наружный диаметр, толщина стенки), не предусмотренные настоящим стандартом (см. 5.1.2);

- длина труб более 12,5 м (см. 5.1.5);

- требования к качеству поверхности, не предусмотренные настоящим стандартом (см. 5.4.4);

- вид и режим термической обработки (см. 5.6.3);

- возможность поставки без термической обработки (см. 5.6.4);

- требования к механическим свойствам металла труб, не предусмотренные настоящим стандартом (см. 5.7.2);

- проведение ультразвукового контроля взамен гидростатических испытаний (см. 5.10.2);

- требования к предельным отклонениям наружного диаметра, толщины стенки и овальности, не предусмотренные настоящим стандартом (см. 5.12.4);

- требования к отклонению от прямолинейности, не предусмотренные настоящим стандартом (см. 5.12.6);

- предельные отклонения внутреннего диаметра (см. 5.12.2);

- требования к объему контроля и испытаниям, правилам проведения повторных испытаний, не предусмотренные настоящим стандартом (см. 7.1);

- методики контроля параметров микроструктуры (см. 7.6.2);

- уровни приемки при ультразвуковом или вихретоковом контроле, не предусмотренные настоящим стандартом (см. 7.9.3).

5.3 Способ производства

5.3.1 Трубы изготовляют бесшовными или сваренными автоматизированной сваркой без присадочных материалов.

5.3.2 Бесшовные трубы могут поставляться горячедеформированными или холоднодеформированными.

5.3.3 Для изготовления сварных труб (продольный сварной шов) допускаются следующие процессы сварки: лазерная (номер процесса "522" согласно ГОСТ Р ИСО 4063) либо аргонодуговая сварка неплавящимся электродом сварка без использования присадочного материала (номер процесса "142" согласно ГОСТ Р ИСО 4063).

5.4 Качество поверхности

5.4.1 Поверхность труб должна быть после травления и очищенной от окалины.

5.4.2 По требованию заказчика трубы поставляют:

- с электрохимически полированной поверхностью;

- с механически обработанной наружной поверхностью после шлифования или точения;

- с поверхностью после термической обработки в безокислительной атмосфере.

5.4.3 Наружная и внутренняя поверхности труб должны быть без трещин, плен, рванин, раковин, волосовин, закатов, вмятин, прижогов, травильной сыпи. Допускаются местная зачистка указанных дефектов и сплошная шлифовка при условии, что толщина стенки труб не будет выходить за допустимые значения.

Места зачистки дефектов должны соответствовать чистоте остальной поверхности труб.

Поверхность труб может быть матовой и с цветами побежалости.

5.4.4 По согласованию между изготовителем и заказчиком могут быть установлены другие требования к качеству поверхности.

5.4.5 Наружный грат сварного шва сварных труб должен быть удален. Высота внутреннего грата сварных труб не должна превышать 0,7 мм. Переход от грата к стенкам трубы должен быть плавным.

5.5 Химический состав

Трубы изготовляют из сталей с химическим составом, указанным в таблице 1.

Таблица 1 - Требования к химическому составу аустенито-ферритных сталей по ковшевой пробе

5.5.1 Допустимые отклонения массовой доли элементов в химическом составе металла труб от значений, указанных в таблице 1, приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Допустимые отклонения массовой доли элементов в химическом составе металла труб

5.6 Термическая обработка

5.6.1 Трубы должны быть подвергнуты термической обработке в соответствии с параметрами, приведенными в таблице 3.

5.6.2 Для бесшовных труб взамен термической обработки с отдельного нагрева, проводимой после прокатки, допускается закалка с прокатного нагрева при температуре конца прокатки, не менее приведенной в таблице 3.

5.6.3 По согласованию заказчика и изготовителя трубы подвергают термической обработке, вид и режим которой указывают в заказе.

Таблица 3 - Параметры термической обработки

5.6.4 По согласованию изготовителя и заказчика сварные трубы из сталей S31803, S32205, S32750 могут поставляться без проведения термической обработки, при условии:

- трубы изготовлены из листового или рулонного проката, прошедшего термообработку, в соответствии с параметрами, указанными в таблице 3;

- образцы основного металла, зоны термического влияния и металла шва, вырезанные из трубы (или образцы-свидетели из металла той же плавки, изготовленные при аналогичных сварочных операциях), испытаны по методу В или С (см. [2]).

5.7 Механические свойства

5.7.1 Механические свойства металла труб должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 4.

Таблица 4 - Требования к механическим свойствам

5.7.2 По согласованию между изготовителем и заказчиком трубы могут быть изготовлены с механическими свойствами, не указанными в настоящем стандарте.

5.8 Технологические испытания

5.9 Макро- и микроструктура

5.9.1 По требованию заказчика должен быть проведен контроль макроструктуры металла труб.

В макроструктуре не допускаются корочки, свищи, флокены, расслоения, инородные металлические и шлаковые включения, скворечники.

5.9.2 По требованию заказчика должен быть проведен контроль микроструктуры металла труб.

При проведении контроля микроструктуры должны быть определены следующие параметры:

- содержание феррита;

- содержание карбидов, нитридов, неметаллических включений по границам зерен;

- наличие сигма-фазы;

- расстояние между аустенитными зернами.

Нормативные значения параметров микроструктуры указываются в заказе.

5.10 Гидростатические испытания

5.10.1 Трубы должны выдерживать гидравлическое давление в соответствии с требованиями ГОСТ 3845.

5.10.2 По согласованию изготовителя с заказчиком взамен гидростатических испытаний допускается проводить контроль каждой трубы ультразвуковым способом контроля в соответствии с 7.9.1.

5.11 Неразрушающий контроль

5.11.1 По выбору производителя, если не указано иное, проводится вихретоковый (см. 7.9.2) или ультразвуковой контроль (см. 7.9.1) металла труб.

5.11.2 Неразрушающий контроль должен проводиться на трубах в состоянии поставки.

5.12 Предельные отклонения размеров, формы и длины

5.12.1 Отклонения наружного диаметра и толщины стенки труб не должны превышать предельных отклонений, установленных:

- для горячедеформированных труб в ГОСТ 9940;

- для холоднодеформированных труб в ГОСТ 9941;

- для сварных труб в ГОСТ 11068.

5.12.2 Предельные отклонения по внутреннему диаметру устанавливаются по согласованию изготовителя с заказчиком.

5.12.3 Овальность труб не должна выводить наружный диаметр труб за пределы допустимых значений.

5.12.4 Между изготовителем и заказчиком могут быть согласованы другие требования к предельным отклонениям наружного диаметра, толщины стенки и овальности.

5.12.5 Отклонение от прямолинейности труб на любом участке длиной 1 м должно быть:

- для труб при номинальной толщине стенки до 10 мм включительно - не более 1,5 мм;

- для труб при номинальной толщине стенки более 10 мм - не более 2 мм.

5.12.6 Между изготовителем и заказчиком могут быть согласованы другие требования к отклонению труб от прямолинейности.

5.13 Отделка концов труб

5.13.1 Отделка концов труб должна соответствовать ГОСТ 34094, тип ФБ, при этом неперпендикулярность торца труб (косина реза) не должна превышать 2°.

5.13.2 На торцах труб не должно быть заусенцев. При удалении заусенцев на торцах труб допускается образование внутренней и наружной фасок.

5.14 Маркировка

5.14.1 На каждую трубу наружным диаметром 19,0 мм и более должна быть нанесена маркировка, содержащая:

- наименование или товарный знак изготовителя;

- обозначение настоящего стандарта;

- указание вида трубы (бесшовная "БТ" или сварная "СТ");

- размер (наружный или внутренний диаметр и толщину стенки);

- мерную длину, если применимо;

- обозначение стали;

- номер плавки.

5.14.2 На каждую трубу наружным диаметром менее 19,0 мм маркировка должна быть нанесена, по выбору изготовителя, на каждую трубу или на ярлык, прикрепляемый к пакету труб или ящику с трубами.

5.14.3 Остальные требования к маркировке труб должны соответствовать ГОСТ 10692.

5.15 Упаковка

Упаковка труб должна соответствовать требованиям ГОСТ 10692.

6 Требования безопасности и охраны окружающей среды

Трубы пожаробезопасны, взрывобезопасны, электробезопасны, нетоксичны, не представляют радиационной опасности и не оказывают вреда окружающей среде и здоровью человека при испытании, хранении, транспортировании, эксплуатации и утилизации.

7 Правила приемки и методы испытаний

7.1 Правила приемки

7.1.1 Приемку труб осуществляют партиями. Партия должна состоять из труб одной стали, одной плавки, одного размера, термообработанных по одному режиму или в одной садке. Количество труб в партии должно быть не более 100 шт.

7.1.2 Для подтверждения соответствия требованиям настоящего предварительного стандарта партию труб подвергают приемочному контролю, включающему проверку маркировки, упаковки и проведение приемо-сдаточных испытаний.

Если между изготовителем и заказчиком не согласован другой объем приемо-сдаточных испытаний, то испытаниям подвергают:

- контролю химического состава - одну ковшевую пробу от каждой плавки, одну пробу от одной трубы из партии (для сварных труб допускается приемка по данным контроля металла листового/рулонного проката);

- испытаниям на растяжение - по одному образцу от двух труб из партии;

- контролю твердости - по одному образцу от двух труб из партии;

- испытанию на сплющивание - по одному образцу от двух труб из партии;

- контролю макро- и микроструктуры - по одному образцу от двух труб из партии;

- контролю качества поверхности, размеров, формы, длины, отделки концов - каждую трубу;

- гидростатическим испытаниям внутренним давлением - каждую трубу;

- неразрушающему контролю - каждую трубу.

7.1.3 Остальные правила приемки труб, в том числе проведение повторных испытаний, должны соответствовать ГОСТ 10692, если между изготовителем и заказчиком не согласовано иное.

7.1.4 Допускается проведение повторной термической обработки партии с предъявлением ее к приемке, как новой партии.

7.1.5 На принятую партию труб оформляют документ о приемочном контроле (3.1 или 3.2 ГОСТ 31458-2015), содержащий, как минимум, следующее:

- товарный знак и/или наименование изготовителя;

- наименование заказчика;

- номер заказа;

- обозначение настоящего стандарта;

- размер труб;

- обозначение стали;

- номер партии и/или плавки;

- количество труб;

- результаты контроля и испытаний;

- дату оформления документа.

7.2 Контроль химического состава

7.2.1 Пробы для химического анализа отбирают по ГОСТ 7565.

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

7.3 Испытания на растяжение

7.3.1 Образцы для испытаний на растяжение отбирают по ГОСТ 30432.

7.3.2 Испытания на растяжение проводят по ГОСТ 10006 на образцах в виде отрезков труб полного сечения, плоских образцов или на продольных и поперечных цилиндрических образцах наибольшего возможного диаметра.

7.4 Контроль твердости

Измерение твердости проводят в соответствии с ГОСТ 9012 и ГОСТ 9013.

7.5 Испытания на сплющивание

Испытания на сплющивание проводят по ГОСТ 8695.

7.6 Контроль макроструктуры и микроструктуры

7.6.1 Контроль макроструктуры проводят по ГОСТ 10243 на протравленном кольцевом поперечном образце.

7.6.2 Контроль микроструктуры проводят по методикам, согласованным между заказчиком и изготовителем.

7.7 Метод контроля размеров, формы, длины, отделки концов

Контроль размеров, формы, длины и отделки концов проводят универсальными средствами измерений, метрологические характеристики которых обеспечивают необходимую точность измерений.

7.8 Гидростатические испытания

7.9 Неразрушающий контроль

7.9.1 Ультразвуковой контроль проводится по ГОСТ ISO 10893-10, с уровнем приемки U3.

7.9.2 Вихретоковый контроль проводится по ГОСТ Р ИСО 10893-2, с уровнем приемки E3.

7.9.3 Между изготовителем и заказчиком может быть согласован другой уровень приемки для ультразвукового или вихретокового методов контроля.

8 Транспортирование и хранение

Транспортирование и хранение труб осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 10692.

Библиография