Памагити. Стандарт ds1, Том 3Инспекция бурильных колонн Пятое изданиеАвторы Грант Петтит
 Скачать 5.87 Mb.
|
|
3.29.4.1. Проверка на наличие ранее существовавших полей Проводят проверку инспектируемых поверхностей на наличие и направление остаточных магнитных полей с помощью карманного магнитометра. 3.29.4.2. Активация первого поля Если на предыдущем этапе было обнаружено остаточное поле, обертывают намагничивающий проводник таким образом, чтобы усилить существующее поле и применить намагничивающий ток. (Если в детали нет остаточного поля, рекомендуется обернуть проводники так, чтобы первое поле было выровнено в круговом или поперечном направлении.) Количество оборотов, величина тока и количество импульсов, которые требуются для активации остаточного поля соответствующего направления и достаточной силы, зависят от размера детали, формы детали и свойств материала. 3.29.4.3. Проверка первого поля Проверяют интенсивность и ориентацию остаточного магнитного поля, используя индикаторную полоску магнитного потока или магнитный эталон чувствительности. Проверяют поле на участках, которые с наименьшей вероятностью подверглись намагничиванию (например, участки, наиболее удаленные от проводника и/или с наименее благоприятной ориентацией проводника). Если на каком-либо участке инспектируемой поверхности отсутствует необходимое поле, проводят повторное намагничивание детали с использованием других параметров тока, большего количества импульсов или смещенных проводников. Перед продолжением проводят повторную проверку наличия соответствующего поля. При применении влажного люминесцентного метода может возникнуть потребность в использовании кабины или брезента для затемнения участка, если уровень окружающего освещения мешает четкому определению показателей индикатора MPFI. В таком случае при инспекции участок должен быть затемнен до такой же степени. 3.29.4.4. Первое нанесение частиц и исследование a. Нанесение влажных люминесцентных частиц: Наносят раствор влажных люминесцентных частиц на инспектируемые поверхности путем разбрызгивания или поливания. Перед использованием перемешивают раствор, чтобы обеспечить равномерное распределение частиц. После нанесения люминесцентного раствора инспектируемая поверхность должна быть покрыта ровным, сплошным слоем раствора. b. Нанесение сухих частиц: Сухие частицы наносят распылением или насыпают непосредственно на инспектируемые участки. c. Исследование: Следует обратить особое внимание на участки накопления напряжений (например, основание лопастей стабилизатора, сквозные отверстия, канавки и сварные швы). Для осмотра участков с ограниченным обзором используют зеркало. Рисунок 3.29.2 Некоторые средства для создания магнитных полей: круговое поле на инструменте (вверху), поперечное поле в выступающей части инструмента (в центре), продольное поле (внизу). Другие средства допускаются, если они могут создать необходимое остаточное поле надлежащей ориентации. – + – + – + 124 — Исследование при использовании влажного люминесцентного метода: После нанесения влажных люминесцентных частиц проводят осмотр инспектируемых поверхностей под невидимым излучением. Перед осмотром детали (деталей) инспектор должен подождать как минимум одну минуту, чтобы его глаза адаптировались к затемненному участку. Нельзя допускать контакта переносной кабины или брезента с инспектируемой поверхностью. Если в выемках видны скопления раствора частиц, изменяют положение детали, чтобы дать скопившемуся раствору стечь, и после этого проводят осмотр поверхностей. — Исследование при использовании сухого метода видимого контроля: Проводят осмотр поверхностей во время нанесения сухих частиц. 3.29.4.5. Активация второго поля Обертывают проводники таким образом, чтобы активировать поле, перпендикулярное первому полю. Если инспектируемая поверхность имеет нестандартную форму, создание магнитных полей, перпендикулярных друг другу, может оказаться сложным. Тем не менее, ориентация второго магнитного поля должна отличаться от первого как минимум на 60 градусов. 3.29.5.6 Второе нанесение частиц и исследование Повторяют действия 3.29.4.3 (проверка поля) и 3.29.4.4 (нанесение порошка и исследование) с применением к детали второго остаточного поля. 3.29.6. Критерии приемки Критерии приемки для трещин и трещиноподобных индикаций индивидуальны для инспектируемых деталей. Они перечислены в процедурах инспекции конкретных видов оборудования. 3.29.7. Действия после инспекции Тщательно удаляют с детали весь раствор и сухой порошок. Следует обратить особое внимание на резьбу и уплотнения, т.к. остатки порошка могут вызвать коррозию на этих участках. Повторно наносят резьбовую смазку и ставят резьбовые протекторы, если они были удалены с детали при подготовке к инспекции. 3.30 Ультразвуковой контроль по всей длине (FLUT WT/TL/Obl) 3.30.1. Область применения Данная процедура включает ультразвуковой контроль по всей длине (FLUT) использованных бурильных труб и труб трубопровода рабочей колонны (или другой системы труб, в зависимости от конкретного случая), чтобы выявить: — Потери в стенках с помощью волн сжатия (WT) — Поперечные и продольные дефекты с помощью сдвиговых волн (TL) — Косоугольные несплошности с помощью сдвиговых волн (Obl) Для бурильных труб и трубопровода с наружными высадками инспекция включает весь объем трубы между наружными высадками. Для бурильных труб, имеющих только внутренние высадки, инспекция включает весь объем трубы между конусами муфты и ниппеля бурильного замка. Для трубопровода без высадок инспекция включает весь объем трубы между соединениями (соединениями колонны и/или резьбовыми участками). На участках труб, не охваченных инспекцией FLUT, но для которых требуется дефектоскопия (TL и/или Obl), проводится «Ультразвуковой контроль (УЗК) участков, зажимаемых клиньями/высадок» (3.10). Примечание: УЗК участков, зажимаемых клиньями/высадок можно заменить на контроль FLUT TL, если можно доказать, что система сканирования FLUT способна обеспечить достаточное покрытие участков, зажимаемых клиньями/высадок. Покрытие системы сканирования может считаться достаточным, если будет доказано, что надрезы, обнаруженные как на наружном диаметре (Dнар.), так и на внутреннем диаметре (Dвнутр.), находятся за пределами сканирующей головки, а расстояния между положением сканирующей головки при обнаружении надрезов и обнаруженными надрезами как на внутреннем, так и на наружном диаметре больше, чем: — Расстояние между сканирующей головкой и местом пересечения конуса бурильного замка с наружной поверхностью для бурильных труб только с внутренними высадками. — Расстояние между сканирующей головкой и соединением (соединением колонны и/или резьбовыми участками) для трубопровода без высадок. Расстояние между сканирующей головкой и наружной высадкой для бурильных труб или трубопровода с наружными высадками. Расстояние между сканирующей головкой и местом пересечения радиуса перехода с наружной поверхностью для тяжелых бурильных труб с центральными высадками. 3.30.2. Оборудование для инспекции 3.30.2.1. Система ультразвукового сканирования Требуется автоматизированная эхо- импульсная система ультразвукового сканирования. Устройство должно: a. Обнаруживать, отмечать и сообщать местоположение чрезмерного износа трубы, а также поперечных, продольных и диагональных индикаций, в зависимости от конкретного случая. Точность автоматизированной системы маркировки должна быть подтверждена на известных дефектах контрольного эталона (см. п. 3.30.2:2). По результатам измерения точности определяется минимальная площадь для проверочного контроля (см. п. 3.30.6). Можно использовать устройства FLUT, не оснащенные 125 автоматизированными системами маркировки, если индикации отмечаются вручную. b. Включать в себя звуковую и/или визуальную сигнализацию или индикатор и многоканальную систему сбора данных с достаточной скоростью реакции, позволяющую получать и сохранять на электронные носители информацию об активности каждого массива или ориентации преобразователей. c. Проводить контроль при частоте преобразователя от 1 до 5 МГц. d. Включать в себя элементы управления усилением или аттенюатором, которые позволяют выполнять настройку с шагом 2 дБ или меньше. e. Контролировать сканирование по винтовой линии и/или скорость вращения и линейную скорость (каретки) во время стандартизации и инспекции в полевых условиях. Устройства FLUT, не способные напрямую контролировать сканирование по винтовой линии, разрешается использовать при условии контроля и последующей проверки скорости вращения и линейной скорости физическим способом. f. Быть откалибровано на линейность в соответствии с ASTM E317 в течение последних шести месяцев и после любого технического обслуживания, которое требует повторной калибровки. Требования к калибровке см. в разделе 2.21. g. Не быть портативным ультразвуковым устройством или ручным сканирующим прибором. h. Иметь в наличии годовые отчеты по профилю пучка для каждого преобразователя для проверки в соответствии со стандартом ASTM E1065. 3.30.2.2. Контрольные эталоны Для полевой стандартизации требуется контрольный эталон. Контрольный эталон должен иметь уникальный серийный номер и должен: a. Быть изготовлен из трубы подходящей длины и иметь скорость распространения звука, аналогичную скорости распространения звука инспектируемой трубы. Наружный диаметр (Dнар.) контрольного эталона должен соответствовать номинальному наружному диаметру инспектируемой трубы, при этом применяется наибольший из следующих допусков: — +1%, -3% от номинального наружного диаметра инспектируемой трубы или, или — ±1/32 дюйма Толщина стенки контрольного эталона должна находиться в пределах ±10% от номинальной толщины стенки инспектируемой трубы. b. Не иметь индикаций, которые могут помешать калибровке или стандартизации. c. Содержать две секции с известными толщинами стенок, указанными заказчиком. Если не указано иное, толщины стенок секций должны быть следующими: — Одна секция с толщиной стенки 70–80% от номинальной толщины стенки. — Вторая секция с толщиной стенки 90–110% от номинальной толщины стенки. Проверка толщины стенки секции должна осуществляться с помощью ультразвукового аппарата с волнами сжатия, который соответствует требованиям п. 3.6.2. d. В случае выполнения инспекций FLUT TL и/или Obl содержать как минимум два надреза по наружному диаметру и два надреза по внутреннему диаметру. Ориентации, размеры и расстояние между надрезами должны быть следующими: — Ориентации: Для инспекций FLUT TL должно присутствовать по одному продольному надрезу и по одному поперечному надрезу как на наружной, так и на внутренней поверхностях (всего четыре надреза). Для инспекций FLUT Obl должно присутствовать по три правых и по три левых диагональных надреза как на наружной, так и на внутренней поверхностях (всего 12 надрезов). Диагональные надрезы должны располагаться под углом 11, 22 и 45 градусов от продольной оси трубы. Допуск по ориентации надреза должен составлять ±2 градуса. — Длина: не более 0,500 дюйма — Ширина: не более 0,040 дюйма — Глубина 5% от номинальной стенки, ±0,004 дюйма, при минимальной глубине 0,012 дюйма. — Расстояние: Расстояние между надрезами должно быть достаточным для того, чтобы устройство FLUT могло четко различать каждый дефект. e. Прошел проверку надреза для ультразвукового контроля. Сертификат о проверке надреза должен быть предоставлен заказчику или его представителю. В сертификате должен быть указан серийный номер контрольного эталона. Контрольный эталон должен ежегодно проходить переаттестацию. 3.30.2.3. Контактное вещество Требуется жидкое контактное вещество, например, вода, способное проводить ультразвуковые колебания от преобразователей в инспектируемую трубу. Для стандартизации и контроля должно использоваться одно и то же контактное вещество. 3.30.2.4. Оборудование для проверочного контроля a. Аппарат для ультразвукового контроля: Для проверки толщины стенки и слоистых индикаций требуется аппарат с волнами сжатия, который должен соответствовать требованиям п. 3.6.2. Для проверки индикаций, которые не являются слоистыми по своему характеру, например, рубцы, складки, трещины, пористость и включения, требуется аппарат со сдвиговыми волнами, который должен соответствовать требованиям пп. 3.10.2 и 3.10.4, при этом вместо требования по дистанционно-амплитудной коррекции (DAC) п. 3.10.4g применяется требование по DAC, предусмотренное п. 3.30.6c. b. Аппарат для влажной или сухой магнитно- люминесцентной дефектоскопии должен соответствовать требованиям п. 3.9.2. c. Аппарат для капиллярной дефектоскопии должен соответствовать требованиям п. 3.17.2. 3.30.3. Подготовка a. Все трубы должны быть последовательно пронумерованы. 126 b. На наружных и внутренних поверхностях трубы не должно быть выступающего металла и загрязнений, таких как грязь, цемент, песок, масло, смазка и краска, которые будут препятствовать перемещению преобразователя, мешать работе башмака или изменять отклик на ультразвуковой сигнал. c. Любой выступающий металл должен быть удален или зачищен заподлицо с поверхностью трубы. В противном случае труба подлежит забраковке. 3.30.4. Стандартизация в полевых условиях 3.30.4.1. Ориентация преобразователя a. Определяют правильную винтовую линию сканирования на основании рабочей ширины луча преобразователя, которая обеспечивает 100% объемный контроль стенки трубы с минимальным перекрытием 10%. Устройство должно продемонстрировать способность поддерживать точную винтовую линию сканирования, или необходимо увеличить перекрытие для компенсации отклонений. По возможности проверяют винтовую линию сканирования, отмечая и измеряя осевое перемещение в течение трех последовательных винтовых циклов и сравнивая результаты измерений с теоретическим значением осевого перемещения. b. Настраивают матрицу преобразователя таким образом, чтобы обеспечить обнаружение всех надрезов в прямом и обратном направлениях. 3.30.4.2. Статическая стандартизация WT Регулируют преобразователь волн сжатия, используемый для контроля толщины стенки, и систему для отображения фактической толщины стенки под преобразователями в пределах 0,005 дюйма. 3.30.4.3. Статическая стандартизация TL и Obl a. Положение скачка сдвиговой волны для стандартизации. Для каждого канала ответный сигнал от контрольного надреза на внутренней поверхности должен быть стандартизирован по первому скачку на 1/2 или положению скачка 1-1/2. Первое положение скачка 1-1/2 может использоваться для тонкостенного материала или при наличии избыточного шума в первом положении 1/2 скачка. Для каждого канала ответный сигнал от контрольного надреза на наружной поверхности должен быть стандартизирован по положению первого полного скачка. b. Установка эталонного уровня первого канала: Выбрать один канал и вставить контрольный эталон в устройство. Выбрать произвольную настройку усиления. Не регулируя произвольную настройку усиления, сравнить ответный сигнал от внутреннего надреза, используя первый скачок на 1/2 или положение скачка 1-1/2 (в соответствии с п. 3.30.4.3a), с ответным сигналом наружного надреза, используя положение первого полного скачка. Отрегулировать усиление так, чтобы нижний ответный сигнал от внутреннего надреза или наружного надреза составлял не менее 80% от полной высоты экрана (FSH). c. Расположение строба первого канала: Максимально увеличить отклик от внутреннего надреза в положении первого скачка на 1/2 или в положении скачка 1-1/2 (в соответствии с п. 3.30.4.3a) и расположить внутренний строб так, чтобы индикация была полностью охвачена внутри строба. Затем максимально увеличить отклик от наружного надреза в положении первого полного скачка и расположить наружный строб так, чтобы индикация была полностью охвачена внутри строба. d. Остальные каналы: Установить эталонные уровни и положения строба, повторив действия b и c для каждого канала. 3.30.4.4. Установка пороговых значений TL и Obl a. Исходная установка пороговых значений: Установить пороговое значение каждого строба на 6 дБ ниже соответствующего эталонного уровня, указанного в пункте 3.30.4.3b. b. Корректировка пороговых значений: Откорректировать пороговое значение каждого строба, если надлежащая проверка (п. 3.30.6) подтверждает, что обнаруженные индикации не имеют значения. Пороговый уровень должен устанавливаться во время проверки, гарантирующей оценку всех будущих индикаций на трубе. Пороговые уровни строба не должны быть в пределах 3 дБ от эталонных уровней, указанных в пункте 3.30.4.3b. Оператор должен следить за изменениями ответного сигнала, которые могут быть основанием для корректировки порогового значения и/или повторной стандартизации. Пороговые уровни должны регистрироваться в журналах инспекционного контроля. 3.30.4.5. Установка пороговых значений WT Корректируют минимальный пороговый уровень системы толщины стенок таким образом, чтобы система генерировала предупреждение в тех случаях, когда измеренная толщина стенки меньше или равна указанной минимальной толщине стенки плюс 0,008 дюйма. 3.30.4.6. Динамическая стандартизация Сканируют контрольный эталон на рабочей скорости три раза. Амплитуда ответного сигнала от каждого надреза контрольного эталона при сканировании в обоих направлениях должна превышать применимый порог при всех трех динамических испытаниях. Измеренная толщина участка с уменьшенной толщиной стенки (как указано в п. 3.30.2.2c) должна быть в пределах 0,005 дюйма от фактической толщины стенки при всех 3 динамических испытаниях. 3.30.4.7. Периодичность стандартизации Стандартизация устройства в полевых условиях должна проводиться: — В начале инспекции. — После измерения каждых 50 длин или меньше. — Не реже, чем через каждые 4 часа непрерывной инспекции. |