Для каких буровых рукавов действует стандарт
ГОСТ 28618-90 распространяется на резиновые рукава с текстильными и стальными силовыми слоями и на рукавные соединения, предназначенные для подачи буровых растворов на водной или нефтяной основе при вращательном бурении под высоким давлением и в большом объеме.
Стандарт охватывает два основных назначения:
- рукава для вращательного бурения, применяемые как гибкие соединения системы подачи бурового раствора;
- рукава для гашения вибрации, устанавливаемые между насосом и нагнетательным манифольдом для компенсации несоосности и снижения вибрационных нагрузок.
Рукава должны быть работоспособны при температуре рабочей среды до 80 °C и температуре окружающей среды до −30 °C. Также от изделий требуется стойкость к старению и тропическим условиям.
Минимальная анилиновая точка бурового раствора по стандарту должна составлять 66 °C.
Классификация по рабочему, испытательному и разрушающему давлению
Рукавные соединения подразделяют на пять групп в зависимости от испытательного давления. Рабочее давление, включая пиковые нагрузки, не должно превышать половины установленного испытательного давления.
| Группа | Максимальное рабочее давление, МПа | Испытательное давление, МПа | Минимальное разрушающее давление, МПа |
|---|---|---|---|
| А | 11 | 22 | 27 |
| В | 14 | 28 | 35 |
| С | 28 | 56 | 70 |
| Д | 35 | 70 | 87 |
| Е | 52 | 104 | 130 |
Конструкция и материалы буровых рукавов
По требованиям стандарта рукава должны включать следующие основные элементы:
- внутренний резиновый слой на основе синтетического каучука, масло- и водостойкий;
- силовые слои из текстильных и стальных материалов;
- наружный резиновый слой, устойчивый к маслу и погодным воздействиям.
Рукава для бурения и гашения вибрации должны комплектоваться концевой присоединительной арматурой с резьбовым соединением в соответствии со спецификацией 5В API. По согласованию между изготовителем и потребителем допускаются и другие варианты концевых соединений.
Номинальные диаметры, стандартные длины и резьбы соединений
Внутренний диаметр рукава, стандартная длина и номинальный размер резьбы концевого соединения устанавливаются по таблице стандарта.
| Внутренний диаметр, мм | Внутренний диаметр, дюйм | Стандартная длина, м | Стандартная длина, фут | Номинальный размер резьбы T, дюйм | Группы рукавов |
|---|---|---|---|---|---|
| 51 | 2 | 10,7; 12,2 | 35; 40 | 2,5 | А, В, С, Д |
| 63 | 2,5 | 3,1; 3,7; 4,6; 6,1; 9,1; 15,2; 16,8 | 10; 12; 15; 20; 30; 50; 55 | 3,0 | А, В, С, Д, Е |
| 76 | 3 | 3,1; 3,7; 4,6; 6,1; 9,1; 16,8; 18,3; 21,3; 22,9 | 10; 12; 15; 20; 30; 55; 60; 70; 75 | 4,0 | С, Д, Е |
| 89 | 3,5 | 3,1; 3,7; 4,6; 6,1; 9,1; 16,8; 18,3; 21,3; 22,9 | 10; 12; 15; 20; 30; 55; 60; 70; 75 | 4,0 | С, Д, Е |
| 102 | 4 | 3,1; 3,7; 4,6; 6,1; 9,1; 16,8; 18,3; 21,3; 22,9 | 10; 12; 15; 20; 30; 55; 60; 70; 75 | 5,0 | С, Д |
Стандартной длиной считается расстояние между концами концевых соединений.
Размерные особенности и требования к монтажной зоне
Для рукавов в стандарте предусмотрена зона установки предохранительного зажима. Для буровых рукавов размер F должен составлять от 6 до 18 дюймов от внутреннего конца концевой арматуры. Для рукавов гашения вибрации размер F должен составлять от 6 до 10 дюймов.
На этом участке изготовитель обязан наносить маркировку: «Присоединение предохранительного зажима здесь».
По согласованию с изготовителем допускается поставка рукавов нестандартной длины, если применено согласованное концевое соединение и изделие полностью соответствует требованиям стандарта.
Допуски по длине и допустимые отклонения
- при длине рукава 6 м и менее допускается отклонение ± 64 мм;
- при длине рукава свыше 6 м допускается отклонение ± 1 %.
Требования к прочности, деформациям и устойчивости под давлением
Каждый рукав должен выдерживать гидростатические испытания по методике ИСО 1402 и соответствовать следующим требованиям:
- при рабочем давлении кручение рукавного соединения не должно превышать 3° на 1 м без ослабления концевого присоединения;
- буровой рукав при испытательном давлении не должен смещаться горизонтально или вертикально более чем на один диаметр рукава;
- рукава всех типов не должны сокращаться или удлиняться более чем на 2 % при рабочем давлении.
Минимальные радиусы изгиба для разных диаметров
Все типы рукавов должны обеспечивать изгиб без повреждений и потери работоспособности в пределах минимального радиуса изгиба, указанного стандартом.
| Группа рукавов | Внутренний диаметр, мм | Минимальный радиус изгиба, м |
|---|---|---|
| А, В, С, Д | 51 | 1,0 |
| А, В, С, Д, Е | 63 | 1,2 |
| С, Д, Е | 76 | 1,2 |
| С, Д, Е | 89 | 1,4 |
| С, Д | 102 | 1,5 |
Порядок гидростатических испытаний по ГОСТ 28618-90
Гидростатические испытания выполняют на заполненном водой рукаве после удаления воздуха. Порядок контроля по стандарту следующий:
- Рукав выпрямляют настолько, насколько это возможно.
- Заполняют его водой и создают предварительное давление 0,07 МПа.
- На концах концевых соединений делают отметки для контроля кручения.
- Измеряют исходную длину рукава.
- В течение не более 5 мин повышают давление до испытательного для соответствующей группы.
- Выдерживают испытательное давление в течение 1 мин.
- Проверяют рукав на просачивание и потерю герметичности.
- Снижают давление до нуля.
- Снова в течение не более 5 мин повышают давление до рабочего.
- Проверяют кручение, удлинение или сокращение, а также горизонтальное и вертикальное перемещение.
- После контроля давление снижают до нуля.
Как должна выполняться маркировка буровых рукавов
Стандарт предъявляет конкретные требования к маркировке буровых рукавных соединений:
- маркировку наносят на расстоянии не более 1200 мм от концов рукава;
- указывают изготовителя или товарный знак, серийный номер и рабочее давление;
- маркировка должна быть выполнена вулканизацией на наружном слое в виде резинового ярлыка с тиснением или четкого цветного изображения;
- каждый рукав должен иметь прямую продольную цветную полосу, завулканизированную в наружный слой по всей длине;
- на всех рукавах должны быть указаны группа рукава и обозначение настоящего стандарта.
Ссылочные нормативные документы
| Документ | Назначение ссылки |
|---|---|
| ИСО 1402 | Метод гидравлических испытаний резиновых и пластмассовых рукавов и рукавных соединений |
| Спецификация 5В API | Технические условия на резьбы, калибры и контроль размеров резьбовых соединений |