ГОСТ Р ИСО 13679-2016 Трубы стальные обсадные и насосно-компрессорные для нефтяной и газовой промышленности. Методы испытаний резьбовых соединений

     5.10 Выявление утечек при внешнем давлении

5.10.1 Сущность метода

Соединения обсадных и насосно-компрессорных труб подвергают воздействию внешнего давления в системе, способной выявить возникающие при этом утечки. Выявление таких утечек считается более трудной задачей и происходит менее точно, чем выявление утечек при внутреннем давлении. Все испытания на выявление утечек при внешнем давлении проводятся с использованием пресной воды. При этом необходимо зарегистрировать все вытесненные объемы воды.

5.10.2 Безопасность испытания

Если испытание на выявление утечек при внешнем давлении осуществляется в сочетании с испытанием на выявление утечек при внутреннем давлении, то в образец необходимо поместить болванку-наполнитель, как описано в 5.8.3 (см. рисунок 8).

1 - отверстие к преобразователю давления для испытания внутренним давлением газа, для выявления утечек при испытании внешним давлением и для подвода воздуха с целью удаления воды после испытания внешним давлением; 2 - камера для создания внешнего давления; 3 - отверстие с гибким шлангом для выявления утечек при испытании внутренним давлением или к преобразователю давления при испытании внешним давлением; 4 - испытываемая труба; 5 - заглушка с верхним отверстием, см. позицию 1; 6 - болванка-наполнитель для уменьшения внутреннего объема; 7 - испытуемое соединение; 8 - заглушка с нижним отверстием, см. позицию 11; 9 - камера, заполненная водой; 10 - отверстие для подвода давления воды в камеру; 11 - отверстие для подвода давления газа, для наполнения водой при испытании внешним давлением, слива воды после испытания внешним давлением; 12 - гибкий шланг к системе измерения утечек, см. позицию 8 на рисунке 9

Рисунок 8 - Пример установки для испытаний серии A

1 - вентиль перед большим градуированным цилиндром; 2 - вентиль перед небольшим градуированным цилиндром; 3 - большой открытый сверху градуированный цилиндр на 100-200 см; 4 - небольшой открытый сверху градуированный цилиндр примерно на 25 см с ценой деления 0,1 см; 5 - уровень воды; 6 - подкрашенная вода; 7 - регулируемый держатель, позволяющий в начале каждого периода выдержки разместить дно цилиндра на уровне, соответствующем от 100 до 200 см; 8 - гибкий шланг, соединенный с верхней частью камеры при испытании внутренним давлением газа и с верхним отверстием одной из торцевых заглушек при испытании внешним давлением; 9 - гибкий шланг к большому цилиндру; 10 - гибкий шланг к небольшому цилиндру

Рисунок 9 - Пример системы измерения утечек при испытаниях серии А

5.10.3 Торцевые заглушки с отверстиями

Испытываемый образец соединения и торцевые заглушки должны иметь отверстия для заполнения образца водой, оснащенные штуцерами высокого давления, способными удержать внутреннее давление при проведении такого испытания. Обычно требуются два отверстия - одно для подвода воды и второе для отвода воздуха, расположенные на противоположных концах испытываемого образца соединения. Отверстие для отвода воздуха должно быть расположено таким образом, чтобы можно было полностью удалить воздух из соединения. Отверстия должны быть расположены так, чтобы можно было полностью удалить из соединения воду перед дальнейшим испытанием внутренним давлением газа.

5.10.4 Установка для испытаний серии A

Пример такой установки приведен на рисунке 8. В ходе испытаний этой серии внутреннее давление несколько раз меняется на внешнее и наоборот. Для сокращения продолжительности испытаний всю серию испытаний можно выполнять, не снимая камеру для создания внешнего давления. Эта внешняя камера может быть использована в качестве части системы выявления утечек при внутреннем давлении, если соблюдены следующие требования:

a) чувствительность выявления утечек должна составлять 0,001 см/с, однако абсолютная демонстрация может оказаться невозможной;

b) наружная камера и гибкий шланг должны быть наполнены водой;

c) для проверки возможных утечек проводят дополнительные испытания с целью подтверждения интенсивности и источника утечек.

5.10.5 Выявление утечек и их измерение по уровню воды

Для испытания на выявление утечек при внутреннем давлении заполняют водой гибкий шланг 12 (см. рисунок 8) вверху камеры и присоединяют его к системе измерения утечек (см. рисунок 9).

Для испытания на выявление утечек при внешнем давлении заполняют водой внутреннее пространство образца соединения через гибкий шланг 1 (см. рисунок 8) и присоединяют его к системе измерения утечек (см. рисунок 9).

При испытании на выявление утечек при внешнем давлении испытываемое соединение и часть трубы по обе стороны от него охвачены камерой 2. Установлено, что при проведении этого испытания немедленно после приложения полного давления и осевой нагрузки может иметь место вытеснение значительного объема воды (больше 0,9 см за 15 мин). При этом интенсивность вытеснения воды обычно постепенно уменьшается. Поэтому необходим стабилизационный период перед началом выдержки под давлением по ИСО. С учетом этой особенности испытание на выявление утечек при внешнем давлении проводится следующим образом:

a) прикладывают полное внешнее испытательное давление и закрывают вентили на напорной линии от насоса;

b) после закрытия вентилей может оказаться необходимым небольшое превышение давления, чтобы поддержать требуемое давление;

c) вскоре после закрытия вентилей (в течение примерно 2 мин) начинают регистрировать нагрузки, давление и объем утечки;

d) продолжают регистрировать нагрузки, давление и объем утечки с интервалом 5 мин;

e) оценивают тенденцию изменения объема утечек. Снижение объема утечек считается нормальным явлением и указывает на отсутствие утечек из соединения. Постоянные утечки объемом более 0,9 см за 15 мин или растущие объемы утечки указывают на возможную утечку из соединения;

f) при соблюдении следующих условий считается, что во время выдержки утечки из соединения не имеют места:

1) при выдержке продолжительностью 15 мин:

- имели место 4 последовательные выдержки по 5 мин;

- сумма утечек за первые три выдержки по 5 мин и за последние три выдержки по 5 мин, т.е. за две последовательные выдержки по 15 мин не превышает 0,9см;

- утечки за выдержки по 5 мин не имеют тенденции к увеличению;