ПНСТ 488-2020

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ

Болтовые соединения из легированной и нержавеющей стали для эксплуатации в условиях высокого давления. Технические условия

Petroleum and natural gas industry. Subsea production systems. Alloy-steel and stainless steel bolting for high pressure service. Specification

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 31 декабря 2020 г. N 104-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 inf@gazprom335.ru 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 (www.gost.ru)

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 предварительного национального стандарта является обеспечение безопасности эксплуатации систем подводной добычи за счет установления требований к крепежным изделиям из легированной и нержавеющей стали, применяемым в сосудах под давлением, клапанах, фланцах и фитингах, эксплуатирующимся в условиях высокого давления в системах подводной добычи углеводородов.

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на крепежные изделия из легированной и нержавеющей стали, применяемые в сосудах под давлением, клапанах, фланцах и фитингах оборудования и сооружений систем подводной добычи углеводородов в условиях с учетом [1].

1.2 Настоящий предварительный стандарт распространяется на крепежные изделия из легированных ферритных марок сталей и нержавеющих аустенитных марок сталей с обозначениями В5, В8 и т.д. Выбор материала крепежных изделий зависит от конструкции, условий эксплуатации, механических свойств и температурных характеристик.

1.3 Настоящий стандарт содержит дополнительные требования, которые при необходимости может предъявлять заказчик. Дополнительные требования должны применяться только при наличии указания в запросе, контракте или заказе.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

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

ГОСТ 9012 Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю

ГОСТ 9013 Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу

ГОСТ 26007 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Методы испытания на релаксацию напряжений

ГОСТ 28473 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие требования к методам анализа

ГОСТ ISO 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 643 Сталь. Металлографическое определение наблюдаемого размера зерна

ГОСТ Р 54153 Сталь. Метод атомно-эмиссионного спектрального анализа

ПНСТ 485 Гайки из углеродистой стали и легированной стали для болтов для эксплуатации в условиях высокого давления и/или высоких температур. Технические условия

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 следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

3.2 отжиг на твердый раствор (solution annealing): Термообработка, предусматривающая нагрев до заданной температуры, выдержку при этой температуре, длительность которой должна быть достаточной для перехода одного или нескольких компонентов в твердый раствор, и последующее охлаждение, скорость которого должна быть достаточной для того, чтобы эти компоненты остались в твердом растворе.

3.3 деформационное упрочнение (strain hardening): Увеличение прочностных свойств материала в результате пластических деформаций при температурах ниже температуры рекристаллизации.

3.4 отпуск (tempering): Термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, проводимая после закалки для уменьшения или снятия остаточных напряжений в стали и сплавах, повышающая вязкость, уменьшающая твердость и хрупкость металла.

     4 Сокращения

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:

ПТФЭ - политетрафторэтилен;

ASME (American society of mechanical engineers) - Американское общество инженеров-механиков;

UNS (Unified numbering system) - Универсальная система обозначений металлов и сплавов.

     5 Общие требования

В заказе на поставку изделий по настоящему стандарту должно быть указано следующее:

- количество (масса или количество штук);

- наименование изделия (прутки, болты, шпильки, винты);

- марка и класс (см. приложение Б);

- размеры, нормативный документ на размеры;

- указание на необходимость поставки гаек (см. раздел 8);

- требования к покрытию (при необходимости);

- дополнительные требования согласно приложению А.

     6 Материал

Химический состав сталей для изготовления крепежных изделий в соответствии с [2] должен соответствовать требованиям, указанным в приложении Б.

     7 Изготовление

7.1 Требования к выплавке стали для крепежных изделий указаны в [3].

7.2 Прутки для изготовления крепежных изделий должны быть горячедеформированными и в дальнейшем могут быть обработаны бесцентровым шлифованием или холодным волочением.

7.3 Прутки из ферритных сталей должны пройти термическую обработку по режиму закалки с отпуском. Закалку нужно проводить с отдельного нагрева (не допускается проводить закалку прутков с прокатного или ковочного нагрева). Минимальная температура отпуска должна соответствовать значениям, указанным в приложении В.

7.4 После высадки или нарезания резьбы крепежные изделия из ферритных сталей не должны подвергаться закалке.

7.5 В случаях, когда материал крепежного изделия подвергается холодному волочению, за исключением случаев, указанных в 7.7, должен быть проведен отжиг для снятия напряжений после холодного волочения. Минимальная температура отжига для снятия напряжений должна быть ниже температуры отпуска, но не более чем на 55°С. Испытания для определения механических свойств должны быть проведены после отжига для снятия напряжений.

7.6 Изделия из марок В6 и В6Х следует выдерживать при температуре отпуска в течение не менее 1 ч.

7.7 Изделия из марки В6Х можно поставлять в состоянии непосредственно после проката и отпуска. Холодная деформация после термообработки допускается для материала марки В6Х при условии, что его окончательная твердость отвечает требованиям, указанным в приложении В.

7.8 Если не указано иное, материал крепежных изделий марки В7 может быть подвергнут термообработке в индукционной печи или в электрической печи сопротивления.

7.9 Заготовки марки В16 должны быть нагреты до температуры от 925°С до 955°С и подвергнуты закалке в масле. Минимальная температура отпуска должна соответствовать значениям, указанным в приложении В.

7.10 Все аустенитные нержавеющие стали должны быть подвергнуты отжигу на твердый раствор с учетом особенностей, указанных в 7.11-7.18.

7.11 В соответствии с видом термической обработки крепежные изделия и прутки из аустенитных нержавеющих сталей разделяют на классы:

- класс 1 - отжиг на твердый раствор;

- класс 1A - отжиг на твердый раствор на готовом изделии;

- классы 1B и 1C - отжиг на твердый раствор азотосодержащих нержавеющих сталей;

- класс 1D - отжиг на твердый раствор посредством быстрого охлаждения с прокатного нагрева;

- классы 2, 2B и 2C - отжиг на твердый раствор и деформационное упрочнение.

7.12 Классы 1, 1B, 1C (только марки B8R и B8S), 2, 2B и 2C можно использовать для изготовления прутков и окончательно обработанных крепежных изделий.

7.13 Класс 1A (все марки) и класс 1C (только марки B8RA и B8SA) можно использовать для изготовления окончательно обработанных крепежных изделий.

7.14 Класс 1D используют только для прутков и окончательно обработанных элементов крепежных изделий, которые механически обрабатывают из прутка класса 1D без последующей горячей или холодной обработки.

7.15 Крепежные изделия, изготовленные из классов 1 и 1B всех марок и классов 1C марок B8R и B8S после проката прутка, ковки или высадки, проведенные в горячем или в холодном состоянии, должны пройти отжиг на твердый раствор.

7.16 Катаные или кованые прутки марок класса 1D марок B8, B8M, B8P, B8LN, B8MLN, B8N, B8MN, B8R и B8S должны быть быстро охлаждены непосредственно после горячей деформации при температуре выше 955°С, таким образом, чтобы карбиды по границам зерен остались в растворе. Применение крепежных изделий класса 1D должно быть ограничено температурой 455°С.

7.17 Окончательно обработанные крепежные изделия класса 1A и класса 1C марок B8RA и B8SA должны быть подвергнуты отжигу на твердый раствор после завершения всех операций прокатки, ковки, высадки или нарезания резьбы. Данные обозначения не применимы к исходным материалам, таким как прутки.

     8 Механические свойства

8.1 Объем испытаний