ГОСТ ISO 13679-2023

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТРУБЫ СТАЛЬНЫЕ ОБСАДНЫЕ И НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ ДЛЯ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Методы испытаний резьбовых соединений

Casing and tubing steel pipes for the oil and gas industry. Procedures of thread connection testing

МКС 75.200

         75.180.10

Дата введения 2024-06-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Русский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (АО "РусНИТИ") и ПК 7 "Нарезные трубы" ТК 357 "Стальные и чугунные трубы и баллоны" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 357 "Стальные и чугунные трубы и баллоны"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 15 декабря 2023 г. № 64-2023)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 марта 2024 г. № 349-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 13679-2023 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2024 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 13679:2019* "Нефтяная и газовая промышленность. Процедуры для испытания соединений обсадных и насосно-компрессорных труб" ("Petroleum and natural gas industries - Procedures for testing casing and tubing connection", IDT).

________________

     * Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/TC 67 "Материалы, оборудование и морские сооружения для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности", ПК SC 5 "Обсадные, насосно-компрессорные и бурильные трубы".

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

В настоящий стандарт внесено дополнительное приложение ДА, которое содержит основные положения API RP 5C5 "Procedures for Testing Casing and Tubing Connections" ("Процедуры испытаний соединений обсадных и насосно-компрессорных труб"), четвертое издание, 2017 г. Более подробная информация об этом и других редакционных изменениях указанного международного стандарта приведена во введении к настоящему стандарту.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДБ

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 Настоящий стандарт подготовлен на основе ГОСТ Р ИСО 13679-2016*

_________________

* Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 марта 2024 г. № 349-ст ГОСТ Р ИСО 13679-2016 отменен с 1 июня 2024 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

Введение

Настоящий стандарт подготовлен на основе ISO 13679:2019, в котором, в свою очередь, учтены основные положения API RP 5C5, 4-е издание, 2017 г., с включением ряда дополнительных положений.

Содержание API RP 5C5, 4-е издание, 2017 г., приведено в настоящем стандарте в дополнительном приложении ДА с целью удобства пользователя. При этом в приложении ДА значения и показатели в единицах USC заменены на значения и показатели в единицах СИ.

Ряд терминов ISO 13679:2019 заменены терминами, применяемыми в межгосударственной практике: термин "материнская труба" на термин "исходная заготовка", термин "укороченная труба" на термин "патрубок", термин "муфтовое соединение", означающий элемент соединения с внутренней резьбой, на термин "раструбный элемент".

Настоящий стандарт разработан с целью гармонизации с международной практикой экспериментального подтверждения области испытательных и предельных критических нагрузок на резьбовое соединение, имеющего решающее значение при проектировании обсадных и насосно-компрессорных труб, применяемых в нефтяной и газовой промышленности. Обсадные и насосно-компрессорные трубы подвергают нагрузкам, включающим наружное и внутреннее давления, осевое растяжение, осевое сжатие, изгиб, скручивание, поперечные усилия и температурные изменения. Величина и комбинация этих нагрузок приводят к различным механизмам разрушения тела трубы и резьбового соединения. Механизм разрушения, испытательные и предельные нагрузки для резьбового соединения отличаются, и зачастую меньше, чем для тела трубы, что требует экспериментального подтверждения.

Подтверждение испытательных и предельных нагрузок предусматривает испытания эксплуатационных характеристик резьбового соединения при заданных предельных нагрузках. Такие испытания гарантируют, что эксплуатационные характеристики резьбовых соединений, применяемых в пределах этих нагрузок, будут не ниже эксплуатационных характеристик испытанных резьбовых соединений и будут включать предельные отклонения размеров, механические свойства, обработку поверхности, момент свинчивания, вид и количество резьбовой смазки.

Для специальных условий эксплуатации может потребоваться проведение других испытаний резьбовых соединений, и в этом случае между заказчиком и изготовителем будут согласованы необходимые отклонения от положений настоящего стандарта.

Рекомендуется проведение испытаний под наблюдением представителей заказчика и (или) инспекции третьей стороны.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний стойкости к образованию задиров при свинчивании, уплотнительных свойств и конструктивной прочности резьбовых соединений обсадных и насосно-компрессорных труб, применяемых для общих условий эксплуатации, без учета наружного диаметра труб.

Настоящий стандарт включает испытания резьбовых соединений, применяемых в наиболее распространенных условиях, и не распространяется на применение резьбовых соединений в любых условиях, например в агрессивных средах, которые могут повлиять на эксплуатационные характеристики резьбовых соединений.

Настоящий стандарт дополняет API RP 5C5:2017, требования которого применяют, если в настоящем стандарте не указано иное.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения)]:

ISO 3183, Petroleum and natural gas industries. Steel pipe for pipeline transportation systems (Промышленность нефтяная и газовая. Стальные трубы для трубопроводно-транспортных систем)

ISO 11960, Petroleum and natural gas industries. Steel pipes for use as casing or tubing for wells (Нефтяная и газовая промышленность. Трубы стальные, используемые в качестве обсадных и насосно-компрессорных труб для скважин)

API RP 5C5:2017, Procedures for testing casing and tubing connections (Процедуры испытаний соединений обсадных и насосно-компрессорных труб)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по API RP 5C5:2017, а также следующие термины с соответствующими определениями.

ISO и IEC поддерживают терминологические базы данных, используемые в целях стандартизации по следующим адресам:

- платформа онлайн-просмотра ISO: доступна по адресу http://www.iso.org/obp;

- Электропедия IEC: доступна по адресу http://www.electropedia.org/.

3.1 влияние нагрузки, близкой к пределу текучести (near-yield loading effects): Циклический рост диапазона пластических деформаций в циклически размягчающемся материале при напряжениях ниже предела текучести этого материала.

3.2 область номинальных эксплуатационных характеристик соединения (nominal connection performance envelope): Заявленные изготовителем эксплуатационные характеристики резьбового соединения, основанные на установленных геометрических и технических характеристиках трубы.

     4 Дополнения к основным положениям API RP 5C5:2017

     4.1 Общие требования

Должны быть применены требования API RP 5C5:2017, если в 4.2-4.7 не указано иное.

     4.2 Область применения

Заменить в API RP 5C5:2017 раздел 1 разделом 1 настоящего стандарта.

     4.3 Нормативные ссылки

Замена:

"API Spec 5CT Спецификация на обсадные и насосно-компрессорные трубы" на "ISO 11960 Нефтяная и газовая промышленность. Стальные трубы, используемые в качестве обсадных и насосно-компрессорных труб для скважин".

Замена:

"API Spec 5L Спецификация на трубы для трубопроводов" на "ISO 3183 Нефтяная и газовая промышленность. Стальные трубы для трубопроводных транспортных систем".

     4.4 Область номинальных эксплуатационных характеристик соединения

Замена первого абзаца в API RP 5C5:2017 (пункт 4.3) следующим абзацем:

"До начала испытаний изготовитель должен предоставить план испытаний. План испытаний должен содержать лист технических требований к резьбовому соединению с указанием предполагаемого уровня оценки при испытаниях и характеристик резьбового соединения с областью номинальных эксплуатационных характеристик.

Изготовитель должен представить чертеж с сечениями резьбового соединения и документацию, детализирующую технические требования, процессы и процедуры, необходимые для полного изготовления и контроля резьбового соединения, а также параметры свинчивания резьбового соединения и порядок ремонта. Дополнительно изготовитель должен указать особые характеристики тела трубы, например: минимальную толщину стенки, равную 90% номинальной, высокую стойкость к смятию или контролируемый предел текучести, который требуется для оценки резьбового соединения".

Замена пункта A.1.5 в API RP 5C5:2017 следующим пунктом:

"Изготовитель резьбового соединения должен предоставить область номинальных эксплуатационных характеристик соединения с одноосными номинальными значениями и заданными параметрами, указанными в этой области".

     4.5 Анизотропные эталонные кривые

В настоящем стандарте принимается, что изотропное поведение материала проявляется не во всех трубных изделиях нефтяного сортамента (OCTG) и что кривая номинального VME тела трубы (см. API RP 5C5:2017, приложение D, кривая 1) и кривая фактического VME испытательного образца тела трубы (см. API RP 5C5:2017, приложение D, кривая 4) явно отражают предположение об изотропности материала. Чтобы обеспечить соответствующий контекст для проведения испытаний резьбовых соединений с учетом анизотропности материалов, изготовитель должен разработать и предоставить кривую номинальной текучести тела трубы и кривые фактической текучести испытательного образца тела трубы, используя анизотропный критерий текучести, например: обычный анизотропный критерий текучести Хилла или другие критерии для учета наблюдаемых свойств текучести (сжатия) вместо кривых изотропного материала. Изготовитель резьбового соединения должен документировать методику построения этих анизотропных кривых текучести и представить эту методику и кривые для отчета об испытаниях резьбового соединения [см. API RP 5С5:2017, раздел С.2, подраздел 7, перечисление а)].

     4.6 Влияние нагрузки, близкой к пределу текучести

В системах резьбовых соединений труб, т.е. в испытательных образцах резьбовых соединений, циклическое нагружение до уровней напряжений, приближающихся к пределу текучести металла трубы, может вызвать пластическую деформацию (пластическое растяжение), которая(ое) соразмерно увеличивается с каждым циклом нагрузки. Возникающее в результате этого накопление пластической деформации может повлиять на работоспособность систем резьбовых соединений труб или привести к разрушению их конструкции, что отмечено при исследовании свойств металла и в процессе полномасштабных испытаний, проведенных для оценки резьбовых соединений обсадных труб. Эти аспекты поведения металла обсадных и насосно-компрессорных труб и их проявления в системах резьбовых соединений труб рассмотрены как влияние нагрузки, близкой к пределу текучести [1].