Фонтанная арматура и превенторы: опрессовка, ревизия, периодичность и оформление результатов

Фонтанная арматура и превенторная установка — последний барьер между пластовым давлением и площадкой. Барьер работает ровно настолько, насколько он проверен: задвижка, которая не закрывалась два года, в момент проявления закроется не всегда, а плашки, залитые затвердевшим раствором, не сомкнутся вовсе.

Разберём, что именно входит в обслуживание устьевого и противовыбросового оборудования, с какой периодичностью проводятся испытания и ревизии, какие документы при этом оформляются и как они потом читаются при экспертизе технических устройств.

Гидравлические испытания: что, чем и на какое давление

Логика испытаний одинакова для арматуры и для превенторов и строится на двух уровнях давления.

Пробное давление — повышенное относительно рабочего, прикладывается на заводе-изготовителе и после капитального ремонта, когда оборудование испытывается в собранном виде до установки на скважину. Это проверка прочности корпусных деталей.

Рабочее давление — испытание после монтажа на устье, когда проверяется герметичность собранной схемы: соединений, уплотнений, запорных органов. Конкретные значения и коэффициенты задаются технической документацией изготовителя, федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности для нефтяной и газовой промышленности и планом работ на скважине. Ключевое ограничение, о котором забывают: давление опрессовки собранной схемы не должно превышать давление опрессовки обсадной колонны и паспортное рабочее давление самого оборудования.

Что проверяется при опрессовке фонтанной арматуры:

• корпус арматуры и трубной головки, фланцевые и резьбовые соединения;
• каждая задвижка в отдельности — в обоих направлениях, с опрессовкой на закрытом запорном органе;
• крестовина, катушки, переводники, манометровые узлы и вентили;
• боковые отводы и линии, включая узлы подключения к выкидной линии;
• обратные клапаны и штуцерные узлы.

Что проверяется при опрессовке превенторной установки:

• корпус каждого превентора и межфланцевые соединения стека;
• плашечные превенторы — с закрытыми плашками на трубе соответствующего диаметра, отдельно глухие плашки;
• универсальный превентор — на давление, установленное для него документацией, оно, как правило, ниже, чем для плашечных;
• манифольд: линии глушения и дросселирования, задвижки с ручным и дистанционным приводом, дроссели регулируемые и постоянные, обратные клапаны;
• гидравлическая станция управления, аккумуляторные баллоны, линии управления и дублирующие посты.

Испытание считается состоявшимся, когда давление выдерживается заданное время без падения и без видимых пропусков. Падение давления на любом элементе — это не «допустимая утечка», а отказ узла: он ремонтируется и испытывается повторно.

Ревизия: что смотрят внутри

Опрессовка показывает герметичность здесь и сейчас. Ревизия отвечает на другой вопрос — сохранит ли узел работоспособность до следующей проверки.

По задвижкам фонтанной арматуры: разборка, оценка износа и коррозии шиберов и седел, состояние уплотнительных поверхностей, замена уплотнений и набивки сальника, проверка хода штока на всю длину, состояние резьбы шпинделя, смазка узлов, контроль усилия на штурвале. Задвижка, которую можно закрыть только двумя монтировками, ревизию не прошла.

По плашечным превенторам: разборка, извлечение плашек, оценка состояния уплотнительных элементов и их посадочных мест, проверка отсутствия остатков раствора и шлама в полостях, износ направляющих, состояние гидроцилиндров и уплотнений штоков, проверка соответствия установленных плашек диаметру труб, находящихся в компоновке.

По универсальному превентору: состояние уплотнительного элемента, признаки растрескивания и старения резины, соответствие материала уплотнения рабочей среде и температуре.

Отдельный блок — ручные приводы и линии управления. Штурвалы ручного дублирующего привода плашечных превенторов проверяются проворачиванием на полный ход с фиксацией числа оборотов до полного закрытия; штурвалы должны быть выведены за пределы опасной зоны, к ним должен быть свободный доступ и площадка обслуживания, а маховики — маркированы направлением вращения. Проверяются целостность и крепление штанг, отсутствие деформаций, работоспособность карданных соединений. По гидравлике: давление в аккумуляторах, время закрытия превентора от станции управления, работа с дублирующего поста, отсутствие утечек в линиях.

По манифольду: проходимость линий, отсутствие промывов и утяжелений в отводах, крепление линий к якорям и опорам, состояние дросселей и сменных штуцерных вставок, работоспособность манометров и датчиков давления, соответствие фактической схемы обвязки утверждённой.

Периодичность: где брать сроки

Здесь важно не изобретать значения. Периодичность опрессовок и ревизий устанавливается федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности для нефтяной и газовой промышленности, документацией изготовителя и производственными регламентами предприятия. Сверяйте конкретные интервалы по действующей редакции нормативных документов и на сайте Ростехнадзора — федеральные нормы и правила этой группы пересматривались, и работать по устаревшей распечатке нельзя.

Что можно сказать без риска ошибиться — это перечень событий, при которых испытание обязательно независимо от календаря:

• после монтажа превенторной установки на устье перед началом работ;
• после каждого демонтажа и повторного монтажа оборудования;
• после ремонта, замены плашек, уплотнений или любых элементов схемы;
• перед вскрытием продуктивного пласта и перед работами, связанными с возможностью газонефтеводопроявлений;
• после длительного простоя оборудования;
• периодически в процессе работ — с интервалом, установленным регламентом.

Отдельно от опрессовок ведутся проверки работоспособности: закрытие и открытие превенторов со станции управления и с дублирующего поста с замером времени, проворот задвижек арматуры для предотвращения прикипания. Эти операции короткие, но именно они выявляют узел, который перестал двигаться.

Протоколы и как они читаются при экспертизе

По каждому испытанию оформляется акт или протокол опрессовки. Документ без следующих позиций не имеет доказательной силы:

• наименование, тип, заводской номер и паспортное рабочее давление каждого узла;
• схема обвязки, к которой относится испытание;
• среда испытания, достигнутое давление и время выдержки;
• результат по каждому элементу отдельно, а не общая строка «схема герметична»;
• тип, номер и срок поверки манометра, которым фиксировалось давление;
• состав комиссии, подписи, дата;
• выявленные дефекты и принятые меры, если они были.

Эти протоколы становятся исходными данными при экспертизе промышленной безопасности технического устройства, когда у арматуры или превентора истекает назначенный срок службы. Эксперт восстанавливает по ним историю нагружения: сколько было опрессовок, на какие давления, были ли отказы и ремонты, менялись ли корпусные детали. Полный комплект протоколов и записей по ревизиям сокращает объём диагностики и сроки экспертизы. Пробелы в истории работают в обратную сторону: отсутствующие данные компенсируются дополнительным неразрушающим контролем, а это время и деньги.

Когда заключение по устьевому оборудованию нужно быстро, а свободного эксперта с нужной областью аттестации найти не удаётся, помогает сервис «Блиц-эксперт» НПИ «Недра»: заявку онлайн сразу видят все аттестованные эксперты, первый свободный берёт её в работу, срок — от одного дня, цена по тарифу института видна до регистрации, оплата двумя частями по 50%, а рекомендации и исправленная документация ходят внутри заявки без ограничения числа раундов.

Среда с сероводородом: отдельные требования

Если в продукции присутствует сероводород, стандартное оборудование применять нельзя — сероводородное растрескивание под напряжением разрушает высокопрочные стали без видимых предвестников. Требования к материалам корпусных деталей, крепежа и уплотнений для сероводородсодержащих сред устанавливаются профильными стандартами на материалы для таких условий; исполнение оборудования и предельные концентрации, при которых оно применимо, указываются в паспорте.

Практические следствия для эксплуатации:

• проверяйте соответствие исполнения оборудования фактическому составу среды — при изменении состава продукции по скважине это нужно пересматривать;
• крепёж и уплотнения при ремонте заменяйте только на соответствующие исполнению, «подходящая по размеру» шпилька здесь недопустима;
• усиливайте контроль коррозионного состояния: толщинометрия корпусных элементов, осмотр внутренних поверхностей при ревизии;
• сокращайте интервалы между ревизиями относительно базовых значений, обосновывая это в регламенте;
• обеспечьте контроль воздушной среды в зоне устья, средства индивидуальной защиты и отработанный порядок действий персонала при превышении предельно допустимой концентрации.

НПИ «Недра» проводит экспертизу промышленной безопасности технических устройств нефтепромыслового назначения с техническим диагностированием и неразрушающим контролем в собственной лаборатории. Если по фонду накопились узлы с истекающим сроком службы, разумнее спланировать диагностику заранее, а не в момент, когда оборудование уже нельзя эксплуатировать, а скважина стоит.

Фото: eschipul, Flickr, CC BY-SA 2.0