Приложение 8. Инструкция по проверке технического состояния и порядку проведения периодических испытаний вышек (мачт) установок для ремонта нефтяных и газовых скважин

Приложение 8

Инструкция
по проверке технического состояния и порядку проведения периодических испытаний вышек (мачт) установок для ремонта нефтяных и газовых скважин

  1. Введение                                                            

  2. Общие положения                                                     

  3. Порядок проведения проверок технического состояния вышки (мачты)    

  4. Оформление  результатов  проверки  технического   состояния   вышки 

     (мачты)                                                             

  5. Меры безопасности при проведении  проверки  технического  состояния 

     вышки (мачты)                                                       

  Приложение 8.2. Акт  проверки  технического  состояния  вышки  (мачты) 

                  установки для ремонта скважин                          

  Приложение 8.3. Результаты   анализа   химического   состава   металла 

                  элементов несущих металлоконструкций вышки (мачты)     

  Приложение 8.4. Допустимые углы отклонения всех сторон  каждой  секции 

                  относительно принятой базы для измерения               

1. Введение

Инструкция по проверке технического состояния вышек (мачт) установок для ремонта скважин (далее - Инструкция) разработана в целях обеспечения безопасности на протяжении всего срока их эксплуатации и устанавливает периодичность и порядок технического обследования и испытания вышек (мачт), нормативы для оценки пригодности их к дальнейшему использованию, состав и форму документации.

Инструкция распространяется на все вышки (мачты) установок для ремонта скважин отечественного и зарубежного производства.

2. Общие положения

2.1. Порядок и периодичность технического обслуживания и освидетельствования вышки (мачты) в пределах расчетного срока службы, установленного предприятием-изготовителем, определяются инструкцией по эксплуатации, составленной в соответствии с требованиями ГОСТ 2.601.68.

ГАРАНТ:

Постановлением Госстандарта РФ от 29 февраля 1996 г. N 130 ГОСТ 2.601-68 отменен с 1 июля 1996 г. в связи с принятием и введением в действие ГОСТ 2.601-95 для применения в РФ

2.2. Возможность и сроки продления эксплуатации вышки (мачты) сверх расчетного срока службы устанавливаются предприятием с привлечением организации, имеющей соответствующую лицензию, и по согласованию с региональным органом Госгортехнадзора.

2.3. Решение по п. 2.2 принимается после технического обследования вышки (мачты) в установленном порядке, отбраковки, реставрации или замены ее отдельных элементов и металлоконструкций в соответствии с установленными критериями и методическими указаниями.

Основанием для принятия решения являются результаты проверки технического состояния вышки (мачты) одним из следующих способов:

2.3.1. Обследование с использованием мерительных средств и методов неразрушающего контроля.

2.3.2. Статическое силовое испытание.

2.3.3. Акустико-эмиссионная диагностика состояния в сочетании со статическим силовым испытанием.

2.4. Выбор способа проверки технического состояния вышки (мачты) с учетом ее фактического состояния, времени эксплуатации и характера выявленных дефектов производится предприятием совместно со специализированной организацией.

2.5. Сроки продления эксплуатации вышки (мачты), установленные после проведения проверки ее технического состояния, не должны превышать трех лет.

Использование вышки (мачты) сверх двукратного расчетного срока службы допускается только после проверки ее технического состояния способом акустико-эмиссионной диагностики в сочетании со статическим силовым испытанием.

2.6. Проверка технического состояния вышки (мачты) и ее предварительная подготовка по п. 2.3 настоящей Инструкции производится специально подготовленным и аттестованным персоналом под руководством ответственного лица, назначенного приказом по предприятию, при участии представителей специализированной организации, имеющей лицензию Госгортехнадзора России, а в случае необходимости и при участии представителя регионального округа Госгортехнадзора России.

2.7. Порядок технического освидетельствования вышки (мачты) в период эксплуатации между очередными проверками ее состояния устанавливается графиком планово-предупредительного ремонта, разработанного предприятием, с учетом требований инструкции по эксплуатации завода-изготовителя.

2.8. Внеочередные проверки технического состояния вышки (мачты), вызванные возникновением нестандартных ситуаций (авария, отразившаяся на состоянии вышки, интенсивное развитие дефектов металлоконструкций и т.п.), проводятся в соответствии с требованиями настоящей Инструкции.

2.9. Перечень документации, необходимой для проведения проверок технического состояния вышки (мачты) и оформляемой по результатам этих проверок, должен соответствовать требованиям ГОСТ 2.601.68, ГОСТ 2.602.68, а также требованиям других нормативных документов и настоящей Инструкции.

ГАРАНТ:

Постановлением Госстандарта РФ от 29 февраля 1996 г. N 131 ГОСТ 2.602-68 отменен с 1 июля 1996 г. в связи с принятием и введением в действие ГОСТ 2.602-95 для применения в РФ

2.10. Проверку технического состояния вышек (обследование, статические силовые испытания) следует проводить в светлое время суток при благоприятных погодных условиях.

3. Порядок проведения проверок технического состояния вышки (мачты)

  3.1. Обследование вышки (мачты) с использованием мерительных средств и 

       методов неразрушающего контроля                                   

  3.2. Статическое силовое испытание вышки (мачты)                       

  3.3. Акустико-эмиссионная диагностика состояния вышки (мачты)          

3.1. Обследование вышки (мачты) с использованием мерительных средств и методов неразрушающего контроля

3.1.1. Экспертиза технической документации. В состав документации входят:

паспорт на установку;

инструкция по эксплуатации предприятия-изготовителя;

сведения о предыдущих ремонтах вышки (мачты);

сведения о химическом составе (марки) стали металлоконструкций.

3.1.2. Подготовка вышки (мачты) к обследованию

3.1.2.1. Вышка (мачта) освобождается от талевой системы и укладывается в транспортное положение. Секции вышки (мачты) соединяются между собой скобой или другими средствами.

3.1.2.2. Вышка (мачта) освобождается от оснастки для выдвижения верхней секции и разъединяется с гидроподъемниками (шарниры штоков).

3.1.2.3. Грузоподъемным краном вышка (мачта) поднимается над передней опорой на 2-3 см. Стропы крана крепятся к вышке (мачте) на расстоянии одной четверти от каждого конца.

3.1.2.4. Разъединяется шарнирное соединение вышки (мачты) с основанием.

3.1.2.5. Подъемным краном вышка (секция в секции) снимается с агрегата и укладывается на специально оборудованной площадке или стационарном стенде (приложение 8.1, рис. 8.1). Конструкция стенда разрабатывается и изготовляется предприятием в соответствии с конкретным типоразмером вышки (мачты) агрегата. Стенд должен удовлетворять следующим требованиям:

иметь длину, достаточную для размещения на нем вышки (мачты) в раздвинутом состоянии;

оснащаться роликами 6 и 7;

оснащаться опорами 3, 4 и 5. При этом опора 5 - плоская, а опоры 3 и 4 - качающиеся;

оснащаться приспособлением для крепления нижней секции 2 к опоре 5;

оснащаться приспособлением 8 для крепления буксирного троса к секции 1;

оснащаться буксирным тросом 9.

3.1.2.6. Секция 2, расположенная на опорах 4 и 5, прижимается и крепится к опоре 5.

3.1.2.7. Буксирным тросом 8 (рис. 8.1), перекинутым через ролик 6, верхняя секция 1 вытягивается из нижней секции 2 на полную длину с расположением верхней части секции 7 на опоре 3.

3.1.2.8. Вышка (мачта) очищается от грязи, замазученности, ржавчины, отслоенной краски и т.д. После окончания вышеуказанных работ она находится на стенде в горизонтальном положении на опорах 3, 4 и 5.

3.1.3. Осмотр вышки (мачты) с выявлением дефектов

Осмотру подвергаются:

все элементы металлоконструкции вышки (мачты);

подкронблочные балки;

стопорные устройства для фиксации вышки (мачты) в вертикальном положении;

механизм подъема и выдвижения вышки (мачты);

балкон для работы с трубами (штангами).

Основные дефекты вышки (мачты)

Трещины

Внешними признаками трещин могут быть подтеки ржавчины, выходящие на поверхность металла, шелушение краски.

При осмотре необходимо обратить внимание на места концентрации напряжений (перепад сечений профиля, отверстия, перепады толщины сваренных "встык" деталей, прерывистые сварные швы).

Уточнение размеров трещин производится с применением луп со степенью увеличения в 5-10 раз или неразрушающих методов (капиллярного, ультразвукового и др.).

Поражение металла коррозией

Корродированные участки тщательно очищаются стальными щетками. Степень поражения металла коррозией определяется замером толщины стенок проката штангенциркулем, а при недоступности (коробчатая конструкция) - ультразвуковым толщиномером. Допустимые толщины устанавливаются изготовителем установки. Элементы с недопустимой толщиной стенок заменяются новыми, а секции коробчатой конструкции восстановлению не подлежат.

Расслоение металла

Элементы вышки (мачты) ферменного типа с участками расслоения металла подлежат замене новыми элементами с последующим неразрушающим контролем сварки. В коробчатой конструкции вышки (мачты) участки расслоения металла уточняются ультразвуковой дефектоскопией. Элементы с расслоением металла заменяются новыми, а секции с коробчатой конструкцией восстановлению не подлежат.

Дефекты сварных соединений

Основными дефектами сварных соединений являются: несплавление кромок шва с основным металлом, незаваренные кратеры, прожоги, подрезы, трещины всех видов и направлений. Сварные швы или отдельные участки швов с недопустимыми дефектами должны быть удалены и по возможности заварены вновь с последующим неразрушающим контролем качества швов.

3.1.4. Определение отклонений геометрических форм и размеров элементов вышки (мачты) от проектных

3.1.4.1. Отклонение формы поперечных сечений секции вышки (мачты) от прямоугольной формы проверяется в ее сечениях А, В, С и Д (рис. 8.1, приложение 8.1). Измерения производятся оптическим квадрантом.

Работы проводятся в такой последовательности.

Замеряется и регистрируется отклонение от горизонтали верхней плоскости вышки (секции) в сечении А-А (рис. 8.1, приложение 8.1; рис. 8.2, приложение 8.4, позиция 1). Отклонение от горизонтали является базой, относительно которой определяется отклонение от вертикали и горизонтали всех плоскостей в сечении А-А и В-В.

Замеряются и регистрируются отклонения от вертикали и горизонтали в сечении А-А (рис. 8.1), по позициям 2, 3 и 4 (рис. 8.2) и в сечении Б-Б (рис. 8.1), по позициям 7, 2, 3 и 4 (рис. 8.2).

Замеряется и регистрируется отклонение от горизонтали верхней плоскости вышки (мачты) в сечении С-С (рис. 8.1), позиция 1 (рис. 8.2). Отклонение от горизонтали является базой, относительно которой определяются все последующие отклонения секции 1 (рис. 8.1).

Замеряются и регистрируются отклонения от горизонтали и вертикали в сечении С-С (рис. 8.1), позиции 2, 3 и 4 (рис. 8.2); в сечении Д-Д (рис. 8.1), позиции 1, 2, 3 и 4 (рис. 8.2).

Допустимые углы отклонения всех сторон каждой секции относительно принятой базы для измерения - позиция 1, рис. 8.2, приложение 8.4 - должны быть не более 17 мин.

При больших отклонениях секция к дальнейшей эксплуатации не допускается.

3.1.4.2. Определение прямолинейности ног секции.

Отклонением от прямолинейности ног секции является стрела прогиба (зазор) между ногой секции и натянутой струной в горизонтальной плоскости на стенде. Замер стрелы прогиба производится металлической измерительной линейкой. Результаты замеров регистрируются.

После окончания замеров стрел прогибов в одной плоскости вышка (мачта) переворачивается на стенде на 90° и производится определение стрел прогибов ног секции в другой плоскости.

Переворачивание вышки (мачты) на 90° осуществляется в такой последовательности:

снимается фиксатор секций между собой;

верхняя секция втягивается в нижнюю трактором, натяжением буксирного троса 9 (рис. 8.1);

ставится фиксатор секций между собой;

секция 2 разъединяется с опорой 5;

вышка (мачта) поворачивается на 90° в любую сторону на опоры 4 и 5;

секция 2 крепится к опоре 5;

верхняя секция вытягивается из нижней секции натяжением буксирного троса 8 (рис. 8.1).

В таком виде вышка (мачта) подготовлена к определению отклонений ног секции от прямолинейности в другой плоскости.

Допустимые отклонения от прямолинейности ног секции f:

                    l

                     1

             f <= ------,

              1     700

где  f  - стрела прогиба;

      1

     l  - длина секции (наибольшая),

      1

                    l

                     2

             f <= ------3

              2     400

где  f  - стрела прогиба;

      2

     l  - расстояние между поясами секции (наибольшее).

      2

               l             l

                1             2

     При f  > ------ и f  > ----- секция восстановлению не подлежит.

          1    700      2    400

3.1.5. Демонтаж вышки (мачты) со стенда и монтаж ее на установке

Демонтаж вышки (мачты) со стенда и монтаж ее на установке проводятся в такой последовательности:

Верхняя секция втягивается в нижнюю буксирным тросом 9 (рис. 8.1). Операцию проводят при закрепленном положении нижней секции к опоре 5.

Верхняя и нижняя секции соединяются между собой скобами.

Грузоподъемным краном вышка (мачта) поднимается со стенда, переносится и монтируется на агрегате в порядке, обратном ее демонтажу.

3.1.6. Определение неперпендикулярности оси вышки к ее основанию

3.1.6.1. В горизонтальном положении вышки (мачты) к ее ногам крепятся металлические измерительные линейки (магнитами или струбцинами). Линейки крепятся на самом верхнем и самом нижнем поясах вышки (мачты) и на ногах, примыкающих к указанным поясам.

Линейки предназначены для последующего определения перпендикулярности оси вышки (мачты) к ее основанию. На поясных линейках регистрируются показания на шкалах средних точек между ее ногами.

3.1.6.2. Вышка (мачта) поднимается в вертикальное положение и фиксируется в этом положении согласно инструкции по эксплуатации агрегата.

3.1.6.3. Теодолитом, расположенным на расстоянии от вышки (мачты) не менее ее высоты плюс 10 м, определяется разность отметок, зарегистрированных как средние точки на поясах (п. 3.1.6.1).

Допустимая разность показаний должна удовлетворять условию

                         L

                  A <= -----,

                        400

где  А - разность показаний;

     L - расстояние между верхней и нижней линейками (поясами).

3.2. Статическое силовое испытание вышки (мачты)

3.2.1. Подготовительные работы

3.2.1.1. Экспертиза технической документации в соответствии с п. 3.1.1. настоящей Инструкции, а также сертификатов на канаты для оснастки талевой системы установки, оттяжек.

3.2.1.2. Вышка (мачта) подъемника приводится в транспортное положение. Определяется состояние (с использованием необходимых замеров) вышки (мачты), опорной рамы, транспортной базы, балконов. Выявленные дефекты вышки (мачты) устраняются в соответствии с п. 2.3 настоящей Инструкции. На верхний и нижний пояса вышки (мачты) и на ногах, примыкающих к этим поясам, крепятся металлические измерительные линейки.

3.2.1.3. Производится проверка состояния лебедки, талевой системы, других механизмов установки.

3.2.1.4. Установка устанавливается на испытательной площадке. Испытательная площадка для установки агрегата сооружается в соответствии с инструкцией по его эксплуатации с увеличением опорной площади на грунт, в 1,5 раза превышающим величину, необходимую для номинальной грузоподъемности агрегата. Якоря для оттяжек углубляются на 1,5-кратное значение установленной величины для нормальной эксплуатации агрегата. Конструкция якоря и трос оттяжек должны быть рассчитаны на 1,5-кратную перегрузку.

3.2.1.5. Вышка (мачта) поднимается в вертикальное положение и фиксируется в этом положении в соответствии с инструкцией по эксплуатации установки. Максимальное смещение оси талевого блока относительно оси приложения нагрузки на вышку (мачту) не должно превышать 50 мм. Вышка (мачта) закрепляется оттяжками, натянутыми с усилием, рекомендуемым инструкцией по эксплуатации установки.

3.2.1.6. Проверяется работа агрегата на холостом ходу и перпендикулярность оси вышки (мачты) к ее основанию.

3.2.2. Проведение статических силовых испытаний

3.2.2.1. В вертикальном положении вышки (мачты) на нижней и верхней измерительных линейках выбираются показания (любые); определяются их угловые координаты на шкале вертикальных углов теодолита. Показания теодолита регистрируются. Определяется соотношение угловых единиц теодолита с линейными единицами на измерительных линейках.

3.2.2.2. Нагружение вышки (мачты) проводится собственной лебедкой путем закрепления крюка подъемника за "мертвый якорь" или с применением других технических средств (вспомогательных лебедок, тракторов, домкратов). Пульт управления процессом нагружения должен быть установлен в безопасном месте (на расстоянии не менее высоты вышки плюс 10 м).

3.2.2.3. На вышку (мачту) создается номинальная нагрузка. Нагрузка выдерживается в течение 5-8 мин, после чего увеличивается до испытательного значения, равного 1,25-1,5 от номинального значения с последующей выдержкой 5-10 мин.

3.2.2.4. При испытательной нагрузке определяются угловые координаты на шкалах теодолита. Указанные углы регистрируются.

3.2.2.5. Определяется разность угловых координат выбранных точек (показаний) на шкалах измерительных линеек до нагружения и после нагружения вышки (мачты).

Разность угловых координат переводится в линейные единицы - определяется остаточная деформация.

Отсутствием остаточной деформации считается разность не более погрешности измерений. Допустимая погрешность измерения утлой теодолита должна быть не более 30 с.

При наличии остаточных деформаций вышка (мачта) подлежит списанию. При отсутствии остаточных деформаций вышка (мачта) допускается к последующей эксплуатации.

3.3. Акустико-эмиссионная диагностика состояния вышки (мачты)

Метод акустико-эмиссионной (АЭ) диагностики наряду с выявлением скрытых дефектов обеспечивает возможность постоянного контроля за развитием деформаций в металлоконструкциях в процессе их нагружения и тем самым позволяет своевременно прекратить испытание, не доводя те или иные элементы вышки (мачты) до критического состояния.

Данные работы проводятся в соответствии с Методикой акустико-эмиссионной диагностики металлоконструкций подъемников для капитального и текущего ремонта скважин, приведенной в приложении 6 настоящей Инструкции по техническому диагностированию состояния передвижных установок для ремонта скважин.

4. Оформление результатов проверки технического состояния вышки (мачты)

В случае когда работы по проверке технического состояния вышки (мачты) являются частью работ по диагностированию состояния подъемника в целом, результат оформляется согласно разделу 2.8 (см. с. 16), приложений 1 и 3 данной Инструкции по диагностированию подъемников.

Если проверяется техническое состояние только самой вышки (мачты), то результаты оформляются актом (приложение 8.2).

К акту прилагается пояснительная записка, подписанная представителями организаций - исполнителями работ.

Пояснительная записка включает следующие данные:

4.1. Подробное описание обнаруженных дефектов вышки (мачты) на всех стадиях проверки ее технического состояния с приложением эскизов, определяющих их местонахождение, а также способов устранения.

4.2. Химический состав металла новых элементов вышки (приложение 8.3).

4.3. Копия удостоверения сварщика, допущенного к сварочным работам по ремонту вышки (мачты).

4.4. Технология сварочных работ.

5. Меры безопасности при проведении проверки технического состояния вышки (мачты)

5.1. Работы по обследованию, ремонту и покраске вышки (мачты) должны проводиться в соответствии с действующими Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности, утвержденными Госгортехнадзором России 14.12.92 г., а также другими нормативно-техническими документами.

5.2. Все участники проверки технического состояния вышки (мачты) перед началом работ должны быть проинструктированы по безопасному ведению работ.

5.3. Выполнение сварочных работ на открытом воздухе допускается при условии применения соответствующих приспособлений для защиты мест сварки от атмосферных осадков и ветра. Возможность и порядок производства сварочных работ при температуре воздуха ниже 0°С должны устанавливаться инструкциями по технологии сварки.