Предварительный национальный стандарт ПНСТ 578-2021 "Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Кабели волоконно-оптические. Общие технические условия. Общие положения" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2021 г. N 66-пнст)

Petroleum and natural gas industries. Subsea production systems. Optical fibre cables. General principles

УДК 622.276.04:006.354
ОКС 75.020

Срок действия - с 1 мая 2022 г.
до 1 мая 2025 г.

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 15 декабря 2021 г. N 66-пнст

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 установление единых правил и общих требований к конструкции, изготовлению и испытаниям волоконно-оптических кабелей, применяемых при строительстве и эксплуатации систем подводной добычи углеводородов.

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает технические требования к конструкции, изготовлению и испытаниям оптических кабелей, применяемых при строительстве и эксплуатации систем подводной добычи углеводородов.

1.2 Требования настоящего стандарта не распространяются на оптические кабели для внутрискважинного мониторинга.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 15.309-98 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения

ГОСТ IEC 60811-404 Кабели электрические и волоконно-оптические. Методы испытаний неметаллических материалов. Часть 404. Разные испытания. Испытание оболочек кабеля на стойкость к минеральному маслу

ГОСТ Р 8.568 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения

ГОСТ Р 52266-2020 Кабели оптические. Общие технические условия

ГОСТ Р 57139 Кабели оптические. Термины и определения

ГОСТ Р 59304 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Термины и определения

ГОСТ Р МЭК 60793-1-30 Волокна оптические. Часть 1-30. Методы измерений и проведение испытаний. Проверка прочности оптического волокна

ГОСТ Р МЭК 60793-2-10 Волокна оптические. Часть 2-10. Технические требования к изделию. Групповые технические требования к многомодовым оптическим волокнам категории А1

ГОСТ Р МЭК 60793-2-50 Волокна оптические. Часть 2-50. Технические требования к изделию. Групповые технические требования к одномодовым оптическим волокнам класса В

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 термины по ГОСТ Р 59304 и ГОСТ Р 57139, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 оптическая соединительная перемычка (optical flying lead): Оптический кабель с установленными на нем оптическими разъемами подводной стыковки, который предназначен для передачи оптического сигнала между подводным оборудованием.

3.2

шлангокабель системы подводной добычи (subsea umbilical): Комплекс электрических и оптических кабелей, шлангов, трубопроводов, размещенных по отдельности или в связке, защищенных общей несущей оболочкой, предназначенный для передачи сигналов управления, электрического тока, флюидов в системах питания, контроля и управления системой подводной добычи и скважинами. [ГОСТ Р 55311-2012, статья 34]

4 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ОВ - оптическое волокно;

ОК - оптический кабель;

ОМ - оптический модуль;

СПД - система подводной добычи (углеводородов);

ТНПА - телеуправляемый необитаемый подводный аппарат;

ТУ - технические условия.

5 Технические требования

5.1 Основные требования

5.1.1 ОК должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 52266 (для кабелей с областью применения П - подводные).

Примечание - Для ОК, предназначенного для укладки в составе шлангокабеля, могут быть выбраны меньшие, чем установлены в ГОСТ Р 52266, требования к толщине наружной оболочки, значениям растягивающего усилия, раздавливающего усилия и энергии удара.

5.1.2 ОК должны быть рассчитаны на непрерывную эксплуатацию в условиях погружения в морскую воду на глубину, указанную в ТУ на ОК.

5.1.3 ОК должны быть стойкими к воздействию эксплуатационных изгибов, количество и минимальный допустимый радиус которых должны быть установлены в ТУ на ОК.

5.1.4 ОК должны быть стойкими к воздействию растягивающих нагрузок, значения которых должны быть установлены в ТУ на ОК.

Примечания

1 Растягивающие нагрузки, воздействующие на ОК, включаемые в состав шлангокабеля, возникают при скрутке шлангокабеля, а также в процессе укладки шлангокабеля.

2 Растягивающие нагрузки, воздействующие на ОК, используемые в оптических соединительных перемычках, возникают при монтаже с помощью ТНПА, а также под воздействием подводных течений.

5.2 Требования к конструкции и изготовлению

ГАРАНТ:

Нумерация подпунктов приводится в соответствии с источником

5.2.2 Оптические волокна

5.2.2.1 ОВ должны соответствовать требованиям ГОСТ Р МЭК 60793-2-50 (одномодовые) или ГОСТ Р МЭК 60793-2-10 (многомодовые).

Примечание - Подтверждение соответствия ОВ требованиям, установленным к ним в ГОСТ Р 52266, проводят в соответствии с методами, установленными в указанном стандарте. Остальные требования подтверждаются паспортом предприятия-изготовителя ОВ.

5.2.2.2 Коэффициент затухания ОВ в ОК должен соответствовать ГОСТ Р 52266.

5.2.2.3 Защитное покрытие различных ОВ должно быть окрашено в разные цвета для их четкой идентификации. Цвета могут быть выбраны из стандартного ряда по ГОСТ Р 52266-2020 (приложение В).

5.2.2.4 ОВ должны быть испытаны путем перемотки под натяжением по ГОСТ Р МЭК 60793-1-30 с созданием относительного удлинения не менее 1 %. Факт перемотки подтверждается паспортом производителя ОВ.

5.2.3 Оптический кабель

5.2.3.1 ОК должны обеспечивать продольную и радиальную герметичность. ОВ должны быть изолированы от контакта с морской водой. В случае повреждения ОК область распространения воды должна быть ограничена. Допустимую длину проникновения воды вдоль оси кабеля устанавливают в ТУ на ОК.

5.2.3.2 ОК, включаемый в состав протяженных шлангокабелей, должен обеспечивать защиту ОВ от воздействия ионов водорода. С этой целью предпочтительно заключать ОВ в ОМ с помощью металлической (коррозионно-стойкой) трубки.

5.2.3.3 ОК должен быть армирован металлическими проволоками, высокопрочными нитями или иным способом для обеспечения стойкости к эксплуатационным нагрузкам.

5.2.3.4 Требования к размерам конструктивных элементов, а также по стойкости к статическому растягивающему усилию, раздавливающему усилию и энергии удара должны быть указаны в ТУ на ОК.

5.2.3.5 В случае применения армирования металлическими проволоками в качестве дополнительной защиты ОК от растяжения, изгиба и сдавливания, пространство между армирующими металлическими проволоками должно быть заполнено герметизирующим составом или другим материалом, обеспечивающим продольную герметичность при воздействии гидростатического давления.

5.2.3.6 Применяемые в конструкции ОК заполняющие составы должны быть совместимы с другими материалами ОК, не должны оказывать влияния на характеристики ОВ, легко удаляться при монтаже, не вызывать коррозию конструктивных элементов ОК.

5.2.3.7 Стойкость материала компонентов кабеля к заполняющим составам должна быть подтверждена испытаниями по методике приложения Г ГОСТ Р 52266-2020.

5.2.3.8 Стойкость наружной оболочки кабеля к морской воде должна быть подтверждена испытаниями по ГОСТ IEC 60811-404.

5.2.3.9 ОК при эксплуатации должны быть стойкими к воздействию пониженной температуры окружающей среды (до минус 4 °С), а также к воздействию повышенной и пониженной температур, воздействующих на ОК в процессе хранения и транспортирования (должны быть указаны в ТУ на ОК).

5.2.3.10 ОВ в ОК в ходе монтажа, эксплуатации и технического обслуживания не должно подвергаться длительным растягивающим усилиям, превышающим 0,2 % его удлинения.

5.2.3.11 В технической документации на конкретные ОК должны быть приведены наружные размеры, расчетная масса и минимальная строительная длина. Рекомендуемая минимальная строительная длина ОК - не менее 1000 м.

5.3 Требования к надежности

5.3.1 ОК, применяемые в оборудовании СПД, должны быть стойкими к непрерывной эксплуатации в течение срока эксплуатации оборудования СПД (как правило, 30 лет).

5.3.2 Допустимый срок эксплуатации кабеля должен быть подтвержден испытаниями образцов кабеля на сохраняемость и долговечность согласно требованиям приложения Д ГОСТ Р 52266-2020.

5.4 Требования к маркировке

5.4.1 ОК следует маркировать в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52266, по всей длине с равномерными интервалами, не превышающими 1 м, также маркировка должна содержать номер партии.

5.4.2 Дополнительно для ОК, заключенных в шлангокабель (если применяется более одного ОК), на каждом ОК должен быть нанесен уникальный идентификатор линии (например, "Линия 1") с шагом не более 1 м.

6 Требования безопасности и охраны окружающей среды

6.1 Требования электрической безопасности к ОК, применяемым в оборудовании СПД, не предъявляются.

6.2 Требования пожарной безопасности к ОК, применяемым в оборудовании СПД, не предъявляются.

6.3 ОК, применяемые в оборудовании СПД, должны выполнять требования по охране окружающей среды по 7.3 ГОСТ Р 52266-2020.

7 Правила приемки

7.1 Общие требования

7.1.1 Правила приемки ОК должны соответствовать ГОСТ 15.309, ГОСТ Р 52266, дополнительным требованиям настоящего раздела и ТУ на ОК.

7.1.2 Для проверки соответствия ОК требованиям устанавливают следующие виды контрольных испытаний: квалификационные, приемо-сдаточные, периодические, типовые.

7.1.3 Составные части и материалы следует подвергать входному контролю в соответствии с ТУ изготовителя ОК.

7.1.4 Все испытания проводят с использованием испытательного оборудования, аттестованного по ГОСТ Р 8.568, и средств измерений, поверенных в установленном порядке.

7.2 Квалификационные испытания

7.2.1 Квалификационные испытания проводят с целью подтверждения готовности производства к изготовлению вновь разработанных, модернизированных или модифицированных ОК.

7.2.2 Порядок отбора опытных образцов, объем контроля и проверок должен быть выбран по 8.2 ГОСТ Р 52266-2020.

7.2.3 Подтверждение гамма-процентного срока службы ОК и гамма-процентного срока сохраняемости проводят по методике, указанной в приложении Д ГОСТ Р 52266-2020.

7.3 Приемо-сдаточные испытания

7.3.1 ОК предъявляют к приемке партиями. За партию принимают строительные длины ОК одного маркоразмера, одновременно предъявляемые к приемке.

Минимальный объем партии - одна строительная длина.

7.3.2 Состав испытаний ОК, объем и рекомендуемая последовательность испытаний установлены в таблице 1.

Таблица 1 - Перечень приемо-сдаточных испытаний ОК для СПД

Наименование испытаний или проверок	Пункт требований настоящего стандарта	Метод испытаний по ГОСТ Р 52266-2020
Проверка конструкции и конструктивных размеров	5.1.1, 5.2.3.10	9.2.1, 9.2.2
Измерение строительной длины	5.2.3.11	9.2.3
Измерение коэффициента затухания	5.2.2.2	9.3.1
Проверка маркировки и упаковки	5.4	9.9.1

7.3.3 Испытания ОК проводят по плану сплошного контроля с приемочным числом С = 0.

7.3.4 Значение строительной длины ОК контролируют в процессе его производства.

7.3.5 При получении отрицательных результатов приемо-сдаточных испытаний ОК решение принимают согласно разделу 6 ГОСТ 15.309-98.

7.4 Периодические испытания

7.4.1 Состав периодических испытаний ОК установлен в таблице 2.

Таблица 2 - Перечень периодических испытаний ОК для СПД

Наименование испытаний или проверок	Пункт требований настоящего стандарта	Метод испытаний по ГОСТ Р 52266-2020
Стойкость к растягивающему усилию	5.1.4, 5.2.3.4	9.6.1
Стойкость к раздавливающему усилию	5.2.3.4	9.6.2
Прочность к удару	5.2.3.4	9.6.3
Стойкость к монтажным изгибам	5.1.3	9.6.4
Стойкость к осевому кручению	5.1.1	9.6.5
Стойкость к статическому изгибу	5.1.1	9.6.13
Стойкость к абразивному истиранию оболочки и маркировки оболочки	5.1.1	9.6.11
Стойкость ОМ к излому	5.1.1	9.6.12
Испытание на продольное нераспространение воды	5.2.3.1, 5.2.3.5	9.6.15
Стойкость к воздействию гидростатического давления	5.1.2	9.6.16
Стойкость к воздействию пониженной и повышенной температур окружающей среды	5.2.3.9	9.7.1
Стойкость к циклической смене температур	5.2.3.9	9.7.1
Температура каплепадения гидрофобного заполнителя, характеристики стекания и испарения заполнителя	5.2.3.9	9.7.4
Проверка совместимости конструктивных материалов и элементов, входящих в состав ОК, с заполняющими составами 1)	5.2.3.7, 5.3.1	Приложение Г
Контроль уровня натяжения ОВ в ОК	5.2.3.10	Д.2.6
1) Испытания проводят с периодичностью один раз в пять лет.

Испытания проводят не реже одного раза в год, по плану выборочного двухступенчатого контроля с объемом выборки n ₁ = n ₂ = 3 образца.

При мелкосерийном производстве (менее трех строительных длин в год) допускается проводить климатические испытания (по 9.7.1 ГОСТ Р 52266-2020) на одном образце.

В выборку включают отобранные случайным образом образцы ОК от партии текущего выпуска, прошедшие приемо-сдаточные испытания.

Контроль уровня натяжения ОВ в ОК осуществляют не реже чем один раз в два года.

7.4.2 Допускается проводить все испытания на одних образцах ОК, в этом случае в первую очередь проводят испытания на стойкость к воздействию пониженной и повышенной температур окружающей среды, а также циклической смены температур.

7.4.3 Результаты периодических испытаний должны быть оформлены актом, утвержденным руководством предприятия - изготовителя ОК. К акту должны быть приложены протоколы проведенных испытаний.

7.5 Типовые испытания

7.5.1 Типовые испытания ОК проводят в случаях изменения технологии или применяемых материалов по программе, согласованной с разработчиком ОК.

Состав испытаний определяют исходя из степени возможного влияния предлагаемых изменений на качество выпускаемых ОК.

В состав типовых испытаний должны быть включены испытания по подтверждению требований надежности.

7.5.2 Испытания на стойкость материала оболочки ОК к морской воде должны быть проведены по ГОСТ IEC 60811-404 при постановке продукции на производство или при смене материала внешней оболочники кабеля.

7.5.3 По результатам испытаний, оформленных протоколом и актом, принимают решение о возможности и целесообразности внесения изменений в техническую документацию.

7.5.4 Результаты типовых испытаний должны быть оформлены актом, утвержденным руководством предприятия - изготовителя ОК.

Акт должен содержать выводы и предложения о возможности внесения изменений в документацию на ОК. К акту должны быть приложены протоколы проведенных испытаний.

Ключевые слова: нефтяная и газовая промышленность, системы подводной добычи, кабели волоконно-оптические, общие технические условия, общие положения.