Межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 13678-2022 "Трубы обсадные, насосно-компрессорные, трубопроводные и элементы бурильных колонн для нефтяной и газовой промышленности. Оценка и испытание резьбовых смазок" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 февраля 2022 г. N 94-ст)

Межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 13678-2022
"Трубы обсадные, насосно-компрессорные, трубопроводные и элементы бурильных колонн для нефтяной и газовой промышленности. Оценка и испытание резьбовых смазок"
(введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 февраля 2022 г. N 94-ст)

Casing, tubing, line pipes and drill stem elements tor petroleum and natural gas industries. Evaluation and testing of thread compounds

УДК 621.774:322:621.89:006.354
МКС 75.180.10

Дата введения - 1 мая 2022 г.
Введен впервые

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 31 января 2022 г. N 147-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	ЗАО "Национальный орган по стандартизации и метрологии" Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Россия	RU	Росстандарт
Узбекистан	UZ	Узстандарт
Украина	UA	Минэкономразвития Украины

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 февраля 2022 г. N 94-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 13678-2022 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 мая 2022 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 13678:2010 "Нефтегазовая промышленность. Оценка и испытание резьбовых смазок для резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных и магистральных труб и элементов бурильных колонн" ("Petroleum and natural gas industries - Evaluation and testing of thread compounds for use with casing, tubing, line pipe and drill stem elements", IDT).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 67 "Материалы, оборудование и морские сооружения для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности", подкомитетом SC 5 "Обсадные, насосно-компрессорные и бурильные трубы" Международной организации по стандартизации (ISO).

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

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

6 Введен впервые

7 Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р ИСО 13678-2015 ^*

------------------------------

^*_{Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 февраля 2022 г. N 94-ст ГОСТ Р ИСО 13678-2015 отменен с 1 мая 2022 г.}

------------------------------

Введение

Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 13678:2010, разработанному на основе второго издания стандарта API RP 5АЗ (июль 2003 года) с поправкой и включением в приложение I всех разделов первого издания стандарта API RP 7А1 (ноябрь 1992 года).

Настоящий стандарт устанавливает требования и рекомендации к проведению испытаний и выбору резьбовых смазок для резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных труб, труб для трубопроводов и элементов бурильных колонн на основе общепринятой современной промышленной практики. Процедуры испытаний должны соответствовать положениям раздела 7 ГОСТ ISO/IEC 17025-2019.

Эксплуатационные свойства резьбовых смазок для резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных труб и труб для трубопроводов, в том числе резьбовых соединений "Премиум" и резьбовых упорных соединений элементов бурильных колонн, включают:

a) трибологические свойства, которые обеспечивают качественное свинчивание резьбового соединения;

b) свойства, обеспечивающие стойкость резьбовых соединений к образованию задиров и разрушению контактных поверхностей при свинчивании и развинчивании;

c) герметизирующие свойства для резьбовых соединений с уплотнением по резьбе и (или) свойства, не препятствующие герметизирующим свойствам специальных элементов уплотнения резьбовых соединений (узел уплотнения металл-металл, уплотнительные кольца из политетрафторэтилена и т.д.), в зависимости от условий эксплуатации;

d) стабильность физико-химических свойств в условиях эксплуатации и хранения резьбовых смазок;

e) свойства, которые обеспечивают эффективное нанесение резьбовой смазки на контактные поверхности резьбового соединения в предполагаемых условиях эксплуатации и окружающей среды.

Дополнительно смазки для резьбовых упорных соединений элементов бурильных колонн обеспечивают:

- смазывание элементов резьбовых соединений при свинчивании для достижения соответствующих осевых допускаемых напряжений;

- эффективное уплотнение между упорными элементами резьбового соединения для предотвращения проникновения буровых растворов;

- повышение равномерности распределения радиальных допустимых напряжений;

- сопротивление резьбовых соединений дополнительному свинчиванию в скважине.

При оценке пригодности резьбовых смазок должны быть учтены условия эксплуатации, результаты лабораторных испытаний, результаты испытаний и опыт эксплуатации в промысловых условиях. Могут быть проведены дополнительные испытания для определенных условий эксплуатации.

Заказчику и изготовителю рекомендуется обсудить условия эксплуатации и ограничение применения рассматриваемых резьбовых смазок. Представителям заказчика и (или) третьей стороны рекомендуется контролировать проведение испытаний, когда это возможно.

Не следует проводить интерполяцию и экстраполяцию результатов испытаний по отношению к другим резьбовым смазкам, даже подобного химического состава.

Испытания в соответствии с настоящим стандартом сами по себе не гарантируют соответствующую эксплуатацию системы резьбовая смазка - резьбовое соединение в промысловых условиях. Заказчик сам должен оценить результаты, полученные по рекомендованным в настоящем стандарте испытаниям, и нести ответственность за соответствие системы резьбовая смазка - резьбовое соединение требованиям условий эксплуатации.

В тексте настоящего стандарта по сравнению с ISO 13678:2010 изменены отдельные фразы, заменены некоторые термины и обозначения на их синонимы или эквивалентные термины в соответствии с принятой терминологией и системой обозначений, в том числе:

- заменен термин "прецизионные весы" на соответствующий термин по ГОСТ OIML R 76-1-2011 (приложение ДД) "весы специального класса точности";

- заменены термины "box (раструб, муфта)" и "pin (ниппель)" на аналогичные термины "муфтовый элемент" и "ниппельный элемент" соответственно;

- заменены единицы измерения размеров ячеек меш (внесистемная единица) на мкм по системе СИ;

- добавлены приложения:

a) ДА (справочное), в котором указаны сведения о соответствии ссылочных международных стандартов ссылочным межгосударственным стандартам;

b) ДБ (справочное), в котором приведено соответствие номеров сит по [31] и номеров сеток по ГОСТ 6613-86 (приложение ДД);

c) ДВ (рекомендуемое), в котором приведены условия испытаний, позволяющие определить срок защиты резьбовых элементов от коррозии при использовании резьбовой смазки в различных условиях хранения и транспортирования труб;

d) ДГ (рекомендуемое), в котором приведен метод испытаний, позволяющий определить стабильность трибологических свойств резьбовых смазок, эксплуатируемых в условиях высоких температур (стойкость резьбовых соединений к адгезионному износу);

e) ДД (справочное), в котором указаны сведения о наименовании межгосударственных стандартов, приведенных в тексте настоящего стандарта;

f) ДЕ (справочное), в котором указаны сведения о допустимых отклонениях параметров проведения испытаний резьбовых смазок;

g) ДЖ (справочное), в котором приведены сведения по сходимости и воспроизводимости (неопределенности) результатов измерений;

- исключены значения единиц величин в американской системе единиц (USC) для приведения в соответствие с ГОСТ 8.417-2002 (приложение ДД).

1 Область применения

Настоящий стандарт включает требования, рекомендации, методы и условия испытаний резьбовых смазок, предназначенных для резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных труб, труб для трубопроводов и элементов бурильных колонн с резьбовыми упорными соединениями. Предусмотренные испытания применимы для оценки эксплуатационных, физико-химических свойств резьбовых смазок в лабораторных условиях.

Прежде всего приведенные методы испытаний предназначены для резьбовых смазок и не применимы для других смазочных материалов. Во многих областях к данной продукции предъявляются определенные экологические требования. Настоящий стандарт не предусматривает оценку экологичности резьбовых смазок. Заказчик несет ответственность за изучение этих свойств, применение или неприменение резьбовых смазок и соответствующую, связанную с этим применением, утилизацию.

2 Соответствие

2.1 Двойные нормативные ссылки

Техническим комитетом ISO/TC 67 установлено, что некоторые нормативные документы, разработанные техническими комитетами ISO, в контексте соответствующих требований являются взаимозаменяемыми с нормативными документами, разработанными Американским нефтяным институтом (API), Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM) или Американским национальным институтом стандартов (ANSI). Также являются взаимозаменяемыми нормативные документы ISO и ГОСТ ISO. В настоящем стандарте эти документы указываются в виде двойных ссылок - на документ ISO и после слова "или" на документ, например API, ANSI. Применение сопоставимого нормативного документа, указанного таким образом, может привести к техническим результатам, отличающимся от результатов применения документа ISO. Однако оба результата являются приемлемыми, а нормативные документы считаются взаимозаменяемыми.

2.2 Единицы измерений

В написании значений показателей в качестве десятичного знака применима запятая, для отделения разряда тысяч - пробел.

3 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 2137 ^*, Petroleum products and lubricants - Determination of cone penetration of lubricating greases and petrolatum (Нефтепродукты и смазочные материалы. Смазки пластичные и петролатум. Определение пенетрации конусом)

------------------------------

^*_{Действует ISO 2137:2020 "Нефтепродукты и смазочные материалы. Определение пенетрации конусом пластичных смазок и петролатума". Однако для однозначного соблюдения требования настоящего стандарта рекомендуется использовать только указанное в тексте издание.}

------------------------------

ISO 2176, Petroleum products - Lubricating grease - Determination of dropping point (Нефтепродукты. Смазки пластичные. Определение температуры каплепадения)

ASTM D217, Standard test methods for cone penetration of lubricating grease (Стандартные методы конусной пенетрометрии консистентных смазок)

ASTM D2265, Standard test method for dropping point of lubricating grease over wide temperature range (Стандартный метод определения температуры каплепадения консистентных смазок в широком температурном интервале)

ASTM D4048, Standard test method for detection of copper corrosion from lubricating grease (Стандартный метод определения коррозии меди в консистентной смазке)

4 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

4.1 резьбовое соединение API (API connection): Резьбовое соединение, соответствующее требованиям стандартов ISO/API, API Spec 5В и ANSI/API Spec 7-2.

Примечание - Резьбовые соединения, аналогичные резьбовым соединениям API по API Spec 5В и ANSI/API Spec 7-2, приведены в ГОСТ 34057 и ГОСТ 32696.

4.2 модифицированная резьбовая смазка API (API modified thread compound): Резьбовая смазка, соответствующая требованиям приложения A [8].

4.3 муфтовый элемент (box): Элемент соединения с внутренней резьбой.

Примечание - К муфтовым элементам относятся муфты для труб, раструбные концы безмуфтовых труб с внутренней резьбой и муфтовые элементы замков бурильных труб.

4.4 обсадные, насосно-компрессорные трубы и трубы для трубопроводов, СТ и LP (casing, tubing and line pipe, CT and LP): Изготовляемые и поставляемые трубные изделия.

4.5 элементы бурильных колонн (drill stem elements): Компоненты бурильных колонн от вертлюга или верхнего привода до долота, включая ведущие бурильные трубы, переводники, бурильные трубы, утяжеленные бурильные трубы и другие внутрискважинные инструменты, такие как стабилизаторы, расширители и др.

4.6 ниппельный элемент (pin): Элемент соединения с наружной резьбой.

Примечание - К ниппельным элементам относятся концы муфтовых и безмуфтовых труб с наружной резьбой и ниппельные элементы бурильных труб.

4.7 резьбовое соединение "Премиум" (premium connection): Резьбовое соединение с узлом(ами) уплотнения металл-металл или без него (них), обеспечивающее высокие эксплуатационные характеристики по сравнению с соединениями API.

4.8 запатентованное резьбовое соединение (proprietary connection): Резьбовое соединение, конструкция которого не опубликована, изготовляемое и поставляемое компаниями, имеющими исключительные права на его изготовление и (или) продажу.

4.9 резьбовая смазка контрольного эталонного состава для резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных труб и труб для трубопроводов (thread compound reference standard formulation for casing, tubing and line pipe connection): Резьбовая смазка, состав которой соответствует требованиям приложения В, включая ограничения и предельные отклонения, установленные в таблицах B.1, B.2 и B.3.

Примечание - Резьбовая смазка контрольного эталонного состава не предназначена для использования в промысловых условиях.

4.10 резьбовая смазка контрольного эталонного состава для резьбовых упорных соединений бурильных труб (thread compound reference standard formulation for rotary shouldered connection): Резьбовая смазка, состав которой соответствует требованиям I.4.2.

Примечание - Резьбовая смазка контрольного эталонного состава не предназначена для использования в промысловых условиях.

4.11 резьбовое упорное соединение; RSC (rotary shouldered connection, RSC): Резьбовое соединение элементов бурильных колонн, включающее резьбу, уплотнительные и упорные элементы.

4.12 уплотнение (seal): Элемент резьбового соединения, препятствующий проникновению жидких и газообразных сред.

Примечание - Стойкость резьбового соединения к проникновению газовых и жидких сред также называется герметичностью (sealing или leaktightness) соединения.

4.13 консервационная смазка (storage compound): Материал, наносимый на резьбовые элементы труб, муфт и замков, для защиты от коррозии только на период транспортирования и (или) хранения, не используемый при свинчивании резьбовых соединений.

4.14 резьбовая смазка (thread compound): Материал, наносимый на элементы резьбового соединения труб перед свинчиванием, для смазывания резьбы в процессе свинчивания и развинчивания и для обеспечения герметичности резьбового соединения при воздействии внутреннего и наружного давления, жидких и газообразных сред.

Примечание - Некоторые резьбовые смазки могут содержать вещества, обеспечивающие консервационные свойства.

4.15 система "резьбовая смазка - резьбовое соединение" (thread compound/connection system): Система, состоящая из элементов резьбового соединения труб, имеющих специальную геометрию, дополнительные элементы и покрытия поверхности в сочетании с резьбовой смазкой.

4.16 замок (tool joint): Изделие с резьбой, применяемое для соединения элементов бурильной колонны.

5 Свойства резьбовых смазок

5.1 Общий перечень свойств

Резьбовые смазки относят к классу пластичных смазочных материалов. Испытания, предусмотренные настоящим стандартом, предназначены для того, чтобы характеризовать свойства резьбовых смазок в условиях эксплуатации. Заказчик и изготовитель могут согласовать следующие свойства поставляемой резьбовой смазки:

- тип загустителя;

- тип основы смазки;

- внешний вид;

- температуру каплепадения;

- плотность;

- выделение масла;

- температуру вспышки базового масла;

- выщелачивание водой;

- отсутствие выделения газа в течение времени испытания;

- пенетрация;

- реологические свойства;

- коррозионное воздействие на медь;

- обеспечение стойкости резьбовых соединений при предельном давлении;

- уплотнительные свойства в жидких и газообразных средах;

- трибологические свойства;

- защита от коррозии;

- способность к нанесению и адгезии;

- область применения;

- ограничения по сроку хранения.

Изготовитель резьбовых смазок должен вносить изменения в документацию на продукцию при любом изменении состава смазки, которое может привести к изменению каких-либо важных эксплуатационных свойств. Документация должна содержать данные, представляющие свойства типичной партии резьбовой смазки.

Данные по испытаниям и контролю, оформленные в соответствии с настоящим стандартом, должны быть сохранены изготовителем и доступны для заказчика в течение установленного срока хранения, но не менее трех лет с даты изготовления резьбовой смазки.

5.2 Физико-химические свойства

5.2.1 Общие положения

Физико-химические свойства резьбовых смазок должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 1. Состав резьбовых смазок различен, является собственностью разработчика или запатентован. Состав смазки не может быть определен в рамках настоящего стандарта. Заказчик должен учитывать эксплуатационные свойства и рекомендации изготовителей резьбовых смазок.

Таблица 1 - Испытания резьбовых смазок для определения физико-химических свойств

Наименование показателя a)		Метод испытания	Значение показателя b)
Температура каплепадения, °C	M	ISO 2176 или ASTM D2265	Не ниже 138	S
Испаряемость, объемная доля потерь, %, после выдержки в течение 24 ч при температуре 100 °C	M	Приложение D	Не более 3,75	S
Выделение газа, см 3, в течение 120 ч при температуре 66 °C	M	Приложение G	Не более 20	S
Выделение масла, объемная доля, %, после выдержки в течение 24 ч при температуре 100 °C (никелевый конус)	M	Приложение E	Не более 10,0	S
Пенетрация, 10 -1 мм после 60 тактов перемешивания при температуре 25 °C	M	Приложение С	Не более  15	S
Интервал технологичности (пенетрация от мин до макс) после 60 тактов перемешивания при температуре минус 7 °C			Типичный показатель при производстве	R
Плотность, колебания, %, от среднего значения при производстве	M	Контролирует изготовитель	Не более  5,0	S
Выщелачивание водой, массовая доля потерь, %, после выдержки в течение 2 ч при температуре 66 °C	M	Приложение Н	Не более 5,0	S
Способность к нанесению и адгезионные свойства:	M	Приложение F
нанесение в холодном состоянии при температуре минус 7 °C			Применима	R
адгезия при температуре 66 °C, массовая доля потерь, %			Не более 25	R
Коррозия меди при заданном уровне коррозии	M	ASTM D4048	1В или лучше	R
Замедление коррозии, площадь коррозионных повреждений поверхности, %, после выдержки в течение 500 ч при температуре 38 °C	I	Приложение L	Менее 1,0	R
Стабильность смазки после 12 мес хранения:	M	Контролирует изготовитель
изменение пенетрации, 10 -1 мм		Приложение C	Не более  30	R
выделение масла, объемная доля, %		Приложение E	Не более 10,0	R
Стабильность смазки в промысловых условиях, объемная доля потерь, %, после выдержки в течение 24 ч при температуре 138 °C	I	Приложение M	Не более 25,0	R
a) M - обязательное испытание, I - справочное испытание. b) S - требуемое значение, R - рекомендуемое значение.
Примечания 1 Значения, указанные в настоящей таблице, могут не соответствовать значениям, указанным в таблице A.3, в которой приведены значения и требования стандарта [8] (заменен стандартом [9]). Эти значения были пересмотрены для учета требований современных условий эксплуатации при высоких температурах, а также колебаний плотности запатентованных резьбовых смазок различного состава. 2 На территории государств, входящих в Содружество Независимых Государств, испытания по показателю "Температура каплепадения" также допускается проводить по ГОСТ ISO 2176 (приложение ДА) или ГОСТ 6793 (приложение ДД). 3 На территории государств, входящих в Содружество Независимых Государств, испытания по показателю "Коррозия меди" также допускается проводить по ГОСТ 32335 (приложение ДД)

5.2.2 Температура каплепадения

Температура каплепадения является мерой размягчения и текучести резьбовой смазки под воздействием тепла. Результаты определения температуры каплепадения могут быть использованы для установления максимальной температуры, до которой не происходит разжижение смазки или выделение масла; для указания типа резьбовой смазки. Результаты этого испытания могут не соотноситься напрямую с эксплуатационными свойствами резьбовой смазки, если только такое соотношение не установлено.

Для резьбовых смазок температура каплепадения является показателем термической стабильности основы смазки и добавок. Низкая термическая стабильность может отрицательно сказаться на эксплуатационных свойствах резьбовой смазки в условиях использования при высоких температурах. В соответствии с современными требованиями к эксплуатации при высоких температурах температура каплепадения должна быть не ниже 138 °C, испытания должны быть проведены по ISO 2176 или ASTM D2265.

Примечания

1 При сверхвысоких температурах эксплуатации может потребоваться более высокая температура каплепадения.

2 На территории государств, входящих в Содружество Независимых Государств, испытания также допускается проводить по ГОСТ ISO 2176 (приложение ДА) или ГОСТ 6793 (приложение ДД).

5.2.3 Испаряемость

Испаряемость является показателем физико-химической стабильности резьбовых смазок при повышенных температурах и связана со свойствами основы смазок и добавок. Потери от испаряемости определяют в объемной доле, %, ввиду широкого диапазона показателя плотности резьбовых смазок. Объемная доля потерь при испарении в течение 24 ч при температуре 100 °C не должна превышать 3,75 % при оценке по методу, описанному в приложении D.

5.2.4 Выделение газа

Выделение газа является показателем химической стабильности резьбовых смазок при повышенных температурах. При оценке по методу, описанному в приложении G, объем выделяющегося газа не должен превышать 20 см ³.

5.2.5 Выделение масла

Выделение масла является показателем физико-химической стабильности резьбовых смазок при повышенных температурах и связано со свойствами основы смазок. Выделение масла измеряют в объемной доле, %. Объемная доля выделившегося масла при оценке по методу, описанному в приложении E, не должна превышать 10,0 %.

5.2.6 Пенетрация

Пенетрация является мерой консистенции резьбовой смазки и показателем способности к нанесению смазки на поверхность резьбы. Изготовитель должен измерить и сохранить результаты измерений каждой партии резьбовой смазки, с указанием среднего значения пенетрации для данного типа смазки. Пенетрацию определяют по методу, описанному в приложении C. Приемлемый интервал пенетрации (от минимума до максимума) при температуре 25 °C не должен превышать 30 единиц. Приемлемый интервал пенетрации установлен с учетом использования резьбовых смазок с показателем пенетрации от 265 до 385 единиц в различных условиях эксплуатации. Рекомендуется определять и указывать пенетрацию при температуре минус 7 °C. На значение показателя, определяемое данным методом, влияет плотность резьбовой смазки. Поэтому данный показатель не применяют для сравнения резьбовых смазок со значительно различающейся плотностью.

Примечания

1 Плотность резьбовой смазки не оказывает существенного влияния на определение вязкости по Брукфильду [27], которое дает более точное представление о способности смазки к нанесению, чем метод определения пенетрации. Интервал значений пенетрации, приведенный ниже, был определен при испытании модифицированной резьбовой смазки API и резьбовых смазок разных поставщиков, применяемых в настоящее время для резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных труб и труб для трубопроводов. Для получения сопоставимых значений вязкости следует применять шпиндель определенного размера, определенную скорость вращения и температуру испытания. Интервал вязкости по Брукфильду, измеренный при применении шпинделя N 7 при скорости 10 мин ^-1 и температуре 25 °C, составлял от 200 000  до 400 000 . Типичное значение для модифицированной резьбовой смазки API может находиться в пределах от 200 000  до 240 000 .

2 Единица вязкости по СИ - паскаль-секунда (). Также используемой единицей вязкости является дина-секунда на квадратный сантиметр (), которой присвоено наименование пуаз (П) в честь французского физиолога Пуазейля Жана Луи Мари (1799 - 1869). Десять пуаз равны одной паскаль-секунде (), один сантипуаз (сП) и одна миллипаскаль-секунда () идентичны.

1 паскаль-секунда = 10 пуаз = 1000 миллипаскаль-секунд.

1 сантипуаз = 1 миллипаскаль-секунда.

5.2.7 Плотность

Плотность резьбовых смазок зависит от вида и количества компонентов в составе смазки. Разброс плотности серийных партий конкретной резьбовой смазки является показателем нестабильности производства. Изготовитель резьбовых смазок должен измерить и сохранить результаты измерений плотности каждой серийной партии резьбовой смазки с указанием среднего значения плотности для данного типа резьбовой смазки. Отклонение плотности конкретной партии резьбовой смазки от среднего значения, установленного изготовителем, не должно превышать 5,0 %.

5.2.8 Выщелачивание водой

Выщелачивание водой является показателем физико-химической стабильности резьбовых смазок под воздействием воды при повышенных температурах. При оценке по методу, описанному в приложении H, потеря массы резьбовой смазки не должна превышать 5,0 %.

5.2.9 Способность к нанесению и адгезионные свойства

Резьбовые смазки следует наносить на поверхность резьбового соединения в соответствии с рекомендациями изготовителя резьбовой смазки и изготовителя резьбы в количестве, достаточном для обеспечения эффективности резьбовой смазки и уплотнения резьбового соединения. Резьбовые смазки должны быть пригодны для нанесения кистью и должны обладать адгезией в диапазоне температур от минус 7 °C до 66 °C без образования комков или стекания с элементов резьбового соединения.

Для определения способности резьбовой смазки к нанесению и адгезионных свойств должны быть проведены лабораторные испытания, результаты испытаний должны быть сохранены. Испытание, описанное в приложении F, предназначено для сравнения резьбовых смазок, но не является показательным для промысловых условий.

5.2.10 Защита от коррозии

Резьбовые смазки часто используют для защиты от коррозии при транспортировании и хранении изделий с резьбовыми соединениями, а не только для смазывания и уплотнения. При эксплуатации в некоторых условиях, в частности на морских платформах и в кислых средах, необходима защита резьбовых соединений от коррозии и замедление коррозии. Поэтому резьбовые смазки должны обеспечивать эффективную защиту элементов резьбовых соединений от коррозионного воздействия и не оказывать на них дополнительного коррозионного воздействия. Защитная способность резьбовых смазок зависит от следующих факторов:

- вида присадок к смазкам;

- вида обработки поверхности;

- вида и состава материалов, использовавшихся при нарезании резьбы, и наличия их остатков на поверхности резьбы;

- способа и качества нанесения смазки и применяемых приспособлений;

- вида резьбовых предохранительных деталей и правильности их применения;

- условий окружающей среды;

- совместимости с консервационной смазкой;

- образования гальванических пар между компонентами смазки, окружающей средой и материалом резьбового соединения.

Для выявления потенциально агрессивных компонентов резьбовых смазок должны быть проведены лабораторные испытания на коррозию меди по методу, описанному в ASTM D4048 или по эквивалентному методу. Результаты испытаний должны быть сохранены. Хотя медь обычно не используют при изготовлении резьбовых соединений (кроме покрытия поверхности резьбы), она легче подвергается коррозии в присутствии агрессивных веществ, таких как сера, хлор и тому подобных, которые могут привести к разрушению стали. При оценке по данному методу резьбовые смазки не должны оказывать коррозионное воздействие на медь. Уровень коррозии меди должен быть 1В или лучше. Для соединений RSC при использовании резьбовых смазок, содержащих металлический цинк, рекомендуемое содержание активной серы в смазке не должно превышать 0,3 %.

Примечание - На территории государств, входящих в Содружество Независимых Государств, испытания также допускается проводить по ГОСТ 32335-2013 (приложение ДД).

Для определения способности резьбовых смазок к замедлению коррозии должны быть проведены лабораторные испытания, результаты испытаний должны быть сохранены.

Резьбовые смазки различаются по уровню замедления коррозии. Методы испытаний, описанные в приложении L, являются общепринятыми методами испытаний резьбовых смазок, используемыми как лабораториями, так и заказчиками. Эти методы разработаны для сравнения свойств резьбовых смазок.

Примечание - В приложении ДВ приведены условия испытаний для определения срока защиты резьбовых элементов от коррозии при использовании резьбовой смазки в различных условиях хранения и транспортирования труб.

5.2.11 Стабильность

Стабильность резьбовых смазок при хранении и эксплуатации является важным элементом обеспечения герметичности собранного резьбового соединения. Нестабильность, выраженная в размягчении и расслоении резьбовой смазки, может привести к возникновению утечек стечением времени или при изменении температуры. Затвердевание в процессе хранения может отрицательно сказаться на способности резьбовой смазки к нанесению кистью и на качестве нанесения резьбовой смазки на поверхность резьбового соединения.

Изготовитель резьбовых смазок должен сохранять пробы серийных партий смазки и периодически проверять их стабильность при хранении. Стабильность смазки после 12 мес хранения считается достаточной, если изменение пенетрации при температуре 25 °C по результатам испытаний по методу, описанному в приложении C, не превышает 30 единиц. Объемная доля выделения масла по методу, описанному в приложении E, при хранении в течение не менее 12 мес не должна превышать 10,0 %. Также должны быть проведены испытания по методу, описанному в приложении M, цель которых - сравнение стабильности резьбовых смазок в промысловых условиях.

Результаты испытаний стабильности резьбовой смазки должны быть указаны в документации на смазку.

6 Эксплуатационные свойства

6.1 Испытания на модельных образцах

При испытаниях на модельных образцах, описанных в I.4, сравнивают трибологические свойства испытуемой резьбовой смазки со свойствами резьбовой смазки контрольного эталонного состава на основе свинца, изготовленной для применения в лабораторных условиях. Результаты таких испытаний на модельных образцах могут не иметь прямой корреляции с результатами испытаний на полноразмерных образцах резьбовых соединений и не соответствовать опыту эксплуатации. В приложении I (на основе первого издания стандарта [13], отмененного) описан метод испытания на модельных образцах, разработанный для резьбовых смазок с добавками металлов, которые широко использовались в начале 1990 годов для элементов бурильных колонн. В дальнейшем программы испытания резьбовых смазок, не содержащих добавки металлов, показали, что трибологические свойства этих смазок при испытаниях на модельных и полноразмерных образцах слабо связаны друг с другом. Таким образом, этот метод является малоэффективным способом определения трибологических свойств резьбовых смазок без металлических наполнителей, применяемых для резьбовых соединений любого типа.

6.2 Трибологические свойства

Резьбовая смазка смазывает контактирующие поверхности при свинчивании и развинчивании резьбового соединения, обеспечивая стабильные трибологические свойства контактирующих поверхностей элементов резьбового соединения. При определенной степени сопряжения резьбового соединения (определенном числе сопрягаемых витков на этой длине) требуемый крутящий момент меняется пропорционально кажущемуся коэффициенту трения в системе резьбовая смазка - резьбовое соединение. Трибологические свойства этой системы влияют на значения следующих крутящих моментов:

- крутящего момента, требуемого для свинчивания резьбового соединения;

- крутящего момента, требуемого для довинчивания резьбового соединения;

- крутящего момента, требуемого для развинчивания резьбового соединения.

Трибологические свойства резьбовой смазки зависят от нескольких внешних факторов. К таким внешним факторам относятся геометрия резьбового соединения, механическая обработка поверхности, покрытие контактирующих поверхностей, относительная диаметральная скорость (число оборотов свинчивания в минуту) элементов резьбового соединения в процессе свинчивания, толщина слоя резьбовой смазки и контактное давление на поверхность. При разработке программы испытаний для определения трибологических свойств и при применении резьбовой смазки в промысловых условиях должны быть учтены каждый из этих факторов.

Для определения трибологических свойств резьбовой смазки должны быть проведены лабораторные испытания, результаты испытаний должны быть сохранены. Испытание, описанное в приложении I, предназначено для сравнения свойств испытуемой резьбовой смазки и резьбовой смазки с заданным контрольным эталонным составом.

На концы муфты, соединяющей обсадные, насосно-компрессорные трубы или трубы для трубопроводов, могут быть нанесены разные резьбовые смазки, при этом трибологические свойства резьбового соединения, свинченного в заводских условиях, и резьбового соединения, свинченного в промысловых условиях, могут быть различны, что может привести к чрезмерному свинчиванию и сопряжению резьбового соединения, свинченного в заводских условиях, до того как будет обеспечено необходимое сопряжение резьбового соединения, свинчиваемого в промысловых условиях. Крутящий момент, необходимый для надлежащего свинчивания резьбовых соединений, должен быть определен в соответствии с требованиями стандартов [2] или [10] или в соответствии с рекомендациями изготовителя резьбовых соединений.

Примечание - В приложении ДГ приведен метод испытаний, который позволяет определить стабильность трибологических свойств резьбовых смазок, эксплуатируемых в условиях высоких температур (более 200 °C). При этом резьбовая смазка должна обеспечивать стойкость резьбовых соединений к адгезионному износу (возможность развинчивания резьбовых соединений во время подъема колонн насосно-компрессорных труб).

6.3 Обеспечение резьбовыми смазками стойкости при предельном контактном давлении (стойкости к задирам) резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных труб и труб для трубопроводов

Резьбовая смазка должна обеспечивать сопротивление адгезионному износу (образованию задиров металла) сопрягаемых поверхностей резьбового соединения при воздействии предельного контактного давления.

Высокое контактное давление может возникнуть в резьбовых соединениях под воздействием различных факторов как в процессе изготовления, так и во время эксплуатации в промысловых условиях. Производственные факторы включают факторы, связанные с изделием, такие как геометрические параметры (длина резьбы, толщина стенки труб и муфт), и технологические факторы, такие как механическая обработка (конусность резьбы, шаг и углы наклона профиля резьбы), отделка поверхности и нанесение покрытий. Эксплуатационные факторы включают повреждение резьбовых соединений при перемещении, загрязнение контактирующих поверхностей, недостаточное количество резьбовой смазки или ее неправильное нанесение, нарушение соосности при свинчивании и приложение несоответствующего крутящего момента. Следует учитывать и контролировать приведенные факторы для исключения образования задиров.

Важным фактором является значительная склонность некоторых материалов к образованию задиров по сравнению с другими материалами. Склонность к задирам при контакте двух гладких металлических поверхностей увеличивается при повышении сходства материалов по химическому составу, по относительной твердости и при снижении фактической твердости. Химический состав и твердость каждого элемента сопрягаемой пары трубных изделий нефтяного назначения (OCTG) практически одинаковы. Соответственно, OCTG обладают относительной склонностью к задирам. По этой причине, для надлежащей стойкости соединения к задирам, на один из элементов резьбового соединения обычно наносят покрытие, например цинк-фосфатное или марганец-фосфатное, и применяют резьбовую смазку.

Увеличение применения упрочненных закалкой сталей, а также повышенная склонность к задирам мартенситных хромистых сталей, двухфазных нержавеющих сталей и никелевых сплавов требуют принятия всех возможных мер предосторожности на каждом этапе подготовки поверхности: при нанесении покрытий, выборе резьбовых смазок и их нанесении, перемещении и свинчивании резьбовых соединений для того, чтобы предотвратить появление задиров.

Для определения стойкости системы резьбовая смазка - резьбовое соединение при предельном контактном давлении (стойкости к образованию задиров) должны быть проведены лабораторные испытания, результаты испытаний должны быть сохранены. Испытание, описанное в приложении J, предназначено для сравнения свойств испытуемой резьбовой смазки и резьбовой смазки заданного контрольного эталонного состава, приведенного в приложении B.

Для особых условий эксплуатации должна быть оценена стойкость к задирам системы резьбовая смазка - резьбовое соединение. Для этого должны быть проведены испытания на многократное свинчивание и развинчивание полноразмерных образцов резьбовых соединений, предпочтительно в вертикальном положении для моделирования свинчивания на установке, с минимальным и максимальным количеством резьбовой смазки. Такие испытания должны быть проведены по общепринятому методу, описанному в приложении J.

В резьбовых соединениях с несоответствующей подготовкой поверхности задиры могут возникать независимо от способов перемещения или сборки резьбового соединения. И, наоборот, в резьбовых соединениях с соответствующей подготовкой поверхности могут возникать задиры при неправильном перемещении или неправильном способе сборки резьбового соединения. Следует контролировать все виды работ для исключения образования задиров при воздействии предельного давления.

Для каждого типа резьбового соединения и сочетания материалов, с учетом склонности к задирам при свинчивании и развинчивании в процессе последующей эксплуатации, должно быть подобрано сочетание соответствующего способа подготовки поверхности, вида покрытия, типа резьбовой смазки и способа ее нанесения.

6.4 Уплотнительные свойства резьбовых смазок для резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных труб и труб для трубопроводов в газовых и жидких средах

При применении резьбовых соединений, герметичность которых обеспечивается плотностью сопряжения резьбы, резьбовая смазка должна обеспечивать уплотнение, препятствующее проникновению газовых и (или) жидких сред в резьбовые зазоры, например, такие как радиальные зазоры между вершинами и впадинами профиля закругленной треугольной 8-ниточной резьбы или боковые зазоры упорной резьбы.

Обычно герметичность соединения обеспечивает резьбовая смазка с твердыми наполнителями, которые скапливаются в зазорах резьбы, предотвращая тем самым проникновение газовых и (или) жидких сред через резьбовое соединение.

Герметичность резьбового соединения также требует поддержания в резьбовом соединении избыточного контактного давления, обеспечиваемого геометрией радиальных уплотнительных поверхностей. Требования к контактному давлению, установленные для обеспечения герметичности резьбового соединения под воздействием давления газовой или жидкой среды, приведены в стандартах [1] и [7].

Для определения уплотнительных свойств резьбовой смазки должны быть проведены лабораторные испытания, результаты испытаний должны быть сохранены. Испытание, описанное в приложении K, предназначено для сравнения свойств испытуемой резьбовой смазки и резьбовой смазки с контрольным эталонным составом для СТ и LP, приведенным в приложении B.

Для особых условий эксплуатации герметичность системы резьбовая смазка - резьбовое соединение должна быть оценена при испытании на полноразмерных образцах. Большое значение имеет как уплотнение зазоров резьбовых соединений, создаваемое резьбовой смазкой, так и то, чтобы смазка не нарушала герметичность, создаваемую уплотнением металл-металл в резьбовых соединениях с таким уплотнением. Скапливающиеся твердые частицы резьбовой смазки могут препятствовать механическому контакту уплотнительных поверхностей (металл-металл) и привести к возникновению утечки. Поэтому испытаниям на герметичность должна быть подвергнута вся система резьбовая смазка - резьбовое соединение, частью которой является резьбовая смазка. Такие испытания должны быть проведены в соответствии с K.3.

7 Обеспечение качества и контроль

Настоящий стандарт основан на концепции, в соответствии с которой работоспособность резьбовой смазки, используемой в резьбовых соединениях обсадных, насосно-компрессорных труб, труб для трубопроводов и элементов бурильных колонн, определяют ее эксплуатационные свойства, включающие трибологические свойства, свойства по обеспечению стойкости резьбовых соединений при предельном контактном давлении, уплотнительные свойства, адгезионные свойства, свойства по защите от коррозии и другие свойства, описанные в разделах 5 и 6.

Эксплуатационные свойства являются комплексными свойствами и иногда тесно взаимосвязаны между собой, что затрудняет их количественную оценку. Различия в составе резьбовой смазки, ее изготовлении и способе нанесения могут привести к изменениям эксплуатационных свойств смазки.

По этой причине изготовитель должен иметь комплексную систему обеспечения качества, для подтверждения того, что требуемые свойства резьбовой смазки находятся в диапазоне колебаний характеристик сырья, параметров технологических процессов и условий применения. Заказчик может потребовать от изготовителя предоставить паспорт качества или сертификат соответствия, подтверждающие, что резьбовая смазка была подвергнута испытаниям и оценена в соответствии с настоящим стандартом и соответствует или превосходит установленные требования.

8 Требования к маркировке

8.1 Маркировка

Каждая емкость резьбовой смазки, изготовленной и испытанной в соответствии с требованиями настоящего стандарта, должна иметь маркировку, включающую идентификационные данные изготовителя, идентификационные данные о прослеживаемости, дату изготовления, срок хранения и одно из следующих указаний:

НАСТОЯЩАЯ РЕЗЬБОВАЯ СМАЗКА СООТВЕТСТВУЕТ ТРЕБОВАНИЯМ ГОСТ ISO 13678 И РЕКОМЕНДОВАНА ДЛЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ОБСАДНЫХ, НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ И ТРУБ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ

или

НАСТОЯЩАЯ РЕЗЬБОВАЯ СМАЗКА СООТВЕТСТВУЕТ ТРЕБОВАНИЯМ ГОСТ ISO 13678 И РЕКОМЕНДОВАНА ДЛЯ РЕЗЬБОВЫХ УПОРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ БУРИЛЬНЫХ КОЛОНН

или

НАСТОЯЩАЯ РЕЗЬБОВАЯ СМАЗКА СООТВЕТСТВУЕТ ТРЕБОВАНИЯМ ГОСТ ISO 13678 И РЕКОМЕНДОВАНА ДЛЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ОБСАДНЫХ, НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ, ТРУБ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ И РЕЗЬБОВЫХ УПОРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ БУРИЛЬНЫХ КОЛОНН

8.2 Этикетирование

8.2.1 На емкостях со смазкой, применяемой только для консервации резьбовых соединений, должно быть указано следующее предупреждение:

"КОНСЕРВАЦИОННАЯ СМАЗКА" - НЕ ПРИМЕНЯТЬ ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ

8.2.2 На каждую емкость с резьбовой смазкой должна быть наклеена этикетка с предупреждениями и указаниями по хранению, подготовке к нанесению и нанесению резьбовой смазки, которые следует соблюдать.

Примеры

1 ПЕРЕД ПРИМЕНЕНИЕМ ХОРОШО ПЕРЕМЕШАТЬ!

2 РЕЗЬБОВАЯ СМАЗКА, ПРИГОДНАЯ ДЛЯ КРАТКОВРЕМЕННОЙ КОНСЕРВАЦИИ НА СУШЕ

Библиография

[1]	ISO/TR 10400	Petroleum and natural gas industries; formulae and calculation for casing, tubing, drill pipe and line pipe properties
[2]	ISO 10405	Petroleum and natural gas industries - Care and use of casing and tubing
[3]	ISO 10407-1 *	Petroleum and natural gas industries - Rotary drilling equipment - Part 1: Drill stem design and operating limits

------------------------------

^*_{В разработке (пересмотр ISO 10407:1993).}

------------------------------

[4]	ISO 11007	Petroleum products and lubricants - Determination of rust-prevention characteristics of lubricating greases
[5]	ISO 11960	Petroleum and natural gas industries - Steel pipes for use as casing or tubing for wells
[6]	ISO 13679	Petroleum and natural gas industries. Procedures for testing casing and tubing connections
[7]	ANSI/API TR 5C3	Bulletin on formulas and calculations for casing, tubing, drill pipe, and line pipe properties
[8]	API BUL 5A2	Bulletin on thread compounds for casing, tubing, and line pipe
[9]	API RP 5A3	Recommended practice on thread compounds for casing, tubing, and line pipe
[10]	API RP 5C1	Recommended practice for care and uses of casing and tubing
[11]	API RP 5C5	Recommended practice on procedures for testing casing and tubing connection
[12]	API/SPEC 5CT	Specification for casing and tubing
[13]	API RP 7A1 **	Testing of thread compound for rotary shouldered connections

------------------------------

^**_{Отмененный. Включен в настоящий стандарт.}

------------------------------

[14]	API RP 7G	Recommended practice for drill stem design and operating limits
[15]	API 1997, API	Thread compound research, Full-scale performance tests of environmentally acceptable thread compounds (summary report)
[16]	Проект API PRAC 88-51, 89-51, 91-51:1992	Investigation of pipe thread compounds
[17|	ASME B1.1	Unified Inch Screw Threads, UN and Form
[18]	ASTM B117	Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus
[19]	ASTM C561	Standard Test Method for Ash in a Graphite Sample
[20]	ASTM D128	Standard Test Method for Analysis of Lubricating Grease
[21]	ASTM D283	Standard Test Method for Chemical Analysis of Cuprous Oxide and Copper Pigments
[22]	ASTM D445	Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (Calculation of Dynamic Viscosity)
[23]	ASTM D521	Standard Test Method for Chemical Analysis of Zinc Dust
[24]	ASTM D566	Standard Test Method for Dropping Point of Lubricating Grease
[25]	ASTM D1301	Standard Test Method for Chemical Analysis of White Lead Pigments
[26]	ASTM D1743	Standard Test Method for Determining Corrosion Preventive Properties of Lubricating Grease
[27]	ASTM D2196	Standard Test Method for Rheological Properties of Non-Newtonian Materials by Rotational (Brookfield type) Viscometer
[28]	ASTM D2509	Standard Test Method for Measurement of Load-Carrying Capacity of Lubricating Grease (Timken Method)
[29]	ASTM D2596	Standard Test Method for Measurement of Extreme-Pressure Properties of Lubricating Grease (Four-Ball Method)
[30]	ASTM D6184	Standard Test Method for Oil Separation from Lubricating Grease (Conical Sieve Method)
[31]	ASTM E11	Standard Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing Purposes
[32]	ASTM E478	Standard Test Method for Chemical Analysis of Copper Alloys
[33]	DIN 51802	Testing Lubricating Greases for their Corrosion-Inhibiting Properties by the SKF-Emcor Method
[34]	NACE 134	Evaluation of the Corrosion Inhibition Property of Storage Compounds, Choi, H.J. and Jones, S.B.
[35]	NFX 41-002	Protection contre les agents physiques, chimiques et biologiques - Essai au brouillard salin (Protection against physical, chemical and biological - Salt spray test)
[36]	SPE 11396	A Test Program for the Evaluation of Oilfield Thread Protectors, Dale, B.A., Moyer, M.C. and Sampson, T.W., 1983
[37]		Federal Test Method Standard 791B-321.2, Oil separation test for grease

Ключевые слова: резьбовая смазка, обсадные трубы, насосно-компрессорные трубы, трубы для трубопроводов, элементы бурильных колонн, система резьбовая смазка - резьбовое соединение, физико-химические свойства, эксплуатационные свойства, лабораторные испытания, модельный образец, полноразмерный образец, маркировка.