Приложение I (справочное). Анализ после эксплуатации

Приложение I
(справочное)

Анализ после эксплуатации

I.1 Общие положения

Данное приложение охватывает:

- определение уровня проверки ВН;

- процессы проверки, включенные в каждую категорию проверки;

- требования к отчетности, включая терминологию/перечень для каждой проверки.

I.2 Категории проверки

I.2.1 Общие положения

В зависимости от поставленных целей существует классификация видов проверок насоса в целях четкого представления целей и предполагаемых результатов потребителем/заказчиком и поставщиком/изготовителем. Существует три категории проверки:

- Категория 1: исследование по извлечению насоса из скважины; см. I.2.2;

- Категория 2: оценка эксплуатируемого насоса; см. I.2.3;

- Категория 3: исследование причин отказа; см. I.2.4.

Обстоятельства, при которых применяется та или иная категория осмотра, и информация, которую должен предоставить поставщик/изготовитель в каждом случае, изложены в I.2.2 - 1.2.4. Рисунок 1.1 отражает составляющие для каждой категории осмотра.

I.2.2 Категория проверки 1 - Исследование по извлечению насоса из скважины

I.2.2.1 Цель и инициирование

Цель данной проверки по категории 1 - определить, имеет ли извлеченный из скважины насос какие-либо значительные повреждения. Если очевидных повреждений не обнаружено, то насос запускается вновь.

Как правило, данный вид осмотра инициируется пользователем/заказчиком.

I.2.2.2 Место проведения осмотра

Обычно данная проверка проводится на скважине или в центре технического обслуживания в условиях эксплуатации поставщика/изготовителя. Персонал, ответственный за проводимый осмотр, должен быть знаком со всеми особенностями устройства и предпочтениями пользователя/покупателя.

I.2.2.3 Осмотр компонентов

Осмотр по категории 1 включает следующие компоненты:

- визуальная проверка ротора в соответствии с 7.9.9.2;

- проверка внешней поверхности статора в соответствии с I.3.4;

- проверка вспомогательного оборудования в соответствии с I.3.6.

I.2.2.4 Отчетность

Отчет должен включать собранную во время осмотра информацию об идентификации насоса по 7.3 и описанию скважины. А также должны включаться сведения о возможности повторного использования насоса с имеющимися повреждениями. Если можно установить, какая именно деталь была первоначально повреждена, то это должно быть документировано с использованием терминов описания повреждений (далее - дескрипторы), отвечающих типичной терминологии неисправностей винтовых насосов.

I.2.3 Категория проверки 2 - Оценка эксплуатируемого насоса

I.2.3.1 Цель и инициирование

Цель осмотра по категории 2 - определить, может ли эксплуатируемый насос в полной мере осуществлять свою функцию в пределах технических требований, предъявляемых потребителем/заказчиком. Составляющие проверки по категории 2 могут быть также использованы для определения масштаба проведения проверки по категории 3. Как правило, проверка по категории 2 инициируется поставщиком/изготовителем для принятия решения по поводу повторного применения насоса.

I.2.3.2 Место проведения осмотра

Обычно данная проверка проводится в локальном сервисном центре поставщика/изготовителя и осуществляется квалифицированным лицом.

I.2.3.3 Компоненты осмотра

Осмотр по категории 2 включает следующие компоненты:

- все составляющие проверки по категории 1 (осмотр извлеченного из скважины насоса);

- проверка внутренней поверхности статора согласно I.3.5;

- стендовое испытание насоса в соответствии с I.3.7.

"Рисунок I.1 - Описание и применение уровней проверки насоса"

Осмотр по категории 1 или проверка внутренней поверхности статора может показать, что повреждения насоса особо значительны и состояние статора делает проведение стендовых испытаний нецелесообразным. Кроме того, наименьший диаметр некоторых статоров может быть крайне малым, чтобы позволить провести проверку внутренней поверхности статора с применением оптического прибора. Поставщик/изготовитель указывает в отчете о проведенной проверке причины, по которым данные испытания не могут быть осуществлены.

I.2.3.4 Отчетность

Отчет должен включать собранную во время осмотра информацию об идентификации насоса согласно 7.3 и описание скважины. Отчет должен содержать основанное на результатах испытания заключение о возможности/невозможности повторного использования насоса в предполагаемом устройстве. Если можно установить, какая именно деталь была первоначально повреждена, то это документируется с использованием дескрипторов, отвечающих типичной терминологии неисправностей винтовых насосов.

I.2.4 Категория проверки 3 - Исследование причин отказа

I.2.4.1 Цель и инициирование

Целью осмотра по категории 3 является сбор дополнительной информации, помогающей в обширном расследовании причин неисправности. Обычно данная проверка инициируется поставщиком/изготовителем в ответ на претензию по гарантийным обязательствам на оборудование, которое преждевременно вышло из строя. Однако потребители/заказчики могут инициировать такого рода исследования, чтобы узнать больше о причинах неисправностей в условиях применения.

I.2.4.2 Место проведения осмотра

Эти осмотры обычно проводятся на производственном объекте или в сервисном центре поставщика/изготовителя. Для проведения испытаний необходимо наличие специализированного измерительного оборудования и персонала со специфическим техническим опытом, что не всегда имеется в распоряжении в локальных сервисных центрах.

I.2.4.3 Компоненты осмотра

Проверка по категории 3 включает следующие компоненты:

- все компоненты проверки по категориям 1 и 2;

- детальная проверка ротора в соответствии с I.3.9;

- детальная проверка статора в соответствии с I.3.8;

- анализ причин неисправности в соответствии с I.3.10.

I.2.4.4 Отчетность

Отчет о расследовании причин отказа должен включать всю собранную во время проверки информацию в виде письменного заключения с приложением фотографий, иллюстрирующих основные выявленные повреждения. В дополнение к изучению собранных во время проверки данных в отчет включается анализ факторов, которые повлияли на выход деталей из строя. Сюда также включается изучение технического архива насоса и инструкций поставщика/изготовителя по контролю за качеством.

Отчет должен содержать выводы о проведенных исследованиях с указанием следующих аспектов:

- первоначально поврежденная деталь и дескрипторы;

- причина отказа (и сопутствующие тому условия).

I.3 Составляющие проверки

I.3.1 Общие положения

Информация, которая включается в отчет по итогам проверки, соответственно указана в I.3.2 - I.3.10.

I.3.2 Условия установки и эксплуатации

Данная информация представляет сведения о насосе, о месте его установки и описывает общие требования по эксплуатации в скважине до момента его извлечения. Данная информация необходима для отслеживания срока обслуживания и рабочих условий для выявления соответствия модели насоса существующим техническим условиям. Отражается следующая информация:

a) оператор скважины (компания, подразделение) и контактное лицо;

b) название месторождения, название скважины (индивидуальное обозначение);

c) поставщик/изготовитель насоса и модель;

d) дата получения поставщиком/изготовителем;

e) дата проведения проверки поставщиком/изготовителем;

f) лицо (ФИО), производившее проверку;

g) дата установки и дата извлечения;

h) причина извлечения;

i) возможность доступа к оборудованию (статор извлечен из скважины, статор не инспектирован, ротор заклинило в статоре, ротор не инспектирован);

j) дата начала и дата окончания эксплуатации;

k) скорость и средняя подача насоса;

I) температура на входе;

m) давление на устье скважины и устье обсадной колонны;

n) уровень добываемой жидкости и глубина подвески насоса;

о) плотность нефти (плотность сырой нефти), содержание ароматических соединений, обводненность скважинной продукции и ГФ добытой жидкости;

р) содержание в газе и ;

q) содержание нефтеносного песка.

1.3.3 Визуальная проверка ротора

Эта проверка предоставляет информацию о состоянии ротора и позволяет принять решение о возможности/ невозможности его повторного использования. В отчете указывается следующая информация:

a) серийный номер ротора;

b) тип покрытия ротора (например, хром, бор, др.);

c) дескрипторы процесса подъема компонентов ротора с использованием дескрипторов согласно таблице I.1, включая жесткие условия и место визуального контроля;

d) условия подъема ротора (т.е. подлежит или не подлежит повторному использованию);

e) используемые критерии отказа, если ротор признан не подлежащим повторному использованию.

Ротор, признанный не подлежащим повторному использованию, может быть отремонтирован (например, смена покрытия, смена резьбы, выпрямление), как описано в приложении К, для полного возвращения эксплуатационных свойств. Проведение ремонта должно быть обозначено на роторе в соответствии с 7.3.

Фотографии поврежденных роторов, соответствующих некоторым дескрипторам таблицы I.1, представлены в I.4.

I.3.4 Проверка внешней поверхности статора

При этой проверке должен производиться сбор информации о техническом состоянии статора. В некоторых случаях, где невозможно осмотреть статор, только ротор поднимают на поверхность, оставляя статор в скважине. В таком случае в отчете о проведенной проверке должно быть указано, что статор был оставлен в скважине.

Результатом проверки должно быть заключение о возможности или невозможности повторного использования статора, содержащее следующую информацию:

a) серийный номер статора;

b) тип эластомера;

c) дескрипторы процесса подъема компонентов статора с использованием дескрипторов согласно таблице I.2 соответственно, включая жесткость условий и место визуального контроля;

d) условия подъема статора (подлежит или не подлежит повторному использованию);

e) используемые критерии отказа, если статор признан не подлежащим повторному использованию.

Если статор пригоден для повторного использования, потребитель/заказчик может предпочесть провести проверку по категории 2 для подтверждения годности насоса.

I.3.5 Проверка внутренней поверхности статора

Этот вид проверки позволяет собрать информацию о состоянии эластомера статора по всей длине статора. Для проведения указанной проверки может использоваться оптическое устройство для визуальной проверки внутренней поверхности эластомера статора. Устройство может вводиться по всей длине для обеспечения полной проверки статора вдоль всей винтообразной эластичной поверхности.

Для отражения технического состояния статора могут использоваться дескрипторы согласно таблице I.2. Эти дескрипторы могут служить дополнением к уже полученной информации по итогам проверки внешней поверхности статора. Результатом такой проверки будет рекомендация о том, находится ли статор в соответствующем техническом состоянии для проведения стендовых испытаний или статор не подлежит повторному применению (забракован). В отчете о проведенном испытании также указываются критерии, согласно которым статор признается не подлежащим повторному использованию.

Проверка внутренней поверхности может также включать:

a) измерения внутренних размеров статора с использованием каверномеров или калибров-пробок;

b) сбор инородных частиц в статоре (песок, парафин) и их анализ (в соответствующих случаях).

I.3.6 Проверка вспомогательного оборудования

Установка винтового насоса может включать использование различного вспомогательного оборудования, например стопорных пальцев, противоотворотных устройств, внутрискважинных обратных клапанов и газосеператоров. Результатом данного раздела проверки будет рекомендация о возможности или невозможности повторного использования вспомогательного оборудования, которое возможно после незначительного ремонта (например, перенарезание резьбы, замена фитингов, покраска) для полного восстановления эксплуатационных свойств.

Во время проверки должна быть отражена следующая информация:

a) тип вспомогательного оборудования, производитель и модель;

b) описание подъема, например причина подъема;

c) условия подъема, т.е. подлежит или не подлежит повторному использованию;

d) используемые критерии, по которым вспомогательное оборудование признано не подлежащим повторному использованию;

e) иные наблюдения, позволяющие анализировать коренные причины неисправности винтовой насосной системы.

I.3.7 Стендовые испытания насоса

Для оценки технического состояния признанной годной к повторному применению пары ротор-статор можно провести стендовое испытание насоса. Процедуры проведения стендового испытания насоса указаны в приложении С.

I.3.8 Детальная проверка статора

Для проведения детальной проверки статора обычно необходимо разрезать его, поэтому данный компонент проверки отражается как часть причинно-следственного анализа. Как правило, нет необходимости подвергать детальной проверке весь статор, достаточно исследовать участки размером примерно 0,5 м наверху, в середине и в хвостовой части статора. Однако образцы могут быть взяты и на других участках, когда достоверно известно (например, благодаря показаниям оптического прибора), что на других участках статора существуют значительные проблемы. Каждый опытный образец предоставляется в длину (разрезанный продольно), чтобы подвергнуть воздействию эластомер. Таким образом должна быть собрана следующая информация:

а) описание состояния эластомера на каждом участке с использованием дескрипторов согласно таблице I.2;

b) фотографии любых особенностей с детальным описанием местоположения данной особенности в статоре;

c) измерения твердости эластомера (по Шору) на поверхности среза, линиях уплотнения, поверхностях наибольшего диаметра; необходимо сделать не менее трех измерений каждого разрезанного участка; такие измерения могут быть сопоставлены с номинальными параметрами материала для определенного типа эластомера;

d) измерения наибольшей и наименьшей толщины не менее чем на трех участках каждого образца для определения фактической степени разбухания эластомера и уровня централизации полости статора в его корпусе; полученные измерения могут быть сопоставлены с допустимыми производственными отклонениями.

Некоторые фотографии поврежденных эластомеров статора, соответствующих дескрипторам, показаны в I.5.

Детальная проверка может также включать измерения удельной плотности, твердости, прочности соединения, прочности на разрыв и коэффициента удлинения образцов, взятых от эластомера статора. Свойства исследуемых образцов могут быть сопоставлены с номинальными параметрами материала для определенного эластомера и соединяющей системы.

I.3.9 Детальная проверка ротора

Эта проверка предусматривает сбор и предоставление отчета со следующей информацией, являющейся частью причинно-следственного анализа:

a) фотографии любых отклонений, с детальным описанием местоположения данной особенности в роторе;

b) измерения наибольшего и наименьшего диаметров ротора вместе с минимум тремя измерениями каждого параметра в каждой части ротора (вверху, в середине, внизу) плюс - в любой другой части, в которой имеются повреждения покрытия ротора;

c) измерения твердости покрытия (по Виккерсу и по Кнупу);

d) измерения твердости (по Роквэллу С) основного металла, если он подвергается износу или разрушению;

e) если ротор поврежден, металлографический анализ, который может включать микроснимки неисправной поверхности, измерения микротвердости и анализ коррозионных продуктов и особенностей.

Фотографии поврежденных роторов, соответствующих описанию, приведены в I.4.

I.3.10 Причинно-следственный анализ

I.3.10.1 Общие положения

Причинно-следственный анализ должен проводиться для определения причин, приведших к отказу оборудования. Причина неисправности указывается с применением общепринятой терминологии неисправностей. Определить причину неисправности, основываясь на отчете о проведенной проверке насоса, не всегда представляется возможным. Для того чтобы определить причину отказа оборудования, необходимо дополнить информацию, собранную во время проверки, исчерпывающим обзором эксплуатационной истории насоса и производственной документацией по контролю качества. Информация, которую необходимо собрать в дополнение к отчетам по проведенной проверке, указана в 1.3.10.2 и 1.3.10.3.

I.3.10.2 Эксплуатационная история винтового насоса

В отчете должна быть кратко изложена история установки ротора и статора, включая любые предыдущие успешные случаи инсталляции до момента текущей установки, в которой произошел отказ оборудования, а именно, должна включаться следующая информация:

a) краткое описание геометрии скважины и конфигурации эксплуатационного оборудования скважины;

b) любое вспомогательное оборудование, использовавшееся вместе с насосом;

c) условия эксплуатации в период нахождения насоса в скважине.

I.3.10.3 Документация по контролю качества насоса

Информация о производственном процессе и о контроле качества применительно к ротору и статору может быть изучена для обнаружения любых несоответствий, включая установление обстоятельств, при которых свойства материала, размеры, производственные процессы, применявшиеся к исследуемому насосу, отличаются от допустимых отклонений, предусмотренных стандартными производственными процедурами.

Таблица I.1 - Результаты проверки состояния ротора

Составной элемент ротора

ОК

Отсутствует

Описание

Верх

Середина

Низ

Минимальное

Среднее

Значительное

Минимальное

Среднее

Значительное

Минимальное

Среднее

Значительное

Корпус

Изогнутый

Сломанный/расколотый

Истертый базовый металл

Покрытие

Треснувшее/треснувшее от тепла

Разъеденное

Истертое

Выцветшее

Пережженное/перегретое

Корродированное

Муфта

Поврежденная

Сварочный шов

Поврежденный/с трещинами

Треснувший/треснувший от тепла

Базовый металл

Истертый

Таблица I.2 - Результаты проверки состояния статора

Составной элемент статора

ОК

Отсутствует

Описание

Верх

Середина

Низ

Минимальное

Среднее

Значительное

Минимальное

Среднее

Значительное

Минимальное

Среднее

Значительное

Корпус

Изогнутый

Сломанный/расколотый

Истертый базовый металл

Покрытие

Треснувшее/треснувшее от тепла

Разъеденное

Истертое

Выцветшее

Пережженное/перегретое

Корродированное

Поцарапанное/с углублениями

Муфта

Поврежденная

Сварочный шов

Треснувший/треснувший от тепла

Базовый металл

Истертый

I.4 Примеры поврежденных роторов

На рисунках I.2 - I.4 показаны примеры различного типа повреждений ротора.

"Рисунок I.2 - Изношенный ротор"

"Рисунок I.3 - Растрескивание/термическое растрескивание"

"Рисунок I.4 - Язвенная коррозия"

I.5 Примеры поврежденных статоров

На рисунках I.5 - I.12 показаны примеры различного типа повреждений статора.

"Рисунок I.5 - Вздутый статор"

"Рисунок I.6 - Обгорание/перегрев статора"

"Рисунок I.7 - Эродированный/вымытый в результате интенсивной эксплуатации"

"Рисунок I.8 - Расслоение статора"

"Рисунок I.9 - Образование царапин/надрезов"

"Рисунок I.10 - Рваный /разбитый статор"

"Рисунок I.11 - Загрязнение/инородные частицы в статоре"

"Рисунок I.12 - Изношенный статор"