Приложение F (обязательное). Требования по валидации конструкции резьбовых предохранительных деталей

Приложение F
(обязательное)

Требования
по валидации конструкции резьбовых предохранительных деталей

F.1 Общие положения

F.1.1 В настоящем приложении установлены требования по валидации конструкции резьбовых предохранительных деталей для изделий с резьбовыми соединениями, предусмотренными ГОСТ 34057 или ГОСТ 33758, а также с другими резьбовыми соединениями. Предохранительные детали обычно изготовляют в виде комбинированных металлополимерных деталей (из полимерных материалов одного или разных видов), участок с резьбой которых выполнен из полимерного материала для защиты резьбы изделий от задиров, с армированным наружным корпусом для защиты от ударных нагрузок. Конструкция предохранительных деталей должна быть разработана и испытана в соответствии с требованиями, установленными в 12.2 и настоящем приложении.

F.1.2 Для подтверждения соответствия предохранительных деталей установленным требованиям изготовитель должен задокументировать конструктивные критерии, критерии оценки свойств и правила установки предохранительных деталей. Информация об этом должна быть предоставлена по требованию заказчику предохранительных деталей и (или) заказчику изделий с резьбой.

F.1.3 Изготовитель предохранительных деталей должен разработать конструкцию деталей для резьбовых соединений, предусмотренных в ГОСТ 34057 или ГОСТ 33758, а также других резьбовых соединений. Конструкция предохранительных деталей должна способствовать уменьшению коррозии, вызываемой просачивающейся изнутри или конденсирующейся влагой. Конструкция предохранительных деталей должна обеспечивать плотную посадку (без зазора) деталей на концы труб или в концы муфт. По согласованию между заказчиком и изготовителем допускается установка прокладки (вставки) в предохранительные детали, устанавливаемые на концы труб.

F.1.4 Предохранительные детали должны быть рассчитаны на эксплуатацию в интервале температур от минус 46 °С до плюс 66 °С. Отклонения температуры испытаний не должны быть более  6 °С.

F.1.5 Участок детали с резьбой должен быть выполнен из материала, предотвращающего заедания резьбы. Контакт между резьбой предохранительной детали и резьбой изделия должен быть достаточным для обеспечения надлежащей защиты резьбы изделия. Должен быть исключен контакт резьбы изделия с металлическими элементами предохранительной детали, а также контакт уплотнительных элементов изделий (если применимо) с металлическими и полимерными элементами детали.

F.1.6 Для обеспечения защиты предохранительных деталей от ультрафиолетового излучения в течение не менее одного года полимерные элементы предохранительных деталей должны быть покрыты смазкой или защищены от такого воздействия другим способом. Такая защита может быть обеспечена путем введения в состав полимера химических добавок или применения механических способов защиты, ограничивающих воздействие ультрафиолетового излучения.

F.1.7 Предохранительные детали должны обладать стойкостью к растворителям (таким как дизельное топливо, ацетон, варсол, трихлорэтилен), консервационным и уплотнительным резьбовым смазкам.

F.1.8 Количество воздушных пустот в полимерном материале предохранительных деталей должно быть минимальным. Контроль наличия воздушных пустот следует проводить непосредственно в процессе производства. Воздушные пустоты не допускаются не менее чем на 90 % поверхности резьбы детали; на уплотнительных элементах детали (если применимо) и участке резьбы с полным профилем не допускаются несплошности поверхности, образующие сплошную линию.

F.1.9 Если требуются предохранительные детали, обеспечивающие возможность зацепления и подъема изделий, то конструкция деталей должна исключать контакт подъемного приспособления с резьбовым соединением трубы или муфты.

F.2 Процедура валидации

Следующий порядок валидации конструкции позволяет установить пригодность резьбовых предохранительных деталей для применения. Изготовитель должен провести испытания предохранительных деталей для насосно-компрессорных и обсадных труб не менее чем двух размеров, представляющих сортамент изготавливаемых предохранительных деталей каждой конструкции. Изготовитель должен иметь задокументированное подтверждение того, что размеры испытуемых предохранительных деталей являются наихудшими представителями данной конструкции. Должно быть задокументировано подтверждение экстраполяции результатов испытаний на размеры деталей, не подвергаемых испытаниям.

F.3 Идентификация проб

На каждом комплекте предохранительная деталь/образец изделия (далее - комплект образцов) должно быть индивидуальное обозначение (ниппельный и муфтовый).

F.4 Проверка стабильности размеров

F.4.1 Диаметры резьбы и уплотнительных элементов (если применимо) комплектов образцов измеряют и регистрируют при температуре 21 °С. Комплекты образцов, не соответствующие конструктивным критериям, должны быть забракованы.

F.4.2 Комплекты образцов выдерживают при температурах минус 46 °С и плюс 66 °С. Регистрируют диаметры резьбы и уплотнительных элементов (если применимо) комплектов образцов.

F.4.3 Температуру комплектов образцов стабилизируют при 21 °С. Измеряют и регистрируют диаметры резьбы и уплотнительных элементов (если применимо) комплекта образцов. Изменения диаметров резьбы, приводящие к уменьшению высоты перекрытия резьбы деталей и образцов изделий до расстояния менее половины высоты профиля резьбы изделий, не допускаются для всего интервала температур эксплуатации.

F.5 Крутящий момент и испытания на вибрационную устойчивость

F.5.1 Предохранительные детали с наружной и внутренней резьбой должны выдерживать вибрацию, действующую на них в процессе транспортирования. Изготовитель предохранительных деталей должен разработать рекомендации по крутящему моменту для установки и снятия деталей.

F.5.2 Комплекты образцов свинчивают [с использованием соответствующей консервационной и (или) уплотнительной резьбовой смазки, наносимой на механически обработанные поверхности изделий] в соответствии с рекомендациями изготовителя предохранительных деталей, и регистрируют крутящий момент свинчивания.

F.5.3 Температуру комплектов образцов стабилизируют при минус 46 °С, плюс 66 °С и плюс 21 °С. Развинчивают предохранительные детали и регистрируют крутящий момент.

F.5.4 Предохранительные детали, не соответствующие рекомендациям изготовителя по крутящему моменту или с сорванной резьбой, спадающие, неплотно установленные, не допускаются для применения.

F.5.5 Испытания на вибрационную устойчивость проводят в соответствии с [48], как показано на рисунке D.28, свинчивая комплекты образцов в соответствии с рекомендациями изготовителя.

F.5.6 Предохранительные детали не должны развинчиваться или спадать с образцов изделий в течение не менее 10⁶ циклов. Испытания проводят при следующих условиях: частота вращения - не менее 900 об/мин, ускорение - не менее четырехкратного ускорения свободного падения, вертикальное смещение - не менее 8,4 мм.

F.6 Испытания на осевой удар

F.6.1 Комплекты образцов свинчивают [с использованием соответствующей консервационной и (или) резьбовой уплотнительной смазки] в соответствии с рекомендациями изготовителя и регистрируют крутящий момент свинчивания.

F.6.2 Температуру комплектов образцов стабилизируют при минус 46 °С, плюс 66 °С и плюс 21 °С.

F.6.3 Комплекты образцов при стабилизированной температуре подвергают испытаниям на осевой удар (см. рисунок D.25) с применением стального прутка диаметром 38 мм при высоте падения прутка не менее 0,3 м. Предохранительные детали должны выдерживать осевые ударные нагрузки, указанные в таблице F.1, без повреждения механически обработанной наружной и внутренней поверхностей образцов изделий.

Таблица F.1 - Испытания на осевой удар с применением стального прутка

Температура испытаний, °С	Минимальная энергия удара, Дж, при наружном диаметре труба, мм
	до 88,90 включ.	св.88,90 до 196,85 включ.	св. 196,85
+66	407	1627	2034
+21	407	1627	2034
-46	230	814	1085
а Для муфт - при наружном диаметре труб, для которых предназначены муфты.

F.7 Испытания на угловой удар

F.7.1 Комплекты образцов свинчивают [с использованием соответствующей резьбовой консервационной и (или) уплотнительной смазки] в соответствии с рекомендациями изготовителя и регистрируют крутящий момент свинчивания.

F.7.2 Температуру комплектов образцов стабилизируют при минус 46 °С, плюс 66 °С и плюс 21 °С.

F.7.3 Комплекты образцов при стабилизированной температуре подвергают испытаниям на удар под углом 45° при падении стальной плиты с высоты не менее 0,3 м (см. рисунок D.26). Предохранительные детали должны выдерживать угловые ударные нагрузки, указанные в таблице F.2, без повреждения механически обработанной поверхности образцов изделий.

Таблица F.2 - Испытания на угловой удар с применением стальной плиты

Температура испытаний, °С	Минимальная энергия удара, Дж, при наружном диаметре труб, мм
	до 88,90 включ.	св. 88,90 до 196,85 включ.	св. 196,85
+66	203	814	1017
+21	203	814	1017
-46	115	407	542
а Для муфт - при наружном диаметре труб, для которых предназначены муфты.

F.8 Испытания на коррозионную стойкость

F.8.1 Предохранительные детали должны обеспечивать защиту поверхности резьбы и уплотнительных элементов резьбовых соединений (если применимо) изделий от коррозии. Для повышения защитной способности деталей применяют соответствующие уплотнения, вентиляцию и замедляющие коррозию смазки. Как указано в 12.2.1, предохранительные детали должны обеспечивать защиту резьбовых соединений изделий от коррозии в течение не менее одного года.

F.8.2 Испытания предохранительных деталей в соляном тумане, проведенные по [50], эффективны при определении стойкости к коррозии в сравнительных целях. Однако испытания в соляном тумане не воспроизводят реальных условий эксплуатации деталей, которые зависят не только от характеристик деталей, но и от других факторов.

F.8.3 Комплекты образцов свинчивают [с использованием соответствующей резьбовой консервационной и (или) уплотнительной смазки] в соответствии с рекомендациями изготовителя и регистрируют крутящий момент свинчивания.

F.8.4 Концы образцов изделий, противоположные концам с установленными предохранительными деталями, должны быть герметизированы с обеспечением вентиляции через отверстие циркулирующей в камере атмосферы.

F.8.5 Испытания комплектов образцов в соляном тумане проводят по [50] и в течение не менее 1000 ч при температуре 35 °С.

F.8.6 Ориентация комплектов образцов в камере для испытаний должна имитировать их расположение на стеллаже для хранения труб.

F.8.7 Предохранительные детали считаются выдержавшими испытания:

- при отсутствии или незначительной коррозии поверхности резьбы с полным профилем и уплотнительных элементов (если применимо) образцов изделий;

- при коррозии менее 10 % всей поверхности резьбового соединения образцов изделий.

F.9 Испытания резьбы на срыв (только для ниппельных предохранительных деталей)

F.9.1 Комплекты образцов свинчивают [с использованием соответствующей резьбовой консервационной и (или) уплотнительной смазки] в соответствии с рекомендациями изготовителя и регистрируют крутящий момент свинчивания.

F.9.2 Температуру комплектов образцов стабилизируют при минус 46 °С, плюс 66 °С и плюс 21 °С.

F.9.3 Комплекты образцов подвергают испытаниям в соответствии с [51], как показано на рисунке D.26, при стабилизированной температуре и осевой нагрузке, равной или превышающей усилие, рассчитанное по следующей формуле

,

(F.1)

где F_ax - усилие, кН;

m_pe - масса единицы длины трубы, кг/м.

F.9.4 Предохранительные детали развинчивают и проверяют отсутствие сорванной резьбы. На поверхности резьбы предохранительных деталей допускаются следы напряжений, но она не должна быть сорвана.

F.10 Испытания на пригодность для зацепления (подъема)

Пригодность конструкции предохранительных деталей, обеспечивающих возможность зацепления и подъема труб, изготовитель должен подтвердить испытаниями при нагрузке, равной 150 % массы трубы без резьбы с наибольшей возможной толщиной стенки для трубы данного наружного диаметра. Пригодность конструкции деталей для зацепления (подъема) определяют по отсутствию повреждений резьбы образцов изделий после испытаний. В записях по испытаниям должен быть указан тип приспособления, применяемого для зацепления и подъема.