SY/T 7495-2020 连续油管的维护与检测.pdf

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腐蚀和冲蚀使壁厚减薄,有可能降低到表D.1给出的最小值以下,且会在管体一侧造成一个既 93

SY/T7495—2020附录E(资料性附录)现场检测工艺规程E.1安装前的测试与核查E.1.1测试设备现场安装前,应按照测试设备使用说明书或用户手册标注的连接流程,将长度测量、椭圆度检测、缺陷检测等装置连接成一个整体,开机并确认其动作灵活,功能完好,能够正常工作。E.1.2用与待检连续油管直径、壁厚和钢级一致的横向缺陷、纵向缺陷和椭圆度参考标样,插入检测装置中,人工拉拨或扭转参考标样,通过数据采集系统及软件对测试设备进行功能核查和临界值设定,并单独保存采集的数据,作为后期核查的基准。E.1.3如果现场没有与待检测的连续油管直径、壁厚和钢级一致的参考标样时,可采用以下两种方式进行功能核查:a)采用以往保存的与待检测的连续油管直径、壁厚和钢级一致的校准数据文件进行标定。b)检测装置安装在连续油管作业机上后,利用待检测的连续油管进行功能核查。E.2测试设备的安装E.2.1长度测量装置安装到滚筒前,应对计数器进行清零操作。E.2.2长度测量、缺陷检测、椭圆度检测等装置按推荐的位置安装于排管器上,并通过连杆与排管器上的压管盒相连,如图E.1所示。现场作业井口安装或穿管作业准备完毕后,再将测试设备按照测试设备使用说明书或用户手册注明的操作程序和连接顺序安装到连续油管作业机上。测试设备的通电顺序和要求应按照使用说明书或用户手册执行。连续管压管盒连续管椭圆度检测装置连续管缺陷检测装置联接销轴3连杆2联接销轴1连杆1联接销轴2联接销轴40日YL4安装固定销轴2安装固定销轴1图E.1测试设备与排管器的压管盒连接示意图E.2.3人工记录计数器深度读数(参见表E.1),作为确定在线无损检测的起始点(或参考点),以及作为连续油管实际下深的计算参考。E.3检测操作与过程控制E.3.1作业过程中,应安排专人负责在线无损检测设备的操作和相关数据记录。95

DB14/T 1984.4-2020 新型冠状病毒肺炎疫情防控消毒技术指南 第4部分:病例家庭SY/T 74952020

E.3.2连续油管下入/起出或卷管过程中,应使测试设备采集到的检测数据保持单向连续记录,中途 起下管柱导致深度/长度存在重叠时,应暂停检测数据的采集和检测,并做好深度数据的人工记录, 直至最大作业深度或卷管长度,以便校对数据采集系统及软件记录的深度与作业机计数器的显示深 度。深度数据的人工记录表格参见表E.1。 E.3.3测试设备工作过程中,连续油管起/下或卷管最大速度建议控制在10m/min~20m/min,且每 层连续油管回缠至滚筒边缘时应适当降低起/下管速度,以减小排管换层时的较大抖动而导致的采集 数据或信号失真。 E.3.4每下入或者起出200m连续油管,推荐暂停检测数据的采集,并对之前采集的检测数据和曲线 进行回放,以便及时发现明显异常的信号或数据显示,必要时可进行复检或现场人工检查确认。 E.3.5每下入或者起出100m连续油管,推荐人工记录计数器显示数据和数据采集系统及软件对应的 记录深度,以使人工检查或复验时快速准确找到缺陷位置。 E.3.6人工检查或复验时应依据9.12.1.2的规定执行

E.6检测数据研判与结果分析

E.6.1复检必要性预判

由具有资质和相应级别的检验人员将下入/起出或卷管过程采集的数据进行整体回放,找出超过 检测设备操作程序设定或客户规定临界值的信号,并对整盘连续油管缺陷严重程度和范围大小、缺陷 可能的类型等进行研判和说明,给出是否需要基地复检和显示验证的建议,

E.6.2.1对于需要复检的连续油管,推荐采用卷管作业进行在线无损检测的复检。 E.6.2.2由具有资质和认证级别的检验人员借助数据采集系统及软件,按照计数器记录的深度,对数 据采集系统及软件记录的深度/长度进行一致性处理,找出缺陷信号和数据在连续油管上对应的轴向 长度初步位置。 E.6.2.3测试设备在线检测连续油管管体,对比先前异常的缺陷信号和数据位置,确定异常检测信号 和数据的精确位置,并依据9.12的规定进行显示验证,做好记录和拍照存档

长度初步位置。 E.6.2.3测试设备在线检测连续油管管体,对比先前异常的缺陷信号和数据位置,确定异常检测信号 和数据的精确位置,并依据9.12的规定进行显示验证,做好记录和拍照存档

E.6.3数据分析与报告

对整盘连续油管缺陷严重程度 缺陷可能的类型、缺陷重点位置等进行分析和说明,

连续油管在线无损检测作业深度/长度记录

保存部门: 保存期限:连续油管报废后一年。

SY/T7495—2020表G.3(续)是否接收是否9.规定壁厚减少是否小于15%?10.是否检测出贯穿管壁的缺陷,例如针孔、纵向裂纹、横向疲劳裂纹?11.是否发现滚筒、管柱的损伤、腐蚀?(例如6点钟方向)12.主要工作区域的位置?13.其他14.备注连续油管检测公司授权经过培训取证的人员编写无损检测规程。报告结果为所使用设备测量范围内得到的真实的测量结果。尽管如此,检测公司不能保证该盘连续油管未来的使用情况。签字:日期:表G.4连续油管维护检查表的保存样表连续油管的防护一维护检查表管柱编号:滚筒编号:尺寸:每天作业是/否备注1)管子喷淋2)最后一次从作业井中起出后,使用EnissFluidG喷淋3)用清水和氮气清洗盘管到达基地后4)使用EnissFluidG喷淋(如需要)5)用清水清洗管柱,测量pH值并记录6)如pH值低于7,应在水槽内加入碳酸钠,再次清洗管柱,测量pH值并记录7)泵人约0.05m²乙二醇8)泵人泡沫清管器用氮气吹刷,直至管体内液体排干9)封堵管体两端,其中氮气压力保持在1.379MPa~2.758MPa(在接头连接和滚筒上标记“带压氮气”)日期:操作者:监督员:签字:101

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表G.5连续油管海上设备防护检查表样表

SY/T7495—2020表G.65疲劳试验数据采集表样表前期检测后期检测样品编号:失效时循环次数缺陷编号:N=送样者:操作人员姓名:材料级别:日期:公称直径:公称壁厚:失效部位数据工作压力Par=“Lr cale=R=操作人员姓名:模升日期:焊缝通常在模形夹具作用下被压缩,或4,=0°qr=失效部位经常出现在压缩(9=0°)和拉伸两侧qx=(q=180°)模形*疲劳试验机平直夹具刻度长度。Da=最终管体尺寸(最大延伸直径处测量,如与失效部位不,楔形夹具na:“中轴"同,注意底部)。De=D.=tc:“拉伸压缩轴avgDt2=数据采集文件名:P峰值=P 均值=在测试期间压力可能会有轻微的变化。测试期间的平均压力是由备注:数据采集系统记录的测量结果决定的。失效部位描述失效部位简图失效部位:缺陷其他裂纹宽度(外径)=裂纹萌生:内侧外侧管体外表面失效区域的凹陷表征样品内部存在裂纹。管体轴向缺陷图像文件名(前期检测)=缺陷图像文件名(后期检测)=103

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附录H (资料性附录) 连续油管剩余疲劳寿命预测方法与程序

当连续油管在滚筒和弯曲导向拱上变弯及再次重新变直时,会产生塑性变形。这种塑性变形所导 致的材料的累积效应和退化现象被认为是疲劳。重大疲劳损伤都出现在弯曲程度超出弹性限度的连续 由管中,因此连续油管作业中出现的大多数疲劳,都出现在滚筒和弯曲导向拱上。疲劳是影响工作寿 命的主要因素,本附录采用的内压作用下连续油管疲劳寿命数学模型、含表面缺陷连续油管疲劳寿命 数学模型,给出了预测CT90连续油管疲劳寿命的相关参数

(2N) +(2N)

中: N疲劳寿命,即失效时的应力应变循环周次数; E'一循环弹性模量,或杨氏模量E; 一疲劳强度系数; 疲劳强度指数; 一疲劳韧性系数; 疲劳韧性指数; 应变范围,在没有内压情况下,连续油管弯曲应变范围&就是应变范围ε; 8一弹性应变范围; 连续油管疲劳属于应变疲劳,相对于很大的塑性应变,弹性应变对疲劳的影响可以忽略不计,所 以,连续油管疲劳公式可以只考虑塑性应变部分。疲劳寿命计算见公式(H.2)。

有多种确定疲劳韧性系数ε,与疲劳韧性指数c的方法,可以得到不同的结果,预测寿命误差 很大。 疲劳韧性系数ε,与疲劳韧性指数c与材料性能有关,连续油管钢级不同,制造厂家不同,制造 批次不同,与c可能就不同。本标准推荐采用疲劳实验法确定ε与c。

H.3不同作业内压下连续油管疲劳寿命估算

在作业内压下,连续油管在承受弯曲应变的同时,还承受环向应变。本附录提出用当量应变范

&代替应变范围ε,疲劳寿命计算公式(H.2)转换为公式(H.3)。

本附录提出当量应变范围&e计算方法见公式(H.4)。

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Fg =8(2N )

公式(H.5)中,D是连续油管的外径,t是连续油管壁厚,R是连续油管作业时承受的弯曲半 径,一般是滚筒芯轴或导向拱的弯曲半径。 公式(H.4)中,8是连续管材料断裂时真应变,可以通过拉伸试验获得。 公式(H.4)中,k是连续油管的内压比值,即作业内压p与连续油管内压屈服强度ps的比值, k,和p,可由公式(H.6)和公式(H.7)进行计算

公式(H.7)中,0s是连续油管材料屈服强度,t是连续油管壁厚。 公式(H.4)中,m是连续油管的内压应变当量指数,是常数。作业内压增大了连续油管应变, 减少了疲劳寿命。试验证明,内压以指数形式影响连续油管弯曲应变,m就是衡量内压影响连续油管 弯曲应变的一个指数,其数值越小,内压影响就越大。m数值可能与连续油管材料性能、外径及壁厚 有关,可以通过疲劳试验获得。

H.4不同作业内压下损伤缺陷连续油管疲劳寿命估算

连续油管在作业过程中难免受到损伤,包括刮伤、腐蚀坑等。本附录提出用缺陷处的弯曲集 范围&b.d代替弯曲应变范围&h,公式(H.4)就变为公式(H.8)。

,含缺陷连续油管的内压比值k和连续油管内压屈服强度ps可由公式(H.9)和公式 生行计算。

公式(H.10)中,ta是连续油管缺陷处的有效壁厚,ta计算方法见公式(H.11)。

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公式(H.11)中,是连续油管的缺陷体积比值,即在长度等于1个周长或多个周长的范围内 的比值;元 B 是连续油管的缺陷宽度比值,即缺陷在连续油管周向的宽度B:与连续油管周长元D的比 Ld 是连续油管的缺陷长度比值,即在长度等于1个周长的范围内,缺陷在连续油管轴向的长度 La与连续油管周长元D的比值。 公式(H.8)中,&b.d是连续油管表面缺陷处的弯曲集中应变范围,本附录提出按照公式(H.12) 计算。

公式(H.12)中,ka是连续油管的缺陷比值,是表征缺陷严重程度的参量。本附录提出按照公式 (H.13) 计算。

公式(H.13)中,“是连续油管的缺陷深度比值,即缺陷深度ha与连续油管壁厚t的比值;“d 是连续油管的缺陷横截面积比值,即缺陷在连续油管横截面上的投影面积A。与连续油管横截面积A 的比值; 际评定时,应该选取深度最深、周向宽度最宽、轴向长度最短的缺陷。 公式(H.12)中,μ是缺陷应变集中指数。μ是常数,可能与连续油管材料、外径及壁厚有关。 试验证明,缺陷以指数形式影响连续油管弯曲应变,μ越小,缺陷影响就越大。μ的值可以通过疲劳 试验获得。

H.5连续油管焊缝疲劳寿命评估

用影响系数法和当量缺陷法等两种方法进行疲劳寿命评估,大量疲劳试验证实,焊缝显著降低 由管疲劳寿命,连续油管焊缝疲劳寿命可以表示为公式(H.14)。

表H.1焊缝影响系数k

试验证明,当连续油管内压增大时,焊缝对疲劳的影响减少,所以在高内压作业时,用上述影响 系数法估算连续油管疲劳寿命可能太保守,所以把焊缝当作缺陷进行疲劳寿命估算,可能更可靠。 以CT90连续油管为例,可以把纵向焊缝当成深度等于一半壁厚、宽度等于两倍壁厚的无限长缺 陷进行评估。可以把管一管对接焊缝当成深度等于20%壁厚、宽度等于两倍壁厚、围绕周长一圈的 缺陷进行评估。

H.6酸性环境连续油管疲劳寿命评估

酸性环境会对连续油管造成损伤,显著降低疲劳寿命,大量疲劳试验证实,酸性环境下连续油管 的疲劳寿命可由公式(H.15)计算。

(H.15)中,Nfs是酸性环境下连续油管的疲劳寿命,k,是酸性环境影响系数,大量试验表 环境下k=0.1~0.2,酸化作业工况k=0.6~0.7

H.7连续油管剩余疲劳寿命预测

Minner疲劳累积线性准则估算疲劳损伤由公式

D是连续油管在某并作业中受到的疲劳损伤;N是连续油管在某并应具有的疲劳寿命,可以月 上文叙述的方法估算;n:是连续油管在某井经历的应力应变循环次数。 将连续油管在每口井的疲劳损伤D,加起来就是总的疲劳损伤D,由公式(H.17)计算

当D等于1或接近1时,连续油管寿命终结,建议该连续油管报废。 那么连续油管剩余疲劳能力由公式(H.18)计算。

.............................

目标井中连续油管剩余寿命nr,见公式(H.15)

公式(H.19)中,N.是连续油管在目标并中应该具有的疲劳寿命。

H.8连续油管剩余疲劳寿命预测举例

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H.8.2无缺陷损伤连续管疲劳寿命估算

作业工况:导向拱半径1219mm,作业压力p=35MPa,无硫化氢。 经估算,该连续油管能够经受滚筒弯曲的疲劳寿命N卷=195周次应变循环,能够经受导向拱弯 曲的疲劳寿命N导=241周次。假设连续油管每次起下井要在滚筒上经历1周次应变、在导向拱上经历 2周次应变,那么每次井作业经历3周次应变,计算得该卷连续油管疲劳寿命是N,= 3 225周次应变=74次,

H.8.3含缺陷损伤连续油管疲劳寿命估算

作业工况:导向拱半径1219mm,作业压力p=35MPa,无硫化氢。 探伤发现连续油管外表面缺陷最大深度0.5mm,圆周向最大长度10mm,轴向长度10mm。估 算得该连续油管能够经受滚筒弯曲的疲劳寿命Nr卷=162周次,能够经受导向拱弯曲的疲劳寿命 N港+2N得 Nr导=196周次。那么该卷连续油管疲劳寿命是N,= =184周次=61井次。 3 但是如果发现连续油管有更大缺陷,最严重处深度1.5mm,圆周向长度30mm,轴向长度30mm。 估算得该连续油管能够经受滚筒弯曲的疲劳寿命Nf卷=93周次,能够经受导向拱弯曲的疲劳寿命 N卷+2N得 Nr导=105周次。那么该卷连续油管疲劳寿命是N,二 =101周次=33井次。

1.8.4连续油管疲劳损伤累积及剩余疲劳寿命估

作业工况:导向拱半径1219mm,作业压力p=50MPa,无硫化氢。 该连续油管共作业5井次,合计经历的应变循环次数nj=15,按照该连续油管疲劳寿命N=82周 次,估算该连续油管在5井次作业中的疲劳损伤,见公式(H.20)

后来作业压力p=35MPa,再作业5井次的疲劳损伤,见公式(H.21)。

D, ==0.183 N.

="= 0.074 Nel

作业压力p=35MPa,再作业5并次后检测,发现该连续油管外表面已经出现损伤,最严重 度0.5mm,圆周向长度10mm,轴向长度10mm。该连续油管作业5井次经历的应变循环次数 15,按照疲劳寿命Nz=0.184周次,估算该连续油管在5并次作业中的疲劳损伤,见公式(H.22

油管作业共15井次后疲劳累积计算见公式(H.

D2 = nz=0.091 Nr2

D, = 12 = 0.09] Ne2

D=>D=0.348

P=2D,=0.348

那么在缺陷不再加重情况下,剩余寿命n.的计算见公式(H.25)。

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再加重情况下,剩余寿命n.的计算见公式(H.2

....(H.25)

该连续油管操作不慎断裂,对焊后再作业5井次后,发现缺陷扩大,最严重处深度1.5mm,圆周 向长度30mm,轴向长度30mm。该连续油管作业5井次经历的应变循环次数为n2=15,按照疲劳寿 命Nz=0.3×138周次,估算该连续油管在这5井次作业中的疲劳损伤的计算见公式(H.26)。

该连续油管作业共20井次后疲劳累积的计算见公式(H.27)。

T/CEC 136-2017标准下载该连续油管作业共20并次后疲劳累积的计算见公式(H D,=ZD,=0.714 那么该卷连续油管剩余疲劳能力的计算见公式(H.28)。

n.=k·N·D.=0.3×138×0.286=11应变循环次数=3并次

"2=0.366 D2 = Ne2

后来该连续油管进行了一次酸化作业,经估算剩余疲劳寿命为1井次,为了安全,决定报废

表H.2某卷连续油管(钢级CT90、外径38.10mm 接厚3.2mm)剩余疲劳寿命预测结果

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水库大坝安全管理应急预案编制导则SL/ Z 720-2015.pdfSY/T74952020

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H.B.Luft,Developmentofweldingprocedure ,May1999 ASTM A370Standard test methods and definitions for mechanical testing of steel products

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