ПНСТ 704-2024 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Предельные характеристики металлических материалов устьевого оборудования

        ПНСТ 704-2024

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ

Предельные характеристики металлических материалов устьевого оборудования

Petroleum and natural gas industry. Subsea production systems. Metallic material limits for wellhead equipment

ОКС 75.020

Срок действия с 2024-06-30

до 2027-06-30

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 6 февраля 2024 г. № 3-пнст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: [email protected] и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д.10, стр.2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Создание и развитие отечественных технологий и техники для освоения шельфовых нефтегазовых месторождений должно быть обеспечено современными стандартами, устанавливающими положения для проектирования, строительства 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 стандарта является указание предельных характеристик металлических материалов, используемых в устьевом оборудовании систем подводной добычи, при эксплуатации при температурах выше 150°С.

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на предельные характеристики материалов, применяемых в устьевом оборудовании систем подводной добычи.

1.2 Подводное устьевое оборудование, как правило, состоит из следующих систем:

- подводных колонных головок;

- подводной фонтанной арматуры;

- подводного противовыбросового превентора.

1.3 Для изготовления компонентов устьевого оборудования могут быть применены углеродистые, низколегированные, высоколегированные стали и коррозионностойкие сплавы.

1.4 В стандарте рассмотрены следующие стали и сплавы, наиболее часто используемые в мировой практике в конструкциях подводного устьевого оборудования:

- низколегированная сталь AISI 4130;

- низколегированная сталь AISI 8630;

- низколегированная сталь 2-1/4 Cr1 Мо;

- низколегированная сталь AISI 4140;

- мартенситная нержавеющая сталь F6NM;

- коррозионностойкая сталь 25 Cr Super Duplex;

- никелевый сплав UNS N07718;

- мартенситная нержавеющая сталь AISI 410;

- никелевый сплав UNS N07725/UNS N06625;

- дисперсионно-твердеющая аустенитная нержавеющая сталь Gr 660 ASTM A453.

1.5 Настоящий стандарт допускает применение иных сплавов, помимо представленных в 1.4, при условии того, что они имеют аналогичный химический состав и их физические и механические характеристики подтверждены соответствующими испытаниями.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 28996 Оборудование нефтепромысловое устьевое. Термины и определения

ГОСТ Р 51365 (ИСО 10423:2003) Нефтяная и газовая промышленность. Оборудование для бурения и добычи. Оборудование устья скважины и фонтанное устьевое оборудование. Общие технические требования

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

ГОСТ Р 59305 (ИСО 13628-1:2005) Нефтяная и газовая промышленность. Проектирование и эксплуатация систем подводной добычи. Часть 1. Общие требования и рекомендации

ГОСТ Р 53679 (ИСО 15156-1:2001) Нефтяная и газовая промышленность. Материалы для применения в средах, содержащих сероводород, при добыче нефти и газа. Часть 1. Общие принципы выбора материалов, стойких к растрескиванию

ГОСТ Р ИСО 13628-4 Нефтяная и газовая промышленность. Проектирование и эксплуатация подводных эксплуатационных систем. Часть 4. Подводное устьевое оборудование и фонтанная арматура

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, ГОСТ 28996 и ГОСТ Р 51365, а также следующий термин с соответствующим определением:

3.1 коэффициент снижения предела текучести: Коэффициент, выражающий уменьшение предела текучести относительно его значения при комнатной температуре.

4 Общие положения

4.1 Выбирать материалы для изготовления устьевого оборудования необходимо в соответствии с ГОСТ Р 51365, ГОСТ Р 53679, ГОСТ Р 59305 и ГОСТ Р ИСО 13628-4.

4.2 В стандарте рассмотрены низколегированные, мартенситные нержавеющие, дисперсионно-твердеющие стали и двухфазные и никелевые сплавы. Приведены коэффициенты снижения предела текучести при температурах 150°С, 180°С, 200°С и 230°С.

5 Коэффициент снижения предела текучести

5.1 Перечень сталей и сплавов, рассмотренных в стандарте, с указанием категории прочности приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Перечень сталей и сплавов

Материал	Категория прочности	Материал	Категория прочности
AISI 4130	75К	25 Cr Super Duplex*	110К
AISI 8630	75К	ASTM A453 Gr 660	100К
Cr 1 Мо	75К	UNS N07718	130К
AISI 4140	75К	UNS N06625	130К
AISI 410 SS	75К	UNS N07725	120К
F6NM	75К	UNS N09925	110К
* Числовой эквивалент стойкости к питтинговой коррозии, PREN>40.

5.2 Коэффициенты снижения предела текучести для вышеприведенных сталей и сплавов при высоких температурах приведены в таблице 2. Данный коэффициент характеризует уменьшение предела текучести относительно значения при температуре 20°С.

Таблица 2 - Коэффициенты снижения предела текучести при повышенных температурах

5.3 При промежуточных значениях температуры значения коэффициента снижения предела текучести определяют линейной интерполяцией.

5.4 Графики зависимости коэффициента снижения предела текучести от температуры для сталей различных типов представлены в приложении А.

6 Рекомендации

6.1 Коэффициенты, приведенные в настоящем стандарте, следует использовать в качестве основы для оценки номинального снижения предела текучести при изменении температуры представленных сплавов.

6.2 Необходимо обеспечить после операции прокаливания требуемые характеристики поковок из низколегированных сталей, предназначенных для изготовления оборудования, работающего при высокой температуре и высоком уровне механических напряжений. Для их соблюдения во избежание нестабильности физико-механических характеристик после прокаливания необходимо при проведении входного контроля контролировать фактические свойства металла.

Приложение А

(справочное)

Графики зависимости коэффициента снижения предела текучести от температуры для различных типов сталей

Рисунок А.1 - Зависимость коэффициентов снижения предела текучести от температуры стали 4130

Рисунок А.2 - Зависимость коэффициента снижения предела текучести от температуры стали AISI 8630

Рисунок A.3 - Зависимость коэффициента снижения предела текучести от температуры стали 2 1/4 Cr 1 Mo

Рисунок А.4 - Зависимость коэффициента снижения предела текучести от температуры стали AISI 4140

Рисунок A.5 - Зависимость коэффициента снижения предела текучести от температуры стали AISI 410

Рисунок A.6 - Зависимость коэффициента снижения предела текучести от температуры стали F6NM

Рисунок A.7 - Зависимость коэффициента снижения предела текучести от температуры стали 25 Cr Super Duplex

Рисунок A.8 - Зависимость коэффициента снижения предела текучести от температуры стали ASTM A453 Gr. 660

Рисунок A.9 - Зависимость коэффициента снижения предела текучести от температуры сплава UNS N07718

Рисунок A.10 - Зависимость коэффициента снижения предела текучести от температуры сплава UNS N07725/UNS N06625

Рисунок A.11 - Зависимость коэффициента снижения предела текучести от температуры сплава UNS N09925