井口装置和采油树型式试验项目方法及要求

1附件二井口装置和采油树型式试验项目、方法及要求一、概述井口装置和采油树按不同的用途基本上可分为：采油井口装置，采气井口装置，压裂、酸化井口装置，热采井口装置，其它井口装置。井口装置和采油树主要由闸阀、节流阀、三通、四通、旋塞阀紧急切断阀等压力元件组装而成。依据TSGD7002-2006《压力管道元件型式试验规则》的规定制订本方案，执行标准是：1）SY/T5127-2002《井口装置和采油树规范》2）SY/T5328-1996《热采井口装置》二、典型产品及试验项目必须进行型式试验的井口装置和采油树典型的产品是井口装置和采油树用闸阀、旋塞阀、止回阀、节流阀、紧急切断阀、采油树、采气树、井口装置（油管头、套管头）、热采井口装置。其型式试验项目见表1所示。表1井口装置和采油树型式试验的典型产品及试验项目典型产品名称试验单元号型式试验项目设计审查项目检验与试验项目井口装置和采油树井口装置和采油树用闸阀1设计文件的审查：产品结构是否符合标准的要求，强度校核计算方法和公式的选用符合标准的要求，承压件、控压件等零件材料等的选用，产品技术要求和性能说明，许可标志使用。制造工艺文件的审查：承压件、控压件等零件的制造工艺，焊接工艺（包括堆焊）及其评定，无损检测方法、热处理工艺，检验和试验要求（包括实验仪器的准确度）等是否满足产品适用范围的要求。表面质量，标志，原材料质量（承压件、控压件化学成分和力学性能），端部及出口尺寸，本体最小壁厚测量，最小阀杆直径，关键件热处理性能，本体静水压试验，水压密封试验，气压密封试验（需要时），无损探伤，开关循环试验，压力和温度循环试验，开启或操作力矩试验，通径试验。井口装置和采油树用旋塞阀2井口装置和采油树用止回阀3井口装置和采油树用节流阀4井口装置和采油树用紧急切断阀a）5表面质量，标志，原材料质量（承压件、控压件化学成分和力学性能），端部及出口尺寸，本体最小壁厚测量，最小阀杆直径，关键件热处理性能，本体静水压试验，水压密封试验，气压密封试验（需要时），无损探伤，开关循环试验，压力和温度循环试验，开启或操作力矩试验，通径试验，阀座渗漏试验，泥浆循环流程试验，阀循环期间的泥浆流程试验。2采油树采气树6设计文件的审查：产品结构是否符合标准的要求，强度校核计算、额定载荷计算和公式的选用符合标准的要求，承压件、控压件、悬挂器等零件材料等的选用，产品技术要求和性能说明，许可标志使用。制造工艺文件的审查：承压件、控压件、悬挂器等零件的制造工艺，焊接工艺（包括堆焊）及其评定，无损检测方法、热处理工艺，检验和试验要求（包括实验仪器的准确度）等是否满足产品适用范围的要求。表面质量，标志，原材料质量（承压件、控压件、悬挂器的化学成分和力学性能），端部及出口尺寸，本体最小壁厚测量，最小阀杆直径，悬挂器螺纹极限偏差，关键件热处理性能，本体静水压试验，水压密封试验，气压密封试验（需要时），无损探伤，开关循环试验，载荷试验，压力和温度循环试验，开启或操作力矩试验，通径试验，悬挂器性能试验，承压本体爆破试验或有限元分析（热采井口装置）井口装置（油管头、套管头）7热采井口装置8a）紧急切断阀在SY/T5127－2002《井口装置和采油树规范》标准中的名称是“地面安全阀”(SSV)、“水下安全阀”(USV)。三、样品(试件)的抽样规则用于型式试验的井口装置和采油树样品每一检验与试验项目应在相同的样品（试件）上进行（型式试验机构已确认制造单位的检验与试验合格的项目除外），在覆盖范围内随机抽取任一相同规格的样品2件进行型式试验。一般情况下，样品（试件）的抽样基数应不少于5件。额定压力≥69.0MPa的组合装置的抽样基数应不少于3件。当试验样品（试件）不合格需要复验抽样时，应当加倍抽取复验样品（试件）。四、井口装置和采油树型式试验的覆盖范围若企业同时生产PR1级、PR2级产品，则PR2级产品的型式试验可以覆盖PR1级，若企业仅生产PR1级产品，则按PR1级作型式试验。井口装置和采油树型式试验的覆盖范围见表2。3表2井口装置和采油树型式试验的覆盖范围典型产品名称覆盖范围井口装置和采油树井口装置和采油树用闸阀（1）PN*≤PN：试验产品可覆盖相同或较低PN的同系列产品。（2）DN*：试验产品可覆盖标称尺寸系列中一个大于受试产品标称尺寸和一个小于受试产品标称尺寸的产品，两个试验产品可覆盖这两个尺寸之间的所有标称尺寸的产品；(3)节流阀覆盖范围：DN*≤DN＋25.4mm（DN为节流阀可用到的油嘴最大孔径）。井口装置和采油树用旋塞阀井口装置和采油树用止回阀井口装置和采油树用节流阀井口装置和采油树用紧急切断阀采油（气）树井口装置热采井口装置五、主要试验项目的试验方法与验收要求井口装置和采油树用闸阀、旋塞阀、止回阀试验的方法与验收要求见表3，节流阀试验的方法与验收要求见表4，急切断阀试验的方法与验收要求见表5，井口装置和采油（气）树试验的方法与验收要求见表6，井口装置（套管头）的试验方法与验收要求见表7，井口装置（油管头）的试验方法与验收要求见表8，热采井口装置的试验方法与验收要求见表9，室温下的气体泄漏准则见表10。本体静水压（强度）试验压力：额定工作压力≤34.5MPa时，试验压力为2倍额定压力；额定工作压力＞34.5MPa时，试验压力为1.5倍额定工作压力。静水压密封试验压力为额定工作压力。接收准则：a)室温下的静水压试验：试验压力小于等于69.0MPa时，在保压期间压力测量装置上观测到的压力变化小于试验压力的5％，且在保压期间无可见泄漏，应予接收；试验压力大于69.0MPa时，在保压期间压力测量装置上观测到的压力变化小于3.45MPa，且在保压期间无可见泄漏，应予接收。b)室温下的气压试验：保压期间，水池中应无可见连续气泡。若观察到泄漏，则气体的泄漏量应小于表10的要求。应予接收。c)最低/高温度试验：在高温或低温下的静水压或气压试验，试验压力小于等于69.0MPa时，在保压期间压力测量装置上观测到的压力变化小于试验压力的5％，且在保压期间无可见泄漏，应予接收；试验压力大于69.0MPa时，在保压期间压力测量装置上观4测到的压力变化小于3.45MPa，且在保压期间无可见泄漏，应予接收。d)试验后检验：试验过的样机必须解体检查，有关项目应拍照。试验的样品不得有不符合其性能要求的永久变形，悬挂器的支撑件必须能承受额定载荷且不产生在通径尺寸下挤压管柱。样品不得存在不符合任何性能要求的缺陷。表3井口装置和采油(气)树用闸阀、旋塞阀、止回阀的试验方法和验收要求序号试验项目试验方法验收要求PR1级PR2级1阀体静水压强度试验1)压力从零升压至试验压力（当额定压力≤34.5MPa，试验压力为2倍额定压力，额定压力34.5MPa，试验压力为1.5倍额定压力，至少稳压3min,2)减压至零；3)再次升压至试验压力,第二次稳压3min。保压期内符合接受准则a)要求保压期内符合接受准则a)要求2阀座密封试验1)压力从零升压至额定压力,第一次稳压3min,2)减压至零；3)再次升压至额定压力,第二次稳压3min；双向阀门的每一方向均应试验。保压期内符合接受准则a)要求保压期内符合接受准则a)要求3阀门室温开启/关闭循环动态试验下游端充满试验介质（压力≤1％）、上游端施额定压力、全压差下开启、在≥50％试验压力下完全关闭；止回阀在下游端施加额定压力，上游端通大气，而后泄压至≤1％的压力，重复循环以上步骤。3次压力循环；并符合制造厂操作力或扭矩要求160次压力循环；并符合制造厂操作力或扭矩要求4室温下的低压阀座试验5％～10％的额定工作压力下保压客观证据保压1h；并符合接受准则a)要求5高/低温循环气压动压试验1)在室温和大气压力下开始升温至最高温度。2)施加试验压力，至少保压期一小时，而后泄压。3)降温至最低温度。4)施加试验压力，至少一小时，而后泄压。5)升温至室温。6)在室温下施加试验压力，并且在升至最高温度期间，保持压力在试验压力的50％～100％。7)在试验压力下最少保压期一小时。8)在保持试验压力的50％～100％时，降低温度至最低温度。9)在试验压力下最少保压期一小时。10)升温至室温，升温期间保持试验压力50％～100％。11)泄压，再升温至最高温度。12)施加试验压力，至少保压期一小时，而后泄压。13)降温至最低温度。14)施加试验压力，至少保压期一小时，而后泄压。15)升温至室温。客观证据保压期内符合接受准则b)、c)要求516)施加试验压力，至少保压期一小时，而后泄压。17)施加5％～10％的试验压力，至少保压期一小时，而后泄压。6阀门最高/最低温度下的开启/关闭动态气压试验阀门的此方法代替“高/低温循环气压动压试验”。用气体作为试验介质，下游端充满试验介质（≤1％试验压力）、上游端加压至额定工作压力，全压差下开启，在≥50％试验压力下完全打开后再完全关闭，关闭后下游端泄压至≤1％试验压力，重复循环以上步骤。测量和记录在循环开始及结束时的开启扭矩和转动扭矩。PR1级产品有客观证据；PR2级产品进行高/低温下各20次循环客观证据符合制造厂操作力或扭矩要求7最高/最低温度下阀体气压试验阀部分开启，止回阀应从上游端试验。施加额定工作压力，客观证据保压1h；并符合接受准则c)要求8最高/最低温度下阀座气压试验额定工作压力下保压，止回阀从下游端试验客观证据保压1h；并符合接受准则c)要求9最高/最低温度下阀座低压试验在5％～10％额定压力的压力下保压；止回阀从下游端试验客观证据保压1h；并符合接受准则c)要求10阀体压力/温度循环1）在室温下施加试验压力，并且在温度升至最高温度期间，保持压力在试验压力的50％～100％。2)在试验压力下最少保压期一小时。3)在保持试验压力的50％～100％时，降低温度至最低温度。4)在试验压力下最少保压期一小时。5)升温至室温，升温期间保持试验压力的50％～100％。6)泄压，再升温至最高温度。7)施加试验压力，至少保压期一小时，而后泄压。8)降温至最低温度。9)施加试验压力，至少保压期一小时，而后泄压。10)升温至室温客观证据保压期内符合接受准则b)、c)要求11室温下的阀体/阀座的保压/低压试验1)阀体保压试验：施加额定压力，保压1h（止回阀在上游端加压）；2)阀座保压试验：施加额定压力，保压15min（止回阀在下游端加压）。3)阀体低压试验：施加5％～10％的额定工作压力，保压期1h（止回阀从上游端试验）；4)阀座低压试验：施加5％～10％的额定压力，保压1h（止回阀在下游端加压），双向阀应每一方向进行。被试件浸没在水池中进行客观证据保压期内符合接受准则a)、b)要求612阀体静水压密封试验a)试验压力应为阀的额定工作压力MPa。阀体试验应包括三部分：a)初始保压期3min；b)降压至零；c)再次保压期15min。保压期内符合接受准则a)要求保压期内符合接受准则a)要求13室温下的阀体气压密封试验a)试验装置完全浸没在水中，阀门部分开启。试验压力应为阀的额定工作压力，阀体试验应包括三部分：a)初始保压期3min；b)降压至零；d)再次保压期15min。保压期内符合接受准则b)要求保压期内符合接受准则b)要求14阀座静水压密封试验（第二次）a)双向安装的阀应从两个方向进行。单向安装的阀应按欲安装的方向进行试验。试验压力应为阀的额定工作压力，阀座试验应包括以下三个部分：a)初始保压期3min；b)降压至零；c)再次保压期15min。保压期内符合接受准则a)要求保压期内符合接受准则a)要求15阀座气压试验a)试验装置完全浸没在水中，双向安装的阀应从两个方向进行。单向安装的阀应按欲安装的方向进行试验。试验的另一侧通大气。试验压力应为阀的额定工作压力。阀体试验应包括三部分：a)初始保压期3min；b)降压至零；c）再次保压期15min。保压期内符合接受准则b)要求保压期内符合接受准则b)要求16操作力或扭矩按制造厂规范进行（止回阀不适用）客观证据符合制造厂的规范a)序号12和13、14和15为二选一项目，当试验产品的额定压