1、ICs 7518010E 94 圆园中华人民共和国国家标准GBT 214123-2009IS0 13628-3:2000石油天然气工业水下生产系统的设计与操作第3部分:过出油管(TFL)系统Petroleum and natural gas industries-Design and operation of subsea production systems-Part 3:Through flowline(TFL)systems20090316发布(IS0 136283:2000,IDT)2009-10-01实施丰瞀鬻紫瓣警雠瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会促19前言引言1范围-2规范性引用
2、文件3术语、定义及缩略语-4 TFL系统t5 TFL上部设施t-6 TFI管线系统-7水下采油树、油管挂、换向器与选择器8完井设备及工具9操作10功能总结附录A(规范性附录)TFI。管线附录B(资料性附录)TFl。操作压力附录c(资料性附录)TFL完井附录D(资料性附录)TFL功能参考文献目 次GBT 214123-20091S0 13628-3:2000,o0儿趴弘粥驵北弛弧前 言GBT 214123-2009IS0 136283:2000GBT 21412石油天然气工业水下生产系统的设计与操作分为九个部分:第1部分:一般要求和推荐做法;第2部分:用于海底和海上挠性管系统;第3部分:过出油管
3、(TFL)系统;第4部分:水下井口和采油树;第5部分:水下控制管缆;一第6部分:水下生产控制系统;一一第7部分:修井完井立管系统;第8部分:水下生产系统的水下机器人(ROV)接口;第9部分:遥控操作工具(ROT)维修系统。本部分为GBT 21412的第3部分。本部分等同采用ISO 136283:2000石油天然气工业水下生产系统的设计和操作(英文版)。为了便于使用,本部分做了下列编辑性修改:“ISO 13628的本部分”改为“GBT 21412的本部分”或“本部分”;用小数点“”代替作为小数点的逗号“,”;删除国际标准的前言。本部分的附录A为规范性附录,附录B、附录c和附录D为资料性附录。本部
4、分由中国石油天然气集团公司提出。本部分由全国石油天然气标准化技术委员会归口。本部分起草单位:海洋石油工程股份有限公司。本部分主要起草人:刘培林、王峰、倪浩、陈思维。应当注意,在标准中,有一些内容可能涉及专利权。本标准的发布机构将不负责确认哪些内容属于专利内容。GBT 214123-2009ISO 13628-3:2000引 言本部分基于API RPl7C:199153。这里描述的TFL系统和工具适用于水平运送和垂直进入井筒。采用本部分的用户应注意,对于特定的应用场合可能会有不同于该标准的要求,或者是比标准中规定内容更深入的要求。本部分无意禁止卖方提供产品或买方去接受供应商所提供的产品,对于特定
5、的应用场合,尤其是在技术上存在革新和发展的情况下,可选择替代的设备或工程办法。当采用替代做法时,供应商应当对不同于本部分的做法进行标识并提供详细说明。GBT 214123-20091S0 13628-3:2000石油天然气工业水下生产系统的设计与操作第3部分:过出油管(TFL)系统1范围GBT 21412的本部分规定了过出油管(TFI)系统及设备的设计、制造和操作要求,并给出了相应的推荐做法。本部分涉及的程序和要求适用于井下设备、水下采油树及油管挂、出油管(包括管线内设备)的液压作业。本部分主要阐述了TFL系统在海上及水下的应用,同时它也可用于其他场合,如大斜度井和水平井。本部分不涉及水下分离
6、、增压、计量和井下泵送的相关内容。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 21412的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。ISO 31831 石油天然气工业钢质管线技术提交条件第1部分:等级A管线的要求(Petroleum and natural gas industries Steel pipe for pipelines-Technical delivery conditions Part
7、1:Pipesof requirement class A)ISO 11 960石油天然气工业 作为套管和油管的钢质管线(Petroleum and natural gas indust“es Steel pipes for use as easing or tubing for wells)ISO 136284:1999石油天然气工业水下生产系统的设计和操作第4部分:水下井口和采油树(Petroleum and natural gas industries Design and operation of subsea production systems Part 4:Subsea well
8、head and tree equipment)API RP 14E海洋生产平台管线系统的设计和安装(Design and installation of Offshore Production Platform Piping System)API Std04管线与相关设施的焊接(Welding of Pipelines and Related Facilities)3术语、定义及缩略语下列术语、定义和缩略语适用于GBT 21412的本部分。31术语和定义311弯曲半径bend radius曲线所在圆的半径,即弯管所在圆的圆心至管道中心线的距离。312循环控制阀circulation cont
9、rol valve通常安置于循环点的阀,用于在生产过程中隔离油管柱或者隔离油管和套管。1GBT 214123-2009IS0 13628-3:2000313循环点circulation pointTFL工作流体的进入和返回循环通道的位置。314换向器diverter在分支连接中起导向作用的设备。注:通常指的是一类设备的总称,如导流器、换向器、选择器等。315通径规drift用于检查弯管的最小曲率半径以及环路弯管、出油管、接头等的最小内径的量规。316H型短节H-member为井下的油管柱之间提供流体交汇和循环的工作筒。317环路弯管loop管道弯曲的部分,在TFL管线中起变向的作用。318防喷
10、管lubricator用于将工具串送人移出带压系统的管段及阀门。319止动系统parking system经过较大尺寸的出油管向井下较小尺寸的油管下人工具或设备时,通过止动系统,将运送工具或设备的活塞工具串滞留在井外,其携带的工具或设备可以继续下人油管中。3110剖面profile用于座放工具的接管(接头)的内部构造。3111凹槽recess管道中的扩径部分,其与管道同心。3112密封腔sealing bore用于坐入封隔设备的管道抛光部分。3113出油管flowline作业管线service line平台或地面设施与水下设施之间用于TFI。作业的连接管线。注:也可用于井的生产和其他测试作业。
11、3114出油管指示器flowline signature作业管线指示器service line signature当泵送工具经过出油(作业)管线或井下时,通过在地面读取或记录压力脉冲(峰值)来确定工具在作业出油管线或油井中的准确位置的专用装置。2GBT 214123-2009ISO 136283:20003115水下采油树subsea tree安装在海底的采油树。3116TFL管线系统TFL piping system包括上部防喷管、出油管、油管直至能够循环TFL工具达到的井下最深点的所有管线。3117油管回收安全阀tubing-retrievable safety valve安装于油管上的井
12、下安全阀。注:该装置通常为井上控制,其孔径接近于油管内径因而不会妨碍工具的下入和起出。3118Y型短节wye spool环路弯管与垂直油管通道相连接的管线。32缩略语BHP 井底压力CCV 循环控制阀EUE 外加厚扣型ID 内径oD 外径SDC 侧开孔节流阀SCSSV 井上控制的井下安全阀SVLN 安全阀内的坐落接头TFL 过出油管TRSV 油管回收安全阀TMD 总测量深度TVD 实际垂直深度4 TFL系统41系统描述TFI方法是指利用流体来运送工具经过出油管和回路弯管进出油管柱来实现各种油井作业。通过工具串两端的流体压差为各种TFI。作业提供动力,TFL工具串如图1所示。目H卢矧心戮狻羽雹狲
13、缓犹琵猪狻嵫黝l1工具2活塞。图1压差(Ap)GBT 214123-2009ISO 136283:200042 TFL的组件典型的TFI。系统如图2所示。其基本组件包括上部设备、出油管、水下采油树、TFL作业工具及相应的井下设备。主要用于运送和控制TFL工具。运送工具靠泵压来完成,而这些工具的控制则是通过泵、仪表以及TFI。控制管汇来实现。TFL系统的基本要求为:系统要有合适的压力等级;为满足TFL作业需要应提供足够的流量;按照操作规程控制设备。j 14 l“ 7 8 9|一 一 _六 六, 吣门| 13 1。12 “l水面;2罐;3一泵;4防喷管;5管汇及仪表;6压力变送器;7出油管作业管线
14、;8水下采油树;9TFI。弯管;10 水下井口;11循环点(H型短节);】2一一井筒;13 泥线;14平台。图2典型的海上TFL系统43系统设备设计TFI。工具已经设计用于多种尺寸的油管中,广泛应用于水下井(见图3)。TFI,工具的设计取决于油管的内径和弯管最小弯曲半径。TFI。系统的设计应考虑接管和接头的内径以及作业管线和油管的4GBT 214123-2009IS0 13628-3:2000压力等级。作业管线的内径应和井下油管柱的内径一致,否则应使用止动系统。如果作业管线的内径太大,流体将从运送工具串的活塞单元与管线内壁间的缝隙流过,导致工具串上作用力减小,同时也无法精确定位工具的位置。反之
15、,如果作业管线的内径太小,将阻碍工具串的通过,从而导致过度的拖曳力,引起工具、密封、活塞单元的破坏和磨损。附录A规定了对TFI,管线的要求,表A1列出了不同尺寸油管所对应的TFI。管线内径。卜 活塞单元2 加速器;3杆件;4 液压震击器;5 牵引工具。图3典型的TFL作业串44压力等级TFL系统的压力等级应大于安装寿命期内进行TFL操作所遇到的最大压力。作为指导性的原则,应考虑下列情况的组合:井底最大静压力减去TFL系统中流体的静水压力;一一克服循环流体和工具串摩擦损失的压力;对所有TFI。设备进行操作所需要的压力,这不仅包括作业工具,还包括井下隔离和堵塞设备;作业(如震击)时系统中可能发生的
16、压力冲击;使用TFI。系统向产层中输送压井液时所需要的压井压力。对于多井系统,应考虑系统中高压井的影响。有关系统压力等级和TFI。流体的其他内容参见第9章和附录B。5 TFL上部设施51概述TFL上部设施(见图4)包括作业泵、TFI,控制管汇、TFI。控制台、防喷管、流体储存设备、分离器及管线系统。泵的压力等级和额定流量应与系统的设计保持一致,并应考虑第9章中的参考工具输送速度(见表1)、工具串驱动压力以及TFI。操作过程中可能发生的流体旁流。罐和油管柱(见56)应有足够的容量以确保所有的操作能有效的进行。上部设施(见图5)应提供足够的空间以容纳TFI,设备,并且设备的布置应考虑到控制台、泵、
17、管汇和防喷管的相对位置及距离并预留空间以便送人和移出加长的工具串。如果设备位于钻井生产平台上,平台上的设备(如大排量的泥浆泵或压井泵)可替代部分,J、FL专用设备。GBT 214123-2009IS0 136283:2000表1推荐的输送TFL工具的流量油管公称内径ram(1n)特性参数 508(2) 635(2 12) 76 2(3) 1016(4) 127(5)流量Lrain(bblmin)工具运送 318(20) 447(3 0) 636(40) 795(5 0) 954(6 0)限流管线(最大) 159(10) 1 59(1 0) 318(20) 318(20) 318(20)定位和坐
18、人(最大) 795(05) 79 5(05) 1 59(10) 159(10) 159(10)6单位为米(英尺)1生产控制管汇2带堵头的螺纹快速接头;3流量计;4高压过滤器;5高压过滤器;6一节流阀;7流量计;8高压大排量三缸泵;9795L(5bbD常压罐;10 工作罐;11 一来自平台上的海水系统;(可选)8推荐的最小水平直管段。12来自混合罐;13来自干油罐(可选);14覆盖气;15 充注管线;16 来自分离器液室;17去分离器;18旁通阀;19备用上部节流阀布置20去生产管汇;21一一去井。图4平台上典型的TFL管线布置图GI:IT 21423-2009ISO 136283:2000l
19、流体混台罐;2 储罐;3 j_怍台;4一移动式工作台s一泵撬:61-郭控制管汇7 工鼻供措器;8 艰水平防喷管9控制台;10 进入环路弯管;11 换向器-12一 去系境中萁他的井l 3一井3;11#2;1i并1图5典型的上部设备布置图52作业泵尽管低转速的双缸泵和高压多级离心泵已经得到一凿操作者成功使用,但TFL作业通常使用三缸容积泵。有关TFI。作业泵的毛要建议如下:泵的压力和流速应接第9章的要求确定;一在泵出口应安装一个泄压阀,以保护泵和管线系统不受超压或水击的破坏;一泵的人口管线应与混合罐或备用罐相连;一TFI,泵驱动装置的设计应允许其在超出第9章所述的操作范围时能够保持平稳变化。53
20、T丌。控制管汇阐的布鼍应碾据TF。作业的需饕,引导流体进人或返回作业管线、罐、分离器等。管系和搁门应能承受系统的最大工作压力。选用适当的阎门和执行机构以实现快速切换(如2 s或更短时间内)、应安装阔组使流体可以通过可调背压调节阀或节流阀以及流量计返回。调节阀或节流阀用于控制回流管线的背压进而控制井下TFI。作业时地层流体的流人量或者流体进人地层的漏失量54 TFI。控制台和仪表图6为典型的TU|控制台和仪表。诲系统能够监测工具的下人、T具的操作以致井流物的增减。它通常包括装有纸带记录仪的压力计、安装在防喷管或管汇上的压力变送器以及安装在泵的排放和返7GBT 214123-2009IS0 136
21、28-3:2000回管线上的流量计和流量累积器。其系统设计应具有抗振动和压力波动的能力。在涡轮流量计的上游应安装高压滤网或滤器以减少杂质对仪表的破坏,使用其他类型的流量计可不安装此类过滤器。除了控制台仪表,可在水下井口安装上部可读的压力变送器以辅助监控工具的位置,也可安装其他一些专门的工具检测系统来监测工具经过TFL系统时的位置。8131双流量计及累积器;2一防爆仪表箱(一类危险区);3 双压力表;4双笔纸带记录仪;5 纸带记录仪开关;6电源开;7一监测仪表(发动机、泵、变送器)泵一油温;泵油压;背压信号;变送器油温;变送器油压;发动机一水温;发动机油压;发动机辞速计;系统液压;系统气压;8液
22、压节流阀和管汇控制阀;9发动机一启动。停机,紧急制动10发动机一节流阀;11 变速器齿轮选择器;12累积器复位按钮;13 电源关;14累积器复位按钮;15 背压控制。图6典型TFL仪表控制台GBT 214123-20091SO 13628-3:200055防喷管551概述防喷管可以使工具串安全送人移出带压系统。通常情况下,TFL防喷管包括端部带有快接由壬长约6m18m(20ft60ft)的水平发射管、通径截断阀、排放阀和供泵送流体进入防喷管的连接部分。防喷管的主要特征如图7所示。在有些打捞和修理作业中,需要使用加长的工具串,此时可能应将与水下采油树相连的作业管线作为防喷管的一部分。每次使用之前
23、都应将管线泄压。1一陕速由壬或法兰;2通径阀;3排放阀;4一大尺寸油管;5 管线;6液体收集槽;7装有快速由壬的堵头;8 阀门;9工具走向。图7典型防喷管撬552设计由于管线内径变小或设备不对中而阻碍工具的前进,造成密封损坏或其他的工具损坏是TFI。防喷管的设计要点。防喷管内径较出油管内径应足够大,其目的是保证工具能方便地送入和移出。但防喷管的内径也不能过大,否则将工具从防喷管中推入出油管内需要一很大的泵排量。一般来讲,防喷管的内径比出油管的公称内径大16 mm48 ram(116 in316 in)是比较合适的。出于安全上的考虑,在防喷管的发射管两端都应安装泄压阀以确保在从防喷管移出工具前泄
24、放掉工具串两端的压力。防喷管的设计应具备流体收集系统,分支管的连接位置应确保工具串能被发射出去,并且保证工具串返回时不会撞击防喷管的端部。如果要装卸更大尺寸和长度的工具串,需要使用动力驱动的工具供给器(提供推力和拉力)和工作台(见图8)。GBT 214123-2009IS0 13628-3:2000卜 液压工具供给器2-环路弯管;3 换向器;4一移动式工作台;5 工作罐;6 水平防喷管。图8 TFL上部设备553制造防喷管的配管设计和制造应满足API RP 14E和第6章的规定。10GBT 214123-2009ISO 13628-3:200056流体储罐和工作罐在上部设施中应有工作罐或其他类
25、型的流体储存容器。其储存能力应不小于出油管和油管柱的总容积。然而,如果罐的尺寸受场地的限制,并且流体可从现场得到补充,同时多余流体也可得到安全及时的处理,那么,就可采用较小容积的罐。工作罐也可用于监控井液流入和循环流体的漏失,以使其不超过允许量。实践证明,一个容积为63m3(40 bbl)的罐可有效的实现这一功能(见图8)。工作流体的种类具有多样性(如柴油、脱气原油、添加了抑制剂的水或盐水),应配备合适的管线连接以获得这些原料。当采用脱气原油或经过处理的井下作业返回流体作为工作流体时,罐及管线的制造和布置应满足相关区域的安全等级。57分离器通常需要采用分离器来除去返回流体中所含的气体,这有利于
26、保证每次工具操作的性能和工具的定位。详细的情况见第9章。分离器的尺寸和压力等级应根据处理的井流物、TFI作业时最大的泵排量以及切换流体通道时的流体波动量来确定。58测试所有TFL平台设施(见图4)都应按照API RP 14E的要求进行试压。除此之外,对于TFL工具通过的管线,其内径应按照第6章的要求进行检测。6 TFL管线系统61概述TFI,管线系统包括如下几部分:防喷管与立管顶端问的上部管线;延伸到海底的立管;相对较直的出油管;空间有限时用于改变工具方向的TFL环路弯管或弯头;水下采油树;油管柱、井下设备以及它们之间的连接件。所有管接头及连接方式都应保证工具顺利通过,同时不应损坏TFL工具的
27、金属非金属密封、TFL活塞及TFL工具串组件。62设计621 管线6211概述TFI管线应使用刚性金属管或者挠性管,后者采用金属和非金属材料复合制成。6212材料多种不同等级金属材料都可用于制造TFL管线,如碳钢(ISO 3183 1和ISO 318326)、奥氏体铁素体(双相)不锈钢、马氏体不锈钢(13一Cr)及其他金属材料。有关材料的详细信息可查阅APl RP 1 7AE4、ISO 1362818(适用于水下生产控制系统)以及ISO 104207(适用于挠性管)。6213直径TFI。管线系统中的出油管和其他直管段应和井下油管柱保持相同的最大、最小内径(见表A1),这样有助于减少TFI。活塞
28、与管壁之间的流体旁流量,并且提高了TFI。下人工具位置控制的准确性。然而,有些情况下出油管的内径应大于井下油管的内径。例如,当出油管较长时,应采用较大的内径以降低管线中的压降。在这种情况下,需要采用止动系统,如图9所示。通过大直径的TFI。工具携带器把用于井下作业的工具串输送到水下井口,然后释放或提起较小直径的井下工具串。】GBT 214123-2009IS0 13628-3:2000121 工具携带串2一止动键;3 作业工具串。图9止动系统GBT 214123-2009IS0 13628-3:20006214压力等级TFI。管线系统的工作压力应与设计压力相匹配,应选择适当强度的材料和适当的壁
29、厚以使得管线系统内所有组件都满足相应的国家规范和操作者的要求。6215侧开孔在管线系统的直管段上,侧开孔的轴线与TFL出油管轴线之间的夹角应为直角。如果不能开90。的孔,那么开孔的角度至少为45。这样可减少管线上侧开孔的面积,侧开孔的位置应在TFI。出油管轴线的上方。交叉孔的各个边应加工成坡口(如图10所示),以保证TFL工具的通过,同时避免对工具组件造成损坏。l工具进出通道。图10 非TFL管线与TFL管系相连接交汇处形状6216位置指示器当TFI。活塞通过时,油管或出油管上的限流装置可引起压力的暂时升高,这一点对于确定TFL服13少GBT 214123-20091S0 13628-3:20
30、00务工具串的位置相当有用。这种限流装置可以是专门加工的、短的厚壁管,或是出油管上可能存在的限流件。在正常的工具输送速度下,这些限流装置通常引起14MPa21MPa(200 psi300 psi)的压力升高。加厚管和流动短节是两种比较有效的限流装置。如果专门在井下安装了限流装置以确定工具串的位置,那么限流装置与坐落接头问应保持足够的间距,以便确定工具串的位置,同时降低工具串进入坐落接头的速度。间距的大小取决于泵排量、流体体积以及泵处的流体响应时间(这些参数决定了是否能够将工具的下人速度降低到最佳值以进行正确的工具操作)。压力渡在流体中是以声速传播的,压力信号的传播受到流体属性、温度、压力以及压
31、力检测装置与限流装置之间距离的影响。限流装置的间距应能保证在工具被驱动或产生作用力时,输送工具的活塞不会恰好处于限流装置内,这样可避免打捞作业时由于活塞与管壁间流体旁流量的减少而造成的打捞困难。6217椭圆度采用的安装方法应减少安装应力以避免管线的椭圆化,使得工具可以顺利地通过。622弯管(环路弯管)6221弯曲半径管线弯曲部分的曲率半径应不小于1 524mm(600in),如果空间和几何形状允许,应采用较大曲率半径的弯管,以减小制造操作中存在的问题。该要求既适用于刚性管也适用于挠性管。6222弯管内径对于典型的一些油管尺寸,弯管加工前管线的最大内径及弯管加工后管线的最小内径的要求如表2所示。
32、若要提高TFL工具的效率,可考虑减小弯管的内径。表2 环路弯管尺寸 单位为毫米(英寸)油管外径 弯管加工前的最大内径 弯管加工后的最小内径60:3(2 38) 5237(2062) 503(2000)730(2 78) 6668(2625) 635(2 500)889(3 I2) 7938(3125) 762(3000)1016(4) 9208(3625) 889(3500)1143(4 12) 10478(4 125) 1016(4000)1397(5 12) 123 83(4 875) 12065(4750)6223弯头几何形状有关专用词汇的解释见图11。除非不可避免,尽量不要采用弯管直接
33、连接以实现在多个平面内变换方向,但无论在什么情况下,弯管的几何形状应保证TFI通径规(见641)的通过。例如,两个90。弯头可直接连接以形成平面内180。的回转弯,此时两个弯头所在圆的圆心是重合的。然而,如果直接连接的两个弯头不在同一平面内,其所在圆的圆心是不重合的,这将导致TFI。工具难以通过。这种情况下,可在两个弯头之间安装一长度至少为9倍管内径的直管段以解决该问题。 ,如果管线在方向上有一微小的变化,如水下采油树人口处的环路弯管,其形状为螺旋线或羊角线,这种情况下,TFL工具一般可顺利通过。图11的脚注给出了更详细的说明。在设计阶段,应假定最坏的情况来设计通径作业,从而确保实际情况下TF
34、I。工具串的通过。对于同一平面内的多弯头连接(如同平面的s形弯管),如果沿弯曲方向每一点的曲率半径都不小于1 524 mm(60 in),那么可以采用这种连接形式。按照本节的要求,采用适当增大内径的复合弯头,并且使其曲率半径超过推荐的最小值,可以提高复合弯管的适用性。即便如此,应用这种弯头也是一个需要不断尝试的过程,其可用性取决于TFL工具的尺寸和形状,只有经过完全的通径测试才能确保TFI工具串的通过。1 4GBT 214123-2009IS0 136283:20002始端切线;3弯头所在圆的圆心;4切点;5内曲率半径;6弯曲半径;7弯头角度;8弦长;9一弧长;10管外侧;11末端切线;12一
35、切点a,b一6;13 壁厚。8对于非同一平面内连接的两个弯头,两弯头间直管段长度至少为9倍管内径。6对于弯头与接头之间的连接,若空问没有限制,二者之间的直管段长度至少为6倍管内径。本文中提到的成一定角度在切点相连接的弯头意味着两个弯头之间没有任何直管段,在F TFL系统中,这种连接方式在同一平面内是允许的,反之是不允许的(见a)。o见6 22。 ,图11 TFL弯管专用词汇15GBT 214123-2009IS0 13628-3:20006224材料用于弯管的材料应该有足够的强度及壁厚从而确保在弯管加工成型后其工作压力等级至少与出油管及相应的设计规范一致。6225弯管末端的连接位置当现场安装空
36、间有限以及连接处内部光滑时,根据现场成功的经验,管线连接可以沿着弯管的切线方向进行。连接处的设计应满足641中TFL通径规地通径测试要求。6226连接等级所有的连接处都应满足作业要求和相连接管线的压力等级。6227支撑井口弯管的支撑应考虑到温度的变化,应该为挠性管提供支撑以防止弯曲部分的最小曲率半径小于1 524 mm(60 in)。ISO 10420E73提供了更多的有关挠性管的详细内容。63制造631出油管为了与TFL工具在尺寸上具有相容性,出油管应该按照附录A的要求来进行加工制造。管道的每一连接处都应使用ISO 3183 1中所列出的通径规进行通径测试,以确定并消除损伤及尺寸过小的接点。
37、632制造过程中的通径测试通过焊接制造的出油管在焊接完成之后应该使用锐肩通径规(见图12)及64中描述的TFL出油管通径规(见图13)进行通径测试,以保证TFI工具能够顺利地通过(典型的通径测试是通过手动完成的,见641)。1通径规外径(见表)GBT 214123-2009ISO 13628-3:2000叫力刍 l量E lI-习生茎 i | 0i 豸I2段间销钉,沿45。方向以获得360。的操作范围3最大曲率半径076 mm(O03 En)4台阶处的外径,其值最小为管线环路弯管内径加上15两转环中心线之间的长度。通径规尺寸a公称工具尺寸外 径 长 度(1n) (1n) (1n)50 8 (2)
38、 4572 (180) 24308 (957)635 (212)762 (3) 6807 (268) 28068 (11 05)1016 (4) 9068 (357) 31115 (1225)1397 (5 12)8这里的尺寸基于表2中的最小环路弯管内径以及l 524 ram(5 fO的最小弯管曲率半径。图12 TFL锐肩通径规17GBT 214123-2009IS0 13628-3:200018D“ 7气 J lI 龟 卜寻 1 l一 眇 一、1 2 3 4 5公称尺寸 管状通径规OD 出油管通径规OD 轴ODA1 A2 B D Emm (tn) (1n) (1n) (in) (1n) (1
39、n)508 (2) 4737 (1865) 4829 (I90I) 455 (179) 139 90 (5508) 22873 (9005)63 5 (25) 5850 (2303) 5961 (2347) 518 (204) 21354 (8716) 301 27 (11 86I)762 (3) 6947 (2735) 7282 (2867) 582 (229) 24287 (9562) 343 7l (13532)1016 (4) 9329 (3 673) 9736 (3833) 70 9 (279) 28275 (11132) 44270 (17 489)|1270 (6) 11219
40、(4417) 11819 (4653) 77 2 (304) 341l 30 (13 487) 52982 (20 859)l 6 7 8 9 10公称尺寸 总长度 内曲率半径 外曲率半径 中心间距 中心间距F G H 1 Kmm (1n) (in) “n) (1n) (in) (1n)508 (2) 31750 (12500) 1 4986 (59000) 1 5494 (61000) 1 52083 (59875) 15875 (6250)635 (25) 38l00 (15000) 1 492 3 (58750) 1 5558 (61250) 1 51765 (59 750) 19050
41、 (7500)762 (3) 444 50 (17500) 1 4859 (58 500) 1 5621 (61500) 1 514 48 (59625) 222 25 (8750)101 6 (4) 602 64 (23726) l 4732 (58000) 1 5748 (62000) 1 50813 (59373) 30132 (11 863)1270 (5) 71884 (28281) 1 4605 (57500) 1 5875 (62500) 1 498 60 (59000) 35918 (14141)公差:A1、A2013ram(0005in)B 土0 25ram(0010in)D
42、 051 mm(0020ln)E 0 18mm(0005ln)F 05l nlnl(0020ln)GHJK一020 him(一0008 1n)+020 mill(+0008 ln)013mm(0 0051n)013 ram(4-0005 ln)围13 TFL通径规尺寸GBT 214123-20091S0 13628-3:2000633连接6331概述按照以下关于连接技术的指导原则进行的连接对于TFI,操作是可以接受的。接头端应相互保持同心,其偏心度应在076 ram(003 in)之内,并且最大的缝隙长度不应超过48 mm(019 in)。加工有凹槽的接头如图14所示。阀门、由壬及其他的接头应
43、与管道保持同心,其偏心度应在076 iTlm(o03 in)之内。所有的管件连接都应使用64中描述的锐肩通径规(见图12)及TFI。出油管通径规(见图13)进行通径测试。管道内表面应无焊渣、金属屑及其他大的表面缺陷。6332焊接连接典型焊接端面的加工如图15所示,图中显示的是u形焊接坡口,同样,API Std 1104所说明的V形坡口也是适用的。当应用于TFL系统中时,u形与v形坡口的选择应考虑以下因素:对于V形坡口焊缝,焊缝中产生夹渣和过分熔透(熔透到管子内侧,即焊穿)的可能性要更大一些(同u形坡口焊缝相比),后者(指过分熔透)一般需要进行焊后管子内侧拉削或铰孔处理。u形坡口焊缝的设计是为了
44、使氩弧焊接的钨极能够进入坡口内部焊接根焊道,通常无需进行焊后的清理操作;无论是U形还是V形坡口都可用于水下采油树或上部设备的焊接作业,通常由加工制造者来判断使用哪种坡口,或由购买者来决定。出油管的焊接应使用u形焊接坡口以便最大限度地减少焊后处理工作。焊接作业应符合相应的标准与规范的规定。常用配管规范如ANSI ASME B313 l、ANSI ASMEB314 2及ANSI ASME B3183指定API STDll04或ASME Boiler and Pressure Vessel Code,Section IX,5为焊接作业的规范。也可使用其他适用的或证明可用的焊接标准。焊接完毕后,应使用
45、如图12所示的锐肩通径规分别从两个相反方向穿过每一连接处以测试是否受到阻碍从而确保TFL工具的通过。为了保证内表面的光滑性,进行扩孔和(或)研磨处理是必要的,以消除焊接后的焊渣、多余的焊缝金属以及由焊接引起的偏心与变形。焊接无损检验应按照645的要求进行。单位为毫米(英寸)8倒角长度025 mm-050 rnm(O01”0 02 in),角度为43。47。图14连接凹槽GBT 214123-2009ISO 136283:2000单位为毫米(英寸)弋 霸|, 心, 7、1根部间距(等于焊条直径);2加工长度(一f)t为管壁厚。图15 TFL管线u型焊口6333螺纹连接螺纹连接在加工过程中应保持与
46、管线同心,实践表明,在可能出现偏心的情况下,通过旋转(拧紧)API EUE型接头可减少两连接管段间的偏心度。同时,应谨慎操作以防止过大的扭矩导致管道内径的缩小。根据螺纹的长度拧紧连接完成的管串,螺纹接头之间的间隙应不大于254 ram(10 in)。每一螺纹管端面都应按图16所示进行倒角。在经济允许的条件下,可以考虑使用一些特殊的螺纹扣型(专利螺纹),使用这些螺纹连接的接头处具有平滑或近平滑过渡的内径。单位为毫米(英寸)8端部直径。图16螺纹连接缩径尺寸6334法兰或卡箍连接法兰或卡箍连接应保持与连接管线同心,其偏心度应在076 mm(003 in)之内。端部管件应通过适当的焊接以避免造成内径的减少,否则应切除这些管件,消除锐肩以保持管线光滑过渡。应尽量减小20GBT 214123-2009ISO 13628-3:2000配对法兰之间的缝隙,且每一法兰面的开孔边缘都应倒角以使其对TFI。工具的损坏减少到最小程度。其他的细节如图14所示。法兰或卡箍连接应采用金属密封环,有助于保持与连接管线同心。不应使用垫圈密封的平法兰。如果可能的话,可以使用一些新的方法来