ПНСТ 530-2021. Предварительный национальный стандарт Российской Федерации. Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Трубы из никель-хром-молибден-ниобий сплавов и никель-хром-молибден-кремний-сплавов. Технические условия

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 05.02.2021 № 16-пнст)

systems. Pipes of nickel-chromium-molybdenum-columbium

ОКС 75.020

Срок действия с 1 августа 2021 года

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 5 февраля 2021 г. № 16-пнст

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: inf@gazprom335.ru 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.gost.ru)

Введение

Создание и развитие отечественных технологий и техники для освоения шельфовых нефтегазовых месторождений должно быть обеспечено современными стандартами, устанавливающими требования к проектированию, строительству 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 обеспечение безопасности эксплуатации систем подводной добычи углеводородов за счет установления требований к одному из компонентов этих систем — к холоднодеформированным бесшовным трубам из никелевых сплавов.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на бесшовные холоднодеформированные трубы из никелевых сплавов UNS N06219, UNS N06625 и UNS N06852, применяемых в системах подводной добычи углеводородов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 3845 Трубы металлические. Метод испытания внутренним гидростатическим давлением

ГОСТ 6032 (ISO 3651-1:1998, ISO 3651-2:1998) Стали и сплавы коррозионно-стойкие. Методы испытаний на стойкость против межкристаллитной коррозии

ГОСТ 6689.2 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения никеля

ГОСТ 6689.6 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения марганца

ГОСТ 6689.19 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения фосфора

ГОСТ 7565 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава

ГОСТ 9941 Трубы бесшовные холодно- и теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия

ГОСТ 10006 (ИСО 6892-84) Трубы металлические. Метод испытания на растяжение

ГОСТ 10692 Трубы стальные, чугунные и соединительные детали к ним. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 24018.0 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 24018.7 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения углерода

ГОСТ 24018.8 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения серы

ГОСТ 25278.6 Сплавы и лигатуры редких металлов. Методы определения молибдена

ГОСТ 25278.14 Сплавы и лигатуры редких металлов. Метод определения тантала

ГОСТ 29095 Сплавы и порошки жаропрочные, коррозионно-стойкие, прецизионные на основе никеля. Методы определения железа

ГОСТ 30432 Трубы металлические. Методы отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний

ГОСТ 31458-2015 (ISO 10474:2013) Трубы стальные, чугунные и соединительные детали к ним. Документы о приемочном контроле

ГОСТ 32678 Трубы стальные бесшовные и сварные холодно-деформированные общего назначения. Технические условия

ГОСТ 33439 Металлопродукция из черных металлов и сплавов на железоникелевой и никелевой основе. Термины и определения по термической обработке

ГОСТ 34094 (ISO 6761:1981) Трубы стальные. Отделка концов труб и соединительных деталей под сварку. Общие технические требования

ГОСТ ISO 10893-10 Трубы стальные бесшовные и сварные. Часть 10. Ультразвуковой метод автоматизированного контроля для обнаружения продольных и (или) поперечных дефектов по всей поверхности

ГОСТ Р 51013 Сплавы жаропрочные, коррозионностойкие, прецизионные на основе никеля. Методы определения титана

ГОСТ Р 51576 Сплавы и порошки жаропрочные, коррозионностойкие, прецизионные на основе никеля. Методы определения меди

ГОСТ Р ИСО 643 Сталь. Металлографическое определение наблюдаемого размера зерна

ГОСТ Р ИСО 7530-1 Сплавы никелевые. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени. Часть 1. Общие требования и растворение анализируемого образца

ГОСТ Р ИСО 7530-2 Сплавы никелевые. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени. Часть 2. Определение содержания кобальта

ГОСТ Р ИСО 7530-3 Сплавы никелевые. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени. Часть 3. Определение содержания хрома

ГОСТ Р ИСО 7530-7 Сплавы никелевые. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени. Часть 7. Определение содержания алюминия

ГОСТ Р ИСО 7530-8 Сплавы никелевые. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени. Часть 8. Определение содержания кремния

ГОСТ Р ИСО 22033 Сплавы никелевые. Определение содержания ниобия. Спектрометрический метод атомной эмиссии с индуктивно связанной плазмой

ГОСТ Р ИСО 22725 Сплавы никелевые. Определение содержания тантала. Спектрометрический метод атомной эмиссии с индуктивно связанной плазмой

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 следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

отжиг на твердый раствор (solution annealing): Отжиг, предусматривающий нагрев до высокой температуры и последующее охлаждение с достаточно высокой скоростью до комнатной температуры для получения гомогенной структуры аустенита. ГОСТ 33439-2015, [статья 2.1.25.8]

3.2

стабилизирующий отжиг (stabilization anneal): Отжиг, проводимый для предотвращения изменения структуры и свойств металла во времени. ГОСТ 33439-2015, [статья 2.1.25.13]

3.3

сенсибилизация (sensitization): Склонность нержавеющей стали к межкристаллитной коррозии вследствие выделения карбидов по границам зерен. ГОСТ 33439-2015, [статья 2.2.36]

3.4

бесшовная стальная труба (seamless steel tube): Стальная труба, не имеющая сварного шва или другого соединения, изготовленная одним из способов ковки, прокатки, волочения или прессования. [ГОСТ 28548-90, пункт 2]

3.5

холоднодеформированная бесшовная стальная труба (cold-worked seamless steel tube): бесшовная стальная труба, заданный размер которой получен способом холодной деформации. [ГОСТ 28548-90, пункт 10]

4 Технические требования

4.1 Основные показатели

4.1.1 Трубы изготавливают из сплавов UNS N06219, UNS N06625, UNS N06852.

4.1.2 Трубы изготавливают размерами по сортаменту ГОСТ 9941.

4.1.3 Трубы поставляют мерной и немерной длиной. Мерная длина труб должна быть согласована между изготовителем и заказчиком.

4.1.4 Трубы должны быть подвергнуты гидростатическим испытаниям по ГОСТ 3845. Допускается по согласованию с заказчиком, взамен гидростатических испытаний, проводить неразрушающий контроль труб.

4.2 Сведения, указанные в заказе

4.2.1 В заказе на трубы должны быть указаны следующие сведения:

• исполнение наружной поверхности (шлифованная или травленая) (см. 4.3.6);

4.2.2 Заказчиком могут быть указаны в заказе следующие дополнительные требования:

• нормирование стойкости к межкристаллитной, питтинговой и (или) щелевой коррозии (см. 4.7);

4.2.3 Между изготовителем и заказчиком могут быть согласованы и указаны в заказе:

• дополнительный объем контроля и испытаний, не предусмотренный требованиями настоящего стандарта (см. 6.1.7);

• не предусмотренный требованиями настоящего стандарта уровень приемки при ультразвуковом контроле (см. 6.8.2).

4.3 Способ производства

4.3.2 Трубы из сплава UNS N06625 должны быть в состоянии после отжига на твердый раствор или после стабилизирующего отжига.

4.3.3 Трубы из сплавов UNS N06219 и UNS N06852 должны быть в состоянии после отжига на твердый раствор.

4.3.4 Температура стабилизирующего отжига должна быть не менее 870 °C. Температура отжига на твердый раствор должна быть не менее 1090 °C.

4.3.5 Допускается после отжига на твердый раствор проведение стабилизирующего отжига при температуре не менее 980 °C для снижения сенсибилизации.

4.3.6 Трубы должны иметь следующую поверхность:

• шлифованную наружную поверхность;

4.4 Химический состав

4.4.1 Химический состав сплавов по ковшевой пробе должен соответствовать приведенному в таблице 1, см. также [1].

Химический элемент	Массовая доля (по ковшевой пробе), %, не более или в пределах
	UNS N06852	UNS N06625	UNS N06219
Углерод	0,05	0,10	0,05
Хром	20,0 — 23,0	20,0 — 23,0	18,0 — 22,0
Молибден	8,0 — 10,0	8,0 — 10,0	7,0 — 9,0
Ниобий и тантал	-	3,15 — 4,15 (сумма массовых долей элементов)	-
Ниобий	0,51 — 1,00	-	-
Железо	15,0 — 20,0	5,0	2,0 — 4,0
Марганец	0,50	0,50	0,50
Кремний	0,50	0,50	0,70 — 1,10
Фосфор	0,015	0,015	0,020
Сера	0,015	0,015	0,010
Алюминий	0,40	0,40	0,50
Титан	0,40	0,40	0,50
Медь	-	-	0,50
Кобальт	-	1,0	1,0
Никель	Остальное	Не менее 58,0	Остальное

4.4.2 Допустимые отклонения массовой доли элементов в химическом составе труб от значений, указанных в таблице 1, приведены в таблице 2.

Таблица 2

Допустимые отклонения массовой доли элементов в химическом составе труб

Химический элемент	Массовая доля, %	Допустимые отклонения массовой доли элемента, %
Углерод	Любая согласно таблице 1	+0,01
Марганец		+0,03
Фосфор		+0,005
Сера		+0,003
Кремний	До 0,50 включ.	+/- 0,05
	От 0,70 до 1,10 включ.	+/- 0,10
Хром	Любая согласно таблице 1	+/- 0,25
Никель	Любая согласно таблице 1	-0,35
Молибден		+/- 0,15
Титан		+0,03
Кобальт		+0,03
Ниобий и тантал	Любая согласно таблице 1	+/- 0,15
Ниобий		+/- 0,05
Железо	От 2,00 до 5,00 включ.	+/- 0,07
	От 15,00 до 20,00 включ.	+/- 0,30
Медь	Любая согласно таблице 1	+0,03
Алюминий		+0,05

4.5 Механические свойства

Механические свойства металла труб должны соответствовать приведенным в таблице 3, см. также [1].

Таблица 3

Механические свойства при испытаниях на растяжение

Сплав	Предел текучести \sigma_{0,2} , Н/мм2, не менее	Временное сопротивление \sigma_{\text{В}} , Н/мм2, не менее	Относительное удлинение \delta_{5} , %, не менее
UNS N06625
- после стабилизирующего отжига	414	827	30
- после отжига на твердый раствор	276	690	30
UNS N06219	270	660	30
UNS N06852	241	586	30

4.6 Величина зерна

По требованию заказчика величина зерна металла труб не должна превышать номер 5,0 по ГОСТ Р ИСО 643.

4.7 Стойкость к межкристаллитной, питтинговой и щелевой коррозии

4.7.1 По требованию заказчика скорость коррозии металла труб при испытаниях на межкристаллитную коррозию не должна превышать 0,914 мм/год.

4.7.2 По требованию заказчика потеря массы при питтинговой и щелевой коррозии должна быть не более 1 г/м2, при этом размер питтингов должен быть не более 0,025 мм.

4.8 Предельные отклонения размеров, формы и длины

4.8.1 Отклонения наружного диаметра и толщины стенки труб не должны превышать предельных отклонений, установленных в ГОСТ 9941.

4.8.2 Отклонения мерной длины не должны превышать предельных отклонений, установленных в ГОСТ 9941.

4.8.3 Овальность труб не должна выводить наружный диаметр труб за допустимые значения.

4.8.4 Между изготовителем и заказчиком могут быть согласованы другие требования к овальности.

4.8.5 Отклонение от прямолинейности не должно превышать значений, установленных в ГОСТ 32678.

4.9 Отделка концов труб

Отделка концов труб должна соответствовать ГОСТ 34094, тип ФБ, при этом неперпендикулярность торца труб (косина реза) не должна превышать 2°.

На торцах труб не должно быть заусенцев. При удалении заусенцев на торцах труб допускается образование внутренней и наружной фасок.

4.10 Маркировка

4.10.1 На каждую трубу наружным диаметром 19,0 мм и более должна быть нанесена маркировка, содержащая:

• наименование или товарный знак изготовителя;
• обозначение настоящего стандарта;
• размер (наружный диаметр и толщину стенки);
• мерную длину, если применимо;
• обозначение сплава;
• номер плавки.

На каждую трубу наружным диаметром менее 19,0 мм маркировка должна быть нанесена, по выбору изготовителя, на каждую трубу или на ярлык, прикрепляемый к пакету труб или ящику с трубами.

4.10.2 Остальные требования к маркировке труб должны соответствовать ГОСТ 10692.

4.11 Упаковка

Упаковка труб должна соответствовать требованиям ГОСТ 10692.

5 Требования безопасности и охраны окружающей среды

Трубы должны быть пожаробезопасными, взрывобезопасными, электробезопасными, нетоксичными, не представлять радиационной опасности и не оказывать вреда окружающей среде и здоровью человека при испытании, хранении, транспортировании, эксплуатации и утилизации.

6 Правила приемки и методы испытаний

6.1 Правила приемки

6.1.1 Приемку труб осуществляют партиями. Партия должна состоять из труб одного сплава, одного размера, одной плавки, термообработанных по одному режиму или в одной садке. Количество труб в партии должно быть не более 300 шт., общий вес — не более 9 т.

6.1.2 Для подтверждения соответствия требованиям настоящего стандарта партию труб подвергают приемочному контролю, включающему в себя проверку маркировки, упаковки и проведение приемо-сдаточных испытаний.

Если между изготовителем и заказчиком не согласован другой объем приемо-сдаточных испытаний, то испытаниям подвергают:

• контролю химического состава — одну ковшевую пробу от каждой плавки;
• испытаниям на растяжение — по одному образцу от двух труб из партии;
• контролю величины зерна — по одному образцу от двух труб из партии;
• испытаниям на стойкость против коррозии — по два образца от двух труб из партии;
• контролю размеров, формы, длины, отделки концов — по усмотрению изготовителя;
• гидростатическим испытаниям внутренним давлением — каждую трубу партии;
• неразрушающему контролю — каждую трубу партии.

6.1.3 По требованию заказчика контролю химического состава подвергают одну пробу от одной трубы из партии.

6.1.4 Остальные правила приемки труб, в том числе проведение повторных испытаний, должны соответствовать ГОСТ 10692, если между изготовителем и заказчиком не согласовано иное.

6.1.5 Допускается проведение повторной термической обработки партии с предъявлением ее к приемке как новой партии.

6.1.6 На принятую партию труб оформляют документ о приемочном контроле (см. 3.1 или 3.2 ГОСТ 31458-2015).

6.1.7 Между изготовителем и заказчиком может быть согласован дополнительный объем контроля и испытаний, не предусмотренный настоящим стандартом.

6.2 Контроль химического состава

6.2.1 Пробы для химического анализа отбирают по ГОСТ 7565.

6.2.2 Контроль химического состава проводят методами по ГОСТ 6689.2, ГОСТ 6689.6, ГОСТ 6689.19, ГОСТ 29095, ГОСТ 24018.0, ГОСТ 24018.7, ГОСТ 24018.8, ГОСТ 25278.6, ГОСТ 25278.14, ГОСТ Р 51013, ГОСТ Р 51576, ГОСТ Р ИСО 7530-1, ГОСТ Р ИСО 7530-2, ГОСТ Р ИСО 7530-3, ГОСТ Р ИСО 7530-7, ГОСТ Р ИСО 7530-8, ГОСТ Р ИСО 22033, ГОСТ Р ИСО 22725 или другими методами, обеспечивающими требуемую точность измерений.

6.3 Испытания на растяжение

6.3.1 Образцы для испытаний на растяжение отбирают по ГОСТ 30432.

6.3.2 Испытания на растяжение проводят по ГОСТ 10006 на образцах в виде отрезков труб полного сечения, плоских образцов или на продольных цилиндрических образцах наибольшего возможного диаметра.

6.4 Определение величины зерна

Определение величины зерна следует проводить в соответствии с ГОСТ Р ИСО 643 методом пересечений или другим методом, согласованным между производителем и заказчиком.

6.5 Испытания стойкости против коррозии

6.5.1 Испытания стойкости против межкристаллитной коррозии проводят методом АМ или АМУ по ГОСТ 6032.

6.5.2 Испытания на стойкость против питтинговой и щелевой коррозии целесообразно проводить в соответствии с методом C (см. [2]) при температуре (75 +/- 1) °C и времени выдержки 72 ч. Осмотр поверхности образца проводят при двадцатикратном увеличении.

6.6 Метод контроля размеров, формы, длины, отделки концов

Контроль размеров, формы, длины и отделки концов проводят универсальными средствами измерений, метрологические характеристики которых обеспечивают необходимую точность измерений.

6.7 Гидростатические испытания

6.7.1 Гидростатические испытания проводят по ГОСТ 3845 с выдержкой не менее 5 с при внутреннем испытательном давлении Р, МПа, рассчитанном по формуле

P = \frac{2 \cdot S \cdot t}{D} , (1)

где S — напряжение в стенке трубы, МПа;

t — минимальная, с учетом минусового допуска, толщина стенки, мм;

D — номинальный наружный диаметр трубы, мм.

6.7.2 Напряжение в стенке трубы принимают равным:

• для сплава UNS N06625 в состоянии после стабилизирующего отжига — 207 МПа;
• для сплава UNS N06625 в отожженном на твердый раствор состоянии — 172 МПа;
• для сплава UNS N06219 — 165 МПа;
• для сплава UNS N06852 — 145 МПа.

По согласованию между изготовителем и заказчиком испытательное давление рассчитывают при напряжении в стенке трубы, в 1,5 раза превышающем указанное напряжение.

6.8 Неразрушающий контроль

6.8.1 Неразрушающий контроль для выявления дефектов проводят ультразвуковым методом по ГОСТ ISO 10893-10 с уровнем приемки U2.

6.8.2 Между изготовителем и заказчиком может быть согласован другой уровень приемки.

7 Транспортирование и хранение

Транспортирование и хранение труб осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 10692.

8 Требования к сертификату

8.1 Производитель должен предоставить заказчику сертификат, содержащий как минимум следующее:

• товарный знак и/или наименование изготовителя;
• наименование заказчика;
• номер заказа;
• обозначение настоящего стандарта;
• размер труб;
• сплав;
• номер партии и/или плавки;
• количество труб;
• результаты контроля и испытаний;
• дату оформления документа.

8.2 Изготовитель должен предоставить заказчику оригинал документа о качестве продукции, оформленный в соответствии с требованиями настоящего стандарта. К документу о качестве продукции могут прилагаться документы об идентификации и прослеживаемости продукции, записи о результатах контроля продукции, документы о качестве заготовки, рекомендации изготовителя по эксплуатации продукции и другие документы.

8.3 Заказчик, не являющийся потребителем продукции, должен предоставить потребителю оригинал документа о качестве продукции, оформленный изготовителем, без каких-либо изменений, а также документы, прилагаемые изготовителем к документу о качестве продукции. Допускается предоставление заверенных копий оригиналов документов о качестве продукции.

8.4 В случае предоставления копии оригинала документа о качестве только на часть поставляемой продукции в нем должно быть указано фактическое количество поставляемой продукции. Если заказчиком, не являющимся потребителем, были изменены характеристики продукции, он должен оформить новый документ о качестве продукции. Оригиналы документов о качестве должны предоставляться на бумажном носителе, если не согласовано иное. Копии документов о качестве должны предоставляться на бумажном носителе и/или в электронном виде (в том числе в сканированном виде) по усмотрению изготовителя.

БИБЛИОГРАФИЯ

[1]	АСТМ B444	Технические условия на трубы из никель-хром-молибден-ниобиевых сплавов (UNS N06625 и UNS N06852) и никель-хром-молибден-кремниевого сплава (UNS N06219)
	(ASTM B444)	(Standard Specification for Nickel-Chromium-Molybdenum-Columbium Alloys (UNS N06625 and UNS N06852) and Nickel-Chromium-Molybdenum-Silicon Alloy (UNS N06219) Pipe and Tube)
[2]	АСТМ G48	Стандартные методы испытаний на стойкость к питтинговой и щелевой коррозии нержавеющих сталей и сплавов с применением раствора хлорного железа
	(ASTM G48)	(Standard Test Methods for Pitting and Crevice Corrosion Resistance of Stainless Steels and Related Alloys by Use of Ferric Chloride Solution)

УДК 629.12:006.354	ОКС 75.020
Ключевые слова: нефтяная и газовая промышленность, системы подводной добычи, трубопроводы, никель, хром, молибден, ниобий, кремний, сплавы

---