ПНСТ 587-2022. Предварительный национальный стандарт Российской Федерации. Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Управление целостностью систем райзеров. Методические указания

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 18.02.2022 № 13-пнст)

ОКС 75.020

Срок действия с 1 июля 2022 года до 1 июля 2025 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 18 февраля 2022 г. № 13-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.rst.gov.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 и предварительных национальных стандартов, областью применения которых являются системы подводной добычи углеводородов.

Целью разработки настоящего стандарта является установление единых методических указаний по контролю целостности систем райзеров, устанавливаемых на объектах континентального шельфа (в том числе в акваториях с ледовым режимом), во внутренних морских водах, в территориальном море, прилежащей зоне Российской Федерации и российском секторе Каспийского моря.

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает методические указания и требования по контролю целостности систем райзеров, входящих в состав оборудования систем подводной добычи.

1.2 Настоящий стандарт распространяется на контроль целостности систем райзеров и устанавливает требования к обеспечению безопасности и экономической эффективности при выполнении работ с использованием системы райзеров на континентальном шельфе (в том числе в акваториях с ледовым режимом), во внутренних морских водах, в территориальном море, прилежащей зоне Российской Федерации и российском секторе Каспийского моря.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 57317 Системы промышленной автоматизации и интеграция. Термины и определения

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

ГОСТ Р ИСО 13372 Контроль состояния и диагностика машин. Термины и определения

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 Р 57317 и ГОСТ Р ИСО 13372, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

целостность (integrity): Способность системы поддерживать свою форму, сохранять стабильность и работоспособное состояние при работе и использовании. ГОСТ Р 27.015-2019 (МЭК 60300-3-15:2009), [пункт 3.6]

3.2

необитаемый подводный аппарат; НПА: Подводный аппарат, дистанционно управляемый по кабель-тросу оператором, находящимся на носителе или на берегу (телеуправляемый НПА), или работающий самостоятельно по программе (автономный НПА). [ГОСТ Р 56960-2016, пункт 3.2]

3.3

система райзера (riser system): Система, которая состоит из райзера, его опор, всех несъемных соединительных деталей трубопровода и системы защиты от коррозии. [ГОСТ Р 54382-2011, пункт 3.96]

4 Контроль целостности

4.1 Процесс контроля

Системы райзера следует разрабатывать и эксплуатировать исходя из повышенной продолжительности жизненного цикла, с учетом прямых и косвенных затрат на техническое обслуживание, периодический контроль и соблюдение регламентирующих требований нормативных документов.

Управление целостностью систем райзера является непрерывным процессом оценки, применяемым на протяжении жизненного цикла оборудования (этапы проектирования и эксплуатации), выполняемым для обеспечения требуемого уровня безопасности. Ключевые этапы контроля за целостностью системы райзера показаны на рисунке 1.

Рисунок 1 — Ключевые этапы контроля целостности системы райзера

Операции, подлежащие учету на этапах контроля за целостностью системы райзера, перечислены в таблице 1.

Таблица 1

Операции в рамках процесса контроля целостности системы райзера

Ключевой этап	Операции
Оценка источников опасности и оценка риска	Систематическое определение опасных событий. Определение допустимого уровня риска. Оценка риска. Менеджмент и мониторинг риска
Разработка плана управления целостностью	Определение методик и процедуры по эксплуатации, сбору и регистрации данных, обработке и анализу данных. Определение требуемых компетенций контроля целостности. Разработка стратегии контроля целостности с учетом риска. Создание плана контроля, технического обслуживания, контроля коррозии, мониторинга и т.п. Создание плана ликвидации аварийных ситуаций
Внедрение плана управления целостностью	Реализация плана контроля целостности. Подготовка персонала и проведение учений в соответствии с планом ликвидации аварийных ситуаций. Управление изменениями. Непрерывный мониторинг параметров оценки состояния
Обмен знаниями и улучшение	Расследование происшествий. Контроль качества работы. Аудит и экспертный анализ

Процесс контроля целостности применим к этапам проектирования и эксплуатации системы райзера.

4.1.1 Контроль целостности на этапе проектирования

Систему райзера следует изготавливать, собирать и испытывать в соответствии с функциональными и технологическими характеристиками, определенными в конструкторской и эксплуатационной документации.

4.1.2 Контроль целостности на этапе эксплуатации

В процессе эксплуатации системы райзеров должен быть обеспечен контроль состояния конструкции системы райзера, учитывая фактические, ожидаемые и установленные условия и фактическое состояние износа оборудования.

4.2 Порядок обеспечения контроля целостности

4.2.1 Система контроля целостности

Оператор системы райзера должен внедрить и поддерживать систему контроля целостности райзера, включающую следующие элементы:

• политику компании по контролю целостности системы райзера;
• планирование и выполнение операций;
• методы оценки и осуществления деятельности;
• операционный контроль и процедуры;
• планы работы в аварийных ситуациях;
• отчетность и коммуникацию;
• управление информацией.

4.2.2 Политика компании

Должна быть разработана и согласована концепция целостности. В концепцию целостности должны быть включены следующие вопросы:

• законодательные и нормативные требования к контролю целостности системы райзера;
• требования организации к контролю целостности системы райзера;
• политика по использованию методов контроля и планирования технического обслуживания, основанных на риске;
• подлежащие учету риски и уровни приемлемого риска;
• меры, принимаемые в случаях, когда установленный риск превышает уровень приемлемого риска;
• ограничения по методам контроля и технического обслуживания (по причинам безопасности или эксплуатационным причинам);
• необходимость верификации программ и результатов контроля целостности.

4.2.3 Операционный контроль

Операционный контроль включает следующие процедуры:

• процедуры запуска, эксплуатации и останова;
• процедуры контроля отклонений;
• анализ и устранение отклонения;
• очистка и техническое обслуживание;
• контроль коррозии.

Должны быть приняты меры, направленные на поддержание критических параметров флюида в рамках указанных проектных значений.

Все предохранительное оборудование в системе райзера, включая устройства контроля давления и защиты от избыточного давления, системы аварийного отключения и клапаны, должны проходить испытания и контроль с согласованной периодичностью. Контроль должен подтвердить целостность предохранительного оборудования, а также способность оборудования выполнять защитную функцию в соответствии с указанными требованиями.

Предохранительное оборудование в соединительных трубопроводных системах должно подвергаться регулярному тестированию и проверке.

Операционный контроль должен гарантировать, что предельные проектные значения не превышены.

4.3 Управление изменениями

4.3.1 Изменения

Процесс управления изменениями должен выполняться при изменениях:

• в конструкции и работе системы райзера;
• технических нормах и стандартах;
• методах и практиках работы;
• организации контроля целостности;
• процедурах работы и эксплуатации;
• проектном или эксплуатационном программном обеспечении;
• компонентах;
• компетенции и ключевом персонале.

4.3.2 Процесс управления изменениями

Изменения должны быть запланированы, одобрены, осуществлены и подтверждены как эффективные. Все изменения, временные или постоянные, должны быть зарегистрированы. Вся затронутая документация должна быть обновлена.

Все изменения должны быть задокументированы в бланке запроса изменения. Изменения должны быть одобрены ответственными лицами после анализа изменений вместе с соответствующими отделами. Все изменения должны храниться в архивном файле, обеспечивая полную прослеживаемость.

Временные изменения определяют как изменения, которые осуществлены, и будут отменены в течение не более трех месяцев. Эти изменения должны пройти такой же процесс анализа, как и все прочие изменения, но без необходимости в их обновлении в официальных изданиях документации и чертежей. Изменения с ожидаемым сроком исполнения более трех месяцев должны быть обновлены в официальных редакциях документации.

Все предлагаемые изменения должны пройти оценку риска. Для этого, в качестве начальной точки, допускается использовать изначальную оценку риска, и оценить изменения. Перед внедрением изменения должны быть одобрены ответственным инженером оператора системы райзера. Процесс должен включать в себя оценку необходимости в изменениях.

Процесс управления изменениями должен включать:

• возможность идентифицировать риск и выполнить анализ последствий изменения;
• документирование анализов изменения;
• контроль действий по управлению изменениями;
• систему оценки эффективности изменения;
• подтверждение факта включения в процесс аудита;
• выполнение административного анализа системы управления изменениями как минимум один раз в год;
• ведомость изменений;
• ведомость отслеживания и закрытия изменений;
• идентификацию изменений, которые могут повлиять на целостность;
• информирование об изменениях, включая определение потребностей в дополнительном обучении.

4.3.3 Реестр изменения

Необходимо вести реестр изменений, который идентифицирует изменения и обеспечивает контроль над необходимыми этапами управления изменением (оценка риска, разрешение, внедрение, последующие действия, обновление документов и чертежей).

4.4 Функции и ответственность

4.4.1 Общие обязанности и ответственности:

- ответственность за целостность;

• ответственность руководителя проекта;
• ответственность органа технического контроля.

4.4.2 Этап проектирования

4.4.2.1 Ответственность за контроль:

• разработка технических условий контроля и испытания на этапах строительства и монтажа;
• разработка, внедрение и проверка контроля на основе рисков перед запуском в работу;
• анализ и одобрение стратегии управления коррозией и мерами по предотвращению коррозии.

4.4.2.2 Ответственность за техническое обслуживание:

• разработка, внедрение и проверка ориентированного на надежность технического обслуживания перед вводом в эксплуатацию;
• анализ и мониторинг состояния;

- поддержание стандартов эффективности;

• планирование и подготовка интегрирования с этапом эксплуатации;
• планирование пакета заданий для задач, имеющих интервал дольше одного года, планирование необходимости в ресурсах;
• подготовка матрицы действий для каждой критической деятельности.

4.4.2.3 Ответственность за эксплуатацию:

• детализация требований к новой системе райзера, а также модернизаций;
• согласование стандартов эффективности;
• участие в идентификации рисков для этапа эксплуатации;
• планирование и подготовка интегрирования с функцией контроля, технического обслуживания и добычи.

4.4.3 Этап эксплуатации

4.4.3.1 Ответственность за контроль:

• участие в оценках рисков целостности;
• разработка и внедрение контроля с учетом риска;
• информирование о состоянии целостности систем райзера, оборудования и аксессуаров;
• разработка, внедрение и проверка мер по предотвращению коррозии;
• сообщение и согласование объема контроля во время смен операторов;
• предоставление необходимых процедур, оборудования и информации.

4.4.3.2 Ответственность за техническое обслуживание:

• участие в оценках рисков целостности;
• разработка, внедрение и проверка ориентированного на надежность технического обслуживания, планирование и выполнение технического обслуживания;
• разработка, внедрение и проверка мониторинга состояния;
• разработка, внедрение и проверка оценки уровня целостности безопасности, защитного оборудования;
• техническое обслуживание и ремонт стационарного оборудования;
• техническое обслуживание и ремонт активных устройств;
• техническое обслуживание и ремонт активных и пассивных систем безопасности;
• поддержание стандартов эффективности;
• информирование о состоянии целостности систем безопасности;
• координация с отделом добычи деятельности, необходимой для штатных режимов экстренного останова;
• поддержание методики технического обслуживания на современном уровне;
• подготовка краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных планов;
• система для запасных частей и документальное оформление изменений;
• безопасная замена компонентов и запасных частей в связи с изменениями конструктива оборудования;
• установление порядка одобрения закупаемого оборудования;
• сообщение и согласование объема технического обслуживания во время смен операторов;

4.4.3.3 Ответственность за эксплуатацию:

• руководство оценками рисков целостности;
• регулярное получение и анализ отчетов по условиям технологического процесса, необходимые для подтверждения условий риска;

• разработка и ведение процедур эксплуатации;
• разработка и ведение управляющих процессом смен операторов;
• управление передачей смены;
• управление компетентностью и обучение эксплуатационного персонала;
• оценка рисков и управление одновременными операциями;
• руководство расследованиями происшествий и несчастных случаев;
• обеспечение извлечения уроков из производственных событий;
• обеспечение выполнения нормативных требований по контролю, техническому обслуживанию, испытаниям и отчетности;
• управление ликвидацией аварийных ситуаций;
• анализ и аудит указанного выше.

5 Управление документами и данными

5.1 Цель

В разделе приведены минимальные требования к документации, необходимой для проектирования, изготовления, монтажа и эксплуатации системы райзера, с позиции обеспечения долгосрочной целостности.

Система управления данными должна содержать все данные, полученные на этапе эксплуатации системы райзеров, с целью систематизирования информации, необходимой для контроля целостности и оценки системы райзеров. Систематизация обеспечивается разделением документации на следующие группы:

• исходная документация и данные;
• проектная документация;
• производственная документация;
• журналы монтажа;
• эксплуатационная документация;
• документация о передаче информации.

Система управления данными должна обеспечивать хранение, систематизацию, учет, актуализацию и предоставление информации в электронном виде.

5.2 Конечно-элементные модели прочностных расчетов

С целью долговременного контроля целостности райзера, следует поддерживать и иметь следующие числовые/конечно-элементные модели:

• модели системы райзера;
• модели конструкционной прочности;
• гидродинамические модели;
• данные движения плавучего морского основания как амплитудные характеристики;
• модели позиционирования (натяжные элементы и швартовы).

5.3 Планирование действий в непредвиденных обстоятельствах

Должны быть созданы следующие документы:

• планы работ в аварийных ситуациях (стратегия ликвидации аварийных ситуаций);
• процедуры ликвидации аварийных ситуаций (например, ремонта).

6 Обеспечение целостности на этапе проектирования

6.1 Общие положения

Целью настоящего раздела является не замена норм проектирования, а выделение факторов, на которые следует обратить внимание на этапе проектирования конструкции.

Проектная целостность объекта достигается, когда проектирование проводится в соответствии с признанными нормами и стандартами; количественно определяются относящиеся к функциональным показателям условия эксплуатации, а относящееся к функциональным показателям физическое поведение смоделировано и анализируется консервативным образом. Кроме того, должны быть учтены возможные виды функционального отказа, что приводит к изменению конструкции или установленных требований, или ограничений в эксплуатации или техническом обслуживании.

Процесс контроля целостности на этапе проектирования должен включать:

• определение способов контроля целостности;
• идентификацию и оценку рисков;
• разработку документов об эффективности;
• контроль конструкторской документации;
• участие в разработке эксплуатационной документации;
• участие в проведении испытаний.

7 Целостность системы райзера при эксплуатации

7.1 Общие положения

Эксплуатационная целостность объекта достигается, когда, при установленных условиях эксплуатации, существует оцененная вероятность отказа, которая приводит к приемлемому уровню риска применительно к безопасности персонала, окружающей среды или ценности объекта.

Примечание — Это означает, что известно техническое состояние, объект пригоден для использования по назначению, а риск удерживается на приемлемом уровне.

Поддержание целостности райзера включает в себя деятельность по исследованию степени ухудшения эксплуатационных характеристик систем райзера или путем регулярного контроля, непрерывного мониторинга или испытания, и деятельность по признанию ухудшения и стремлению к предотвращению дальнейшего ухудшения или, если уровень или скорость являются неприемлемыми, ремонту или замене утратившего качество компонента (техническое обслуживание). Эти виды деятельности описаны в разделах 8 - 10. Подходящий периодический обзор статуса каждой стадии должен выполняться и использоваться для документирования статуса целостности райзера.

Обеспечение эксплуатационной целостности охватывает следующие основные виды деятельности: работу, контроль коррозии, контроль и оценку целостности, обслуживание и оценку риска.

7.2 Требования

Для новых и существующих систем райзера, которые были модифицированы и готовы к передаче для запуска, выполняют следующее:

• проводят задокументированные предначальные обзоры, чтобы подтвердить, что строительство соответствует конструкции;
• устанавливают и ведут процедуры, гарантирующие наличие документации, необходимой для поддержки работы, обслуживания и проверки.

Для существующих систем райзера должны быть включены следующие средства управления:

• проверка, исследование и программа тестирования, нацеленная на измерение статуса целостности системы райзера;
• система управления временным отключением критических узлов райзера;
• эксплуатация в соответствии с определенной системой технического обслуживания, включающей своевременный ремонт и диагностирование оборудования.

7.3 Подходы на основе риска и надежности

7.3.1 Общие положения

Необходимо использовать риск-ориентированные подходы при управлении целостностью системы райзеров. Мероприятия, такие как техническое обслуживание, контроль или мониторинг, должны определяться и планироваться исходя из анализа состояния системы райзеров и результатов оценки риска.

Это подразумевает, что оператор должен:

• идентифицировать, либо качественно, либо количественно, уровни приемлемого риска для всех соответствующих категорий рисков, таких как риск безопасности, экономический или экологический риск;
• принять, что в силу достигнутой на результатах плана контроля достоверности, комбинация метода контроля и синхронности может в течение определенного периода срока службы райзера удерживать вероятность отказа и, соответственно, риск на приемлемом уровне. Напротив, для райзеров, в которых повреждение развивается очень быстро, с целью сохранения риска под контролем, оператору могут потребоваться вложения в улучшение плана контроля.

Процесс работы схемы должен состоять из следующего:

• определение категорий рисков (безопасности, экономический, экологический, репутационный, прочие);
• оценка уровня риска в каждой категории с определением верхнего допустимого предела;
• создание матрицы рисков для каждой категории риска;
• выбор системы райзера;
• определение физических границ системы райзера и идентификация оборудования, компонентов и общей структуры;

- идентификация видов отказов;

• идентификация последствий отказов;
• идентификация вероятности отказа;
• оценка уровня риска;
• оценка динамики изменения критичности риска во времени;
• разработка письменной схемы освидетельствования, которая может быть включена в документы управления целостностью.

7.4 Методика контроля целостности системы райзера на основе оценки риска

Уровень проверки, контроля или технического обслуживания должен быть связан с уровнем определенного риска. На основе матрицы рисков оператором могут быть выбраны подходящие стратегии. На рисунке 2 матрица рисков разделена на зоны, описанные в таблице 2.

Рисунок 2 — Использование матрицы риска для определения стратегии

Таблица 2

Описание матрицы риска

Зона	Состав мер	Примечание
Незначительная	Требуется контроль исполнения или проверка	-
Базовая	Для объектов малого риска может быть достаточно ограниченного или базового контроля и/или технического обслуживания	Может быть сравнимо со стандартными процедурами контроля в соответствии с методами работы компании или стандартными процедурами технического обслуживания в соответствии с руководящими указаниями изготовителя/производителя/оператора
Определяемая	Для средних рисков метод контроля или мониторинга должен быть способен обнаруживать начало или соответствующий этап, указывающий на степень развития вида отказа	Примером определяемого метода может считаться контроль с учетом рисков
Прогнозируемая	Для видов отказа/событий высокого риска требуемая мера контроля целостности должна быть способной прогнозировать остаточный ресурс или предотвращать отказ	Может выполняться с помощью различных подходов, включая, но не ограничиваясь: - мониторинг развития по направлению к отказу; - присвоение отказу модели ухудшения свойств в комбинации с некоторыми измеренными данными в качестве исходных данных; - объединение результатов контроля с аналитическими расчетами

Пример стратегии базового контроля системы райзера указан в таблице 3.

Таблица 3

Руководство по стратегии базового контроля

Компонент	Тип контроля	Периодичность
Надводные компоненты	Визуальный	1 год
Подводные компоненты	Визуальный/НПА	2 года
Все компоненты	Неразрушающий контроль	При необходимости
Катодная защита	Визуальный или НПА, или изучение возможности	3 — 5 лет
Зоны компонентов с известными или ожидаемыми дефектами	В зависимости от ситуации	После возникновения события
Компоненты, извлеченные на поверхность	По рекомендациям изготовителя	После разъединения

7.5 Контроль состояния на основе оценки риска

7.5.1 Виды отказов

Идентификация видов отказов может быть выполнена различными способами, и до тех пор, пока они рассматриваются аналогичным образом, оператор может продолжить использование предпочтительного для него подхода.

Классификация отказов включает:

- утечки;

- разрыв;

- разрушение;

- прорыв;

- смятие.

Классификация определяющих факторов:

- температура;

- избыточное внутреннее/наружное давление;

- состав добываемого флюида;

- коррозия;

- чрезмерное натяжение;

- чрезмерный изгиб;

- другие факторы, связанные со спецификой объекта, определенные оператором.

Совместные потенциальные угрозы:

- механическое повреждение;

- случайное повреждение (удар судна);

- коррозия (внутренняя и внешняя);

- старение покрытия;

- усталостное растрескивание/растрескивание под напряжением;

- перегрузка;

- ухудшение свойств материала;

- обрастание морскими организмами;

- избыточное давление;

- утечка в уплотнении;

- чрезмерная температура;

- непрерывно меняющиеся экологические критерии;

- утечка из гибкого соединения;

- отказ гибкого элемента;

- другие угрозы, связанные со спецификой объекта, определенные оператором.

В процессе оценки риска также следует учитывать комбинацию определяющих факторов отказа. Это может существенно изменить ранжирование рисков, а также повлиять на необходимую к принятию стратегию.

7.5.2 Планирование контроля

Контроль должен планироваться так, чтобы контрольные мероприятия проводились до того, как худший случай риска превысит предельное значение риска, и с учетом достаточного времени для любых действий по устранению.

Должна быть создана база данных контроля производственных фондов, включающая все подлежащие контролю оборудование и объекты. Они должны иметь уникальные идентификаторы. Вместе с ними должны сохраняться соответствующие им базовые данные, включающие, как минимум, размеры, материалы, служебные флюиды, температуры и давления, технические условия/нормы, местоположение, справочные чертежи, план контроля, историю контроля и модификации. Такая база данных должна быть пригодной для планирования контроля с учетом рисков.

Процесс инспекционного планирования включает интерпретацию результатов исследований и системного опыта области систем райзера в разработку плана, который может быть выполнен для предоставления необходимого инспекционного покрытия соответствующего качества, чтобы быть в состоянии определить условие системы райзера. Это включает балансирование стоимости проверки, включая любое необходимое время простоя, против эффекта управления рисками проверки.

Процесс инспекционного планирования включает в себя три части:

1) анализ контроля с учетом рисков — для выбора и определения приоритетов, какие части системы райзера подлежат контролю, по какому механизму ухудшения свойств, на каком уровне контроля и когда;

2) разработка долгосрочной программы контроля — обзор ожидаемых контрольных мер с перспективным подходом на будущее;

3) подробный план контроля — четкий план, разработанный на уровне контрольной точки/точки толщинометрии, того, что необходимо выполнить, какие требуются подготовка и восстановление, какая методика должна использоваться.

Должен быть разработан подробный план контроля, содержащий, как минимум, следующую информацию:

- идентификация системы райзера/компонента;

- место контроля/контрольная точка/точка толщинометрии;

- метод контроля;

- критерии приемки;

- дата проведения контроля;

- ожидаемые тип, расположение и степень/глубина повреждения;

- справочные чертежи;

- согласования с отделами добычи и технического обслуживания;

- требования к отчетности.

Подготовка подробного плана контроля, мониторинга и технического обслуживания также должна учитывать другие факторы, которые могут повлиять на составление графиков, включая следующее, но не ограничиваясь:

а) компонент может подвергаться различным механизмам ухудшения свойств, достижение предельных значений риска которых ожидается в разное время. В графике контроля следует учесть эти различия путем распределения сроков по подходящим группам для предотвращения частых действий с одними и теми же компонентами;

б) независимые от времени механизмы (склонности) не считаются пригодными для непосредственной проверки путем контроля, но могут потребовать общего визуального контроля для проверки того, что любые использованные в анализе предпосылки, такие как надлежащее покрытие, остаются действительными;

в) регулирующие эксплуатацию месторождения политика оператора и/или законодательство могут устанавливать специальные требования относительно контроля. Эти требования могут иметь форму:

- частоты контроля определенных типов оборудования;

- приемлемого состояния после контроля, например предельные значения толщины стенки.

Выбор метода контроля основан на оптимизации нескольких факторов, характеризующих каждый метод:

- достоверность обнаружения (измерения) ожидаемого состояния повреждения;

- стоимость метода, включая рабочую силу и оборудование;

- объем требуемой поддержки технического обслуживания (леса, остановка технологического процесса, открытие оборудования).

Указанный выше выбор методов контроля применим к первому запланированному контролю после анализа. Прогнозирование срока следующего контроля оценивается после выполнения контроля и повторения указанных выше этапов с использованием результатов контроля.

7.5.3 Отчетность

По завершении контрольных мероприятий необходимо сообщить, как минимум, следующее:

- должны быть составлены отчеты о всех выполненных контрольных мероприятиях. В отчете, вместе с контролером и уровнем квалификации, должны содержаться данные о методе контроля и калибровок. Все контрольные мероприятия должны иметь результаты. Когда результат является неприемлемым, или результатом является дальнейшее исследование, это должно быть зарегистрировано так, чтобы данные были назначены, проконтролированы и завершены последующие действия. Результаты для каждой системы райзера и компонентов должны заноситься в базу данных управления контролем;

- при каждой возможности отчеты о визуальном контроле, с использованием НПА или другим способом, должны описывать результаты, и содержать эскизы, фотографии или видеозаписи. Оборудование с нарушением должно быть точно идентифицировано, с помощью бирки, описания или указания расстояния от легко узнаваемого элемента;

- отчеты о выполнении неразрушающего контроля должны давать заключение в соответствии с характером индикаторных следов — имеет/не имеет отношения, трещина/плоская, язвы (с размерами), местное утончение стенки (размеры), общее утончение стенки (размеры), щель и т.п. Инженер по коррозии и контролю должен оценить причину таких индикаторных следов. Точное расположение индикаторного следа должно приводиться относительно фиксированной реперной точки так, чтобы индикаторный след мог быть легко найден для повторной оценки. Эскизы, фотографии, снимки экрана и т.п. должны быть включены в отчет, если они могут помочь в интерпретации и регистрации;

- результаты отдельных контрольных мероприятий должны быть синтезированы в сводный отчет контроля целостности системы райзера.

8 Анализ целостности

Анализ целостности оценивает текущие и исторические условия эксплуатации систем райзера в сравнении с установленной критичностью с целью принятия или изменения, или улучшения будущей стратегии контроля целостности.

8.1 Анализ данных проверки и контроля

Анализ связанных с конкретной деятельностью по контролю или мониторингу данных выполняется с периодичностью, которая соответствует оценке риска для данного вида отказа.

8.2 Периодический анализ программы контроля целостности

Периодический анализ программы контроля целостности выполняют с предписанной периодичностью в течение срока службы месторождения. Документ стратегии контроля целостности райзера должен использоваться в сочетании с процессом регулярного анализа для разработки конкретных списков задач для контроля райзера, мониторинга, технического обслуживания и т.п. системы райзера в следующем периоде.

Результатом процесса регулярного анализа является выпуск периодической декларации о пригодности райзера, который должен, как минимум, обеспечивать:

- ссылку на критерии приемки и отклонения;

- отклонения, требующие немедленного и долгосрочного действия по исправлению или технического обслуживания;

- срок действия данной оценки;

- исключения, которые не рассмотрены в данной оценке пригодности райзера.

Оценки пригодности к эксплуатации могут включать в себя некоторые из следующих действий:

- оценки коррозии и защиты от коррозии;

- контроль;

- контрольные измерения;

- металлургическое освидетельствование на месте;

- линейные и нелинейные конечно-элементные расчеты;

- вероятностные и/или детерминистические расчеты механики разрушения.

Результат этих оценок образует основу для действия по восстановлению, а также предоставляет минимальное время для реализации мер по устранению недостатков.

8.3 Перспективный план стратегии контроля целостности

В результате процесса анализа, стратегия контроля целостности райзера может быть пересмотрена (увеличение или снижение периодичности мер целостности), только если анализ пригодности показывает, что изменения стратегии контроля целостности райзера считаются необходимыми.

Перспективный план контроля, технического обслуживания и мониторинга состояния во время эксплуатации должен основываться на информации, полученной с помощью предшествующих программ и новых знаний касательно применения новых технологий, методов анализа в рамках контроля, мониторинга состояния, технического обслуживания и т.п.

Перспективный план должен, как минимум, охватывать, в качестве минимального интервала, следующий цикл регулярного анализа. Интервалы также могут быть изменены на основе регулярного анализа и возможного пересмотра по мере того, как становятся доступными новые технологии, методы или данные.

9 Мониторинг системы райзера

9.1 Общие положения

Эксплуатационные характеристики системы райзера определяются различными факторами, такими как условия окружающей среды, движения судна и условия эксплуатации. Мониторинг райзера предоставляет информацию для подтверждения целостности райзера, помогает в принятии эксплуатационных решений, оптимизации графиков и процедур контроля, технического обслуживания и ремонта.

Объем мониторинга райзера зависит от уровня влияния окружающей среды и условий эксплуатации, указанных в проектной документации.

Данные мониторинга технологических операций и остойчивости судна также являются исходными данными для контроля целостности райзера.

9.2 Основы системы мониторинга райзера

9.2.1 Типы системы мониторинга

Системы мониторинга райзера могут быть разделены на два главных типа:

а) мониторинг состояния, который главным образом связан с обеспечением соответствия стационарной конструкции райзера установленным проектным требованиям и функциональным условиям проекта. Этот тип системы, как правило, состоит из одного или нескольких приборов, устанавливаемых на поверхности, которые наблюдают за следующим:

1) верхнее натяжение;

2) температура и давление;

3) скорости коррозии;

4) состав добытого флюида;

б) мониторинг реакции конструкции, который связан с динамическими характеристиками райзера. Этот тип системы часто более сложный, чем мониторинг состояния, и может использовать множество приборов, расположенных по всей длине райзера. Как правило, целью данного типа системы является фиксация следующего:

- усталость от воздействия нагрузок, вызываемых течением, волнением и движениями судна, а также от вибраций, вызываемых вихреобразованием;

- максимальные нагрузки и напряжения во время чрезвычайных событий, таких как экстремальные штормы и сильные течения;

- столкновение с соседними райзерами и конструкциями.

9.2.2 Этапы разработки системы мониторинга

Проектирование системы мониторинга райзера состоит из следующих этапов:

- определение требуемого результата;

- определение методов интерпретации данных и подлежащих измерению параметров;

- проектирование компоновки системы мониторинга;

- выбор системы регистрации и передачи данных;

- определение точности, разрешающей способности и диапазона измерений.

9.3 Взаимодействие с другими системами

В дополнение к данным, полученным в результате измерений и наблюдений непосредственно райзера, с целью надлежащей оценки измерений реакции, на судне также должны быть собраны другие необходимые данные о параметрах. Необходимые данные включают в себя следующее:

- условия окружающей среды — высота волны и профили течений на всю глубину;

- движения судна — шесть степеней свободы движений судна, включая как соответствующие действию волны реакции высокочастотной волны, так и низкочастотные движения второго порядка;

- позиционирование судна — система, которая может записывать отклонение судна вокруг его назначенного местоположения в течение срока его службы. В случае чрезмерных смещений должен подаваться сигнал тревоги;

- данные мониторинга состояния, такие как верхнее натяжение, состав внутреннего флюида райзера (CO₂, H₂S, обводненность, сульфатвосстанавливающие бактерии, песок, ингибитор коррозии), давление и температура внутреннего флюида, мониторинг эрозии/песка.

Важные аспекты при определении контрольно-измерительных приборов включают в себя:

- формат обмена данными;

- структуру данных;

- синхронизацию времени.

Записи данных мониторинга состояния также имеют отношение к управлению целостностью. Эксплуатационные натяжения, составы флюида, температуры и давления являются важными для эффективной интерпретации измеренных данных реакции конструкции райзера. Прочие эксплуатационные записи от закачки химических реагентов, пробных образцов для испытаний на коррозию и состава технологического флюида также требуются для контроля внутренних угроз системе, так как они могут ускорить интенсивность местных усталостных нагрузок. Однако, эти параметры измерения могут быть основаны на отборе репрезентативных проб в одни и те же временные промежутки и могут не иметь необходимости в точной синхронизации с другими параметрами мониторинга динамики конструкции райзера.

9.4 Конструкция и технические характеристики системы мониторинга

9.4.1 Компоновка системы

Конфигурирование системы контрольно-измерительных приборов требует учета уровня интерпретации, который считается разумным при обработке собранных данных. Например, изменение температуры по длине райзера может адекватно интерпретироваться путем проведения одного измерения под водой и одного измерения на поверхности. Интерпретация данных динамической реакции от одной точки на райзере до другой может быть сложной и может потребовать тщательного рассмотрения в процессе проектирования контрольно-измерительных приборов. Ниже описываются некоторые параметры для учета при определении компоновки системы контрольно-измерительных приборов.

9.4.2 Места измерения

Реакция может фиксироваться локально, путем размещения контрольно-измерительных приборов в местах, где прогнозируется высокое напряжение или сильное усталостное повреждение или где обнаружены критические компоненты. Для фиксации глобальной реакции райзера требуется значительное количество контрольно-измерительных приборов вдоль райзера с соответствующими интервалами для фиксации всего диапазона ожидаемой реакции. Для полученных в дискретных местоположениях данных может понадобиться экстраполяция по всему райзеру, для чего потребуются техники обработки данных временного интервала или частотного интервала. Контрольно-измерительные приборы могут быть распределены по всему райзеру или собраны в группы вблизи критических областей.

9.4.3 Количество мест измерения

Количество принятых мест измерения обуславливается затратами и требуемым уровнем точности. Для мониторинга вибраций, вызванных вихреобразованием, пространственная протяженность контрольно-измерительных приборов должна обеспечивать фиксацию не менее четверти длины волны самого низкого из ожидаемых индексов видов. Интервал между соседними контрольно-измерительными приборами следует устанавливать таким, чтобы для фиксации четверти длины волны самого высокого из ожидаемых индексов видов существовало не менее двух доступных приборов.

9.4.4 Резервирование

Для повышения надежности системы райзера целесообразно предусмотреть резервирование контрольно-измерительных приборов.

9.4.5 Варианты средств измерений

Для измерения реакции райзера доступен широкий спектр средств измерений. Ниже кратко описаны используемые для мониторинга райзеров средства измерения и области их применения.

а) Движение:

- акселерометры — используют для измерения динамических ускорений в диапазоне частот волны. В измерения необходимо внести поправку на силу тяжести;

- датчики угловой скорости — используют для измерения динамических угловых скоростей в диапазоне частот волны;

- измерители угла наклона — используют для измерения статических и квазистатических углов наклона или изменений углов наклона на очень низкой частоте;

- измерительный преобразователь линейных перемещений, основанный на принципе индуктивного датчика — используют для измерения перемещений, как правило, с разрешающей способностью в доли миллиметра;

- DGPS (дифференциальная глобальная система позиционирования) — используют для измерения поперечных движений в частотном диапазоне движения медленного смещения. Широту и долготу приемника определяют путем расчета разницы во времени, необходимого сигналам с разных спутников для достижения приемника. Эти устройства используются для отслеживания изменений низкой частоты в месте нахождения судна.

б) Натяжение и изгибающий момент:

- электрические пленочные устройства измерения деформации — приклеивают или приваривают точечной сваркой на трубу райзера. Деформация материала отражается как изменение сопротивления в мостике Уитсона;

• волоконно-оптические датчики деформации — приклеивают к трубе райзера, с прокладкой кабеля и подачей питания с поверхности или используют с изогнутыми матами и полосами. Изогнутый мат состоит из брэгговских решеток, отлитых в композитном материале, которому можно придать форму на трубе райзера так, чтобы мат принял искривленную форму изогнутой трубы райзера. Эти сигналы можно анализировать с использованием местного опросного устройства с традиционной подачей питания с поверхности. Как и электронные датчики деформации, волоконно-оптические датчики также имеют соответствующие коэффициенты температуры и давления. Эти эффекты можно свести к минимуму путем соответствующего ориентирования и осуществляя строгий контроль над допусками на расположение;
• тензодатчики (которые могут включать в себя датчики деформации или датчики давления) — используют для измерения натяжений райзера, нагрузки центральной трубы или реакции между райзером и воздушной капсулой на свободных райзерах;
• измерительный преобразователь линейных перемещений — используют на протяженных базовых длинах для измерения деформации/верхнего натяжения райзера;
• дифференциальный магнитоэлектрический измерительный преобразователь, имеющий высокую разрешающую способность — используют для измерения деформации и натяжения на коротких базовых длинах;
• кольцевой тензометрический датчик — используют для измерения сжатия или натяжения, он состоит из упругого (как правило, стального) кольца, в котором отклонение нагруженного по диаметру кольца измеряется с помощью микрометрического винта и вибрирующего язычка.

в) Давление:

• измерительные преобразователи, предоставляющие канал для контакта внутреннего флюида с чувствительным элементом, который может быть пьезоэлектрическим;
• тензодатчик — опосредованно используют для определения заключенного давления.

г) Температура:

• температурные датчики на основе принципа термостатов и термопар располагают в непосредственной близости от проходного канала.

д) Относительное положение:

• визуальный контроль по маркировке.

9.4.6 Технические условия на средства измерения

Технические условия на средства измерения должны содержать следующее:

• точность измерений — достаточная точность или разрешающая способность для фиксации самых низких значений значимой ожидаемой реакции. Должно быть приведено заключение о том, какой требуется уровень точности;
• диапазон измерений, достаточный для фиксации всего диапазона реакции от минимального до максимального, как определено на основе проектных технических условий или анализа райзера;
• диапазон рабочих температур средства измерения, который должен гарантировать, что эксплуатационные характеристики датчика соответствуют желаемым в течение его срока эксплуатации. Следует учитывать не только рабочие температуры райзера и окружающей среды, но также температуры при сборке и установке райзера;
• уход калибровки, — в зависимости от желаемой продолжительности программы мониторинга; следует принимать во внимание действительность калибровки средства измерения с течением времени;
• время отклика с целью достижения синхронизации по времени данных от разных средств измерения; в зависимости от необходимого для интеграции данных времени отклика, их следует выбирать из аналоговых или цифровых;
• время передачи данных (от датчика до базы данных). Следует обратить особое внимание на время, занимаемое для передачи собранных подводным датчиком данных к, например, базе данных или интегрированной системе мониторинга.

9.5 Управление и анализ данных

9.5.1 Проверка данных

В предварительную оценку записанных данных следует включить получение сводной статистики, такой как среднее, минимальное, максимальное и среднеквадратичное отклонения реакции. Объем полученной статистики зависит от сложности данных. При получении данной статистики важно, чтобы отклонения в данных, такие как уход и всплески сигнала, исправлялись так, чтобы сводная информация была точной. Алгоритмы для обнаружения этих отклонений могут быть разработаны в соответствии с характером записываемых данных. Для всплесков в измерениях может быть применено предельное значение градиента реакции. Для ухода может быть применен фильтр нижних частот.

Для определения, испытывались ли какие-либо необычные условия, следует выполнить анализ статистических сводок по измеренным данным. Возможна оценка корреляция пиков в реакции с пиками в текущих условиях, например движения райзера с нагрузкой от течения или движения судна, а интересующие реакции допускается выбирать для подробного анализа.

9.6 Требования при монтаже

Имеющие разные схемы монтажа различные компоненты системы мониторинга могут классифицироваться следующим образом:

• оборудование объекта;
• кабели объекта;
• оборудование мониторинга на поверхности;
• оборудование мониторинга под водой;
• подводные кабели и шлангокабели.

Ниже приведены краткие описания методов монтажа и аспекты, касающиеся приведенного выше оборудования.

9.6.1 Информационное оборудование объекта

Информационное оборудование объекта (такое как компьютеры, контроллеры и т.п.) является наиболее простым в монтаже с технической точки зрения, однако его монтаж должен быть согласован с оператором объекта. Оборудование объекта может устанавливаться либо в доке для новых объектов, либо в море. Оборудование объекта должно быть пригодным для эксплуатации в морских условиях.

9.6.2 Кабели объекта

Кабели объекта необходимы для соединения как между оборудованием мониторинга, так и между оборудованием объекта и инфраструктурой объекта. В зависимости от их расположения и функции, кабели объекта должны соответствовать необходимым нормативам и стандартам. Как правило, кабели объекта прокладывает оператор объекта или его субподрядчик. Критическими для точности системы мониторинга райзера являются аккуратное управление взаимодействием и соглашение по техническим условиям на кабели питания и передачи данных.

9.6.3 Оборудование мониторинга на поверхности

Оборудование мониторинга на поверхности используют для контроля взаимодействующих с объектом секций райзера. Эти системы могут быть или интегрированы в существующее оборудование (т.е. тензодатчики райзера верхнего натяжения, измерение угла верхнего бурового райзера и промежуточного гибкого соединения и т.п.), или установлены впоследствии (т.е. датчики деформации или изогнутые маты на райзере для заканчивания скважины, датчики деформации на райзере верхнего натяжения). Оборудование мониторинга на поверхности может быть присоединено к райзеру постоянно или может быть регулярно установлено и демонтировано (т.е. оборудование мониторинга бурового райзера и райзера заканчивания скважины). С целью получения разрешения для эксплуатации вблизи углеводородов, для содержащего электронные компоненты оборудования, на поверхности могут потребоваться взрывозащищенные кожухи и соединители. Если оборудование мониторинга на поверхности подлежит монтажу на берегу, то его следует проектировать выдерживающим транспортировку на место подводной разработки.

9.6.4 Оборудование мониторинга под водой

В зависимости от типа оборудования, типа райзера и объекта, а также других требований проекта, монтаж подводного оборудования допускается проводить разными способами:

а) предварительный монтаж на береговой базе

Данный тип монтажа больше используют для компонентов, а не для систем в целом. Как правило, требующие прямого взаимодействия с поверхностью райзера контрольно-измерительные приборы (такие как непосредственно приклеиваемые датчики деформации) монтируют на выбранных соединениях райзера на базе.

Преимуществом данного монтажа является то, что он не критический по времени, и можно относительно точно контролировать окружающую среду. Предварительно установленное на берегу оборудование мониторинга должно быть достаточно защищенным, чтобы выдержать транспортировку на морской объект;

б) предварительный монтаж в море

Как и в случае предварительного монтажа на береговой базе, определенные компоненты подводного оборудования могут быть предварительно установлены на секциях райзера на морском объекте. Критическими аспектами данного этапа монтажа являются: транспортировка оборудования на морской объект, ограниченное пространство на морских объектах, встраивание в график морских работ;

в) во время монтажа райзера

Данный тип монтажа часто применяют для буровых райзеров, райзеров заканчивания скважины и для новых добывающих/отводных райзеров.

Буровые райзеры и райзеры заканчивания скважины непрерывно эксплуатируют в течение относительно коротких периодов времени (как правило, менее шести месяцев), таким образом, необходимо проектировать выдерживающее несколько установок оборудование. Критическими моментами монтажа являются следующие:

• транспортировка и установка в вертикальное положение соединения;
• свинчивание соединения, если оборудование мониторинга находится вблизи соединительных муфт райзера;
• проход через буровую палубу;
• вход в зону всплеска волны;

г) после монтажа с применением НПА и/или водолазов

Монтаж подводного оборудования мониторинга райзера также допускается осуществлять с помощью НПА и водолазов. Для пригодности к монтажу НПА/водолазами контрольно-измерительные приборы мониторинга райзера следует оснастить ручками и стыковочным узлом для НПА и водолазов. Для устанавливаемых НПА подводных контрольно-измерительных приборов могут понадобиться дополнительные прочность и защитные устройства. Для проверки интерфейсов перед монтажом рекомендуется провести испытания пригодности и тренировку монтажа.

9.6.5 Подводные кабели и шлангокабели

Для интерактивных систем необходимы подводные кабели и шлангокабели. Шлангокабели могут быть или выделенными, или совместными с существующим райзером и системами контроля скважины линиями питания и командно-сигнального обмена. Обычной практикой для райзера заканчивания и бурового райзера является помещение контрольно-измерительных приборов интерактивного мониторинга на нижние соединения с целью их соединения с органами управления подводным оборудованием. Это обеспечивает интерактивный обмен данными без выделенного шлангокабеля. Для других типов райзеров без доступа к каналам питания и командно-сигнального обмена и для распределенных по райзеру систем используются выделенные шлангокабели. Выделенный шлангокабель сложен как в проектировании, так и в монтаже. Типовая система мониторинга может состоять из множества контрольно-измерительных приборов, которые требуют соответствующее количество соединителей, и таким образом снижается надежность системы.

В некоторых областях применения альтернативой подводным шлангокабелям могут быть извлекаемые центральные регистраторы данных и акустическая система НПА.

9.7 Испытания и ввод в эксплуатацию

9.7.1 Перед доставкой на морской объект и перед запуском система мониторинга должна пройти испытания. Могут быть проведены испытания нескольких видов:

• приемо-сдаточные испытания;
• калибровочные испытания;
• аттестационные испытания;
• внутреннее испытание интеграции системы;
• внешнее испытание интеграции системы;
• подключение и ввод в эксплуатацию.

9.7.2 Приемо-сдаточные испытания

Приемо-сдаточные испытания состоят из испытаний контрольно-измерительных приборов на соответствие проектным характеристикам.

9.7.3 Калибровочное испытание

Целью калибровочного испытания является подтверждение того, что предоставляемые контрольно-измерительными приборами данные являются точными и соответствующими техническим условиям. Типовые калибровочные испытания включают в себя приложение к датчикам известной нагрузки или движения и проверку измерений. В зависимости от типа датчиков, типовыми калибровочными испытаниями являются:

• датчики движения (акселерометры, датчики угловой скорости, измерители угла наклона): - маятниковые испытания;
• датчики деформации (волоконно-оптические и электрические датчики деформации и т.п.): - испытания на изгиб; - опрессовки — для деформации в окружном направлении; - испытания осевого втягивания.

В силу характера реакции райзера, проведение калибровочных испытаний может быть очень сложным. Значения подлежащих измерению параметров могут быть очень малыми, а периоды реакции очень продолжительными. Эти требования могут стать причиной усложнения испытательного комплекта для достижения желаемых уровней разрешающей способности. Таким образом, для получения полезных результатов калибровочные испытания должны тщательно планироваться и выполняться.

9.7.4 Аттестационные испытания

Мониторинг систем райзера является относительно новой областью. Требования и контрольно-измерительные приборы изменяются с пониманием реакции райзера и новыми технологическими решениями. Таким образом, используемые для мониторинга контрольно-измерительные приборы часто требуют прохождения аттестационных испытаний. Аттестационные испытания необходимы, в случае новых контрольно-измерительных приборов или их использования в новых областях применения. Аттестационные испытания могут потребовать изготовления опытного образца, при этом испытания могут быть затратными и очень долгими. Аттестационные испытания имеют следующие цели:

• подтверждение в целостности контрольно-измерительных приборов в условиях монтажа и эксплуатации;
• подтверждение в точности измерения;
• оценка воздействия контрольно-измерительных приборов на райзер и другие конструкции.

9.7.5 Внутреннее испытание интеграции системы

Внутреннее испытание интеграции системы проводят на последнем этапе производственного процесса, перед поставкой. Целью внутренних испытаний интеграции системы является проверка следующих функций:

• потока данных и процедуры обращения с данными;
• управления питанием;
• алгоритмов обработки данных и параметров калибровки.

9.7.6 Внешнее испытание интеграции системы

Внешнее испытание интеграции системы проводят после доставки системы мониторинга. Целью внешнего испытания интеграции системы является проверка работоспособности системы и ее интерфейсов:

• пригонка контрольно-измерительных приборов к компонентам райзера;
• интерфейс потока данных с органами управления райзером;
• пригодность контрольно-измерительных приборов для монтажа;
• совместимость монтажных процедур системы мониторинга с монтажной процедурой райзера.

9.7.7 Подключение и ввод в эксплуатацию

Интерактивная система мониторинга может состоять как из подводных контрольно-измерительных приборов, так и контрольно-измерительного оборудования объекта. Контрольно-измерительное оборудование объекта (такое как пульты управления, компьютеры, кабели и т.п.) допускается устанавливать во время изготовления объекта или на последующем этапе в море. Подводное контрольно-измерительное оборудование допускается устанавливать во время монтажа райзера или с помощью НПА и/или водолазов после монтажа райзера. После установки и подключения всей системы, для проверки работоспособности, следует провести заключительное приемо-сдаточное испытание.

10 Техническое обслуживание райзера

10.1 Цель технического обслуживания

Целью технического обслуживания райзера является поддержание его работоспособности и целостности на достаточном уровне, а также снижение до минимума потерянной добычи без ухудшения безопасности и окружающей среды. Для достижения данной цели следует создать стратегию обеспечения целостности и надежной работы райзера в течение планируемого срока его эксплуатации. Существуют два подхода к техническому обслуживанию: профилактический ремонт и внеплановое техническое обслуживание. Эти подходы к техническому обслуживанию различаются на основе того, как они устанавливаются и когда выполняются.

С целью достижения оптимальных результатов технического обслуживания необходимо планирование систематического технического обслуживания.

10.2 Планирование технического обслуживания

10.2.1 Планирование деятельности

Для поддержки эффективной работы контрольного и обслуживающего персонала, эффективного использования систем мониторинга, объектов и обслуживания должна быть установлена система планирования и регламентации. Планирование вмешательств для технического обслуживания и контроля следует осуществлять, уделяя должное внимание требованиям каждой дисциплины, а также необходимости достижения целей добычи.

Деятельность по техническому обслуживанию и контролю должна планироваться, насколько это возможно, выполняемой, одновременно на каждой единице оборудования.

Планы следует разрабатывать на краткосрочной и долгосрочной основах. Это дает возможность правильно сконцентрироваться на краткосрочных задачах (на еженедельной основе) и, одновременно, получить способность изменить планы в соответствии с долгосрочными планами, когда что-то препятствует выполнению краткосрочного технического обслуживания. Система должна поддерживать использование основанных на возможности действий по техническому обслуживанию и контролю.

Для каждой работы необходимо создавать наряды на производство работ, содержащие достаточную информацию для эффективного выполнения данной работы. Приоритеты в них следует расставлять на основании предварительно установленных критериев приемки, таких как финансовые последствия и категории критичности компонентов, повреждение которых оказывает существенное влияние на безопасность райзера.

Планы технического обслуживания и контроля должны сообщаться соответствующему персоналу (эксплуатационному, субподрядчикам, ответственным за безопасность и т.п.) до выполнения работ. Современное состояние, место и ожидаемая продолжительность работ по техническому обслуживанию и контролю на установке должны быть известны соответствующему эксплуатационному персоналу.

Необходимое разрешение на производство работ должно быть выдано до осуществления деятельности по техническому обслуживанию и контролю. Разрешение на производство работ должно быть сообщено всем сторонам (эксплуатационной, технического обслуживания, ответственной за безопасность). При необходимости, должно быть установлено и доведено, особенно во время пожароопасных работ, необходимое ограничение на эксплуатацию.

Перед каждой задачей должен быть проведен анализ безопасности работы, а результаты (угрозы, меры по смягчению) сообщены группе технического обслуживания и соответствующим операторам.

10.2.2 Выполнение

Обслуживание или восстановление оборудования следует проводить в соответствии с прошедшими оценку на сохранение технической целостности программами. Работу следует выполнять в соответствии с объемом, приведенным в соответствующем наряде на производство работ вместе с утвержденными процедурами. Должна быть составлена матрица распределения ответственности персонала с учетом его квалификации и функциональных обязанностей. Каждая специальная компетентность должна быть не менее чем у двух человек.

10.2.3 Отчетность

Документация деятельности по техническому обслуживанию, включая процедуры и результаты, должна основываться на риске технической целостности и сохраняться в течение срока службы единицы оборудования.

Отчетность должна осуществляться исполнительным оператором. Это увеличивает ответственность и точность сообщаемых данных. Следует сообщать, как минимум, следующие данные:

• номер наряда на выполнение работ;
• на каком оборудовании наряд на выполнение работ был исполнен;
• использованные человеко-часы;
• использованные расходные материалы;
• использованные запасные части;
• причина отказа;
• простой в добыче;
• дополнительные действия, если задача считается невыполненной (уровень функциональности менее 100%);
• ответственное за задачу лицо;
• лицо, утвердившее выполненную работу (как правило, из эксплуатационного персонала);
• новый серийный номер (только для оборудования с последующим контролем по серийному номеру).

Любые непредвиденные события, такие как обнаружение неожиданного ухудшения свойств, трудности в соблюдении порядка, трудности с доступом и т.п., должны выделяться для исправления/процесса непрерывного улучшения.

Соответствующие данные должны быть внесены в компьютеризированную систему управления техническим обслуживанием для наряда на выполнение работ.

10.2.4 Оценка

Эффективность действий по техническому обслуживанию следует регулярно оценивать. Должны составляться и анализироваться руководством отчеты об эффективности запланированной деятельности по гарантированию требуемых целостности и надежности.

Часть анализа должна включать в себя эффективность процедур и методов технического обслуживания по удостоверению в поддержании райзеров пригодными к эксплуатации. Сюда включают анализ отказов, частоты и продолжительности внеплановых простоев относительно процедур профилактического технического обслуживания, чтобы удостовериться в том, что процедуры являются достаточными для предотвращения таких событий.

10.3 Планово-предупредительное техническое обслуживание

Планово-предупредительное техническое обслуживание означает любые основанные на состоянии или регулярные действия, выполняемые до функционального отказа для достижения своего целевого уровня безопасности, надежности и срок службы для систем и компонентов райзера.

10.3.1 Регулярное техническое обслуживание

10.3.1.1 Техническое обслуживание на основе календарного плана

Техническое обслуживание на основе календарного плана означает, что регулярное техническое обслуживание запланировано заранее. Работы по техническому обслуживанию выполняют в фиксированные интервалы времени независимо от состояния оборудования.

10.3.1.2 Техническое обслуживание на основе времени эксплуатации

Техническое обслуживание на основе времени эксплуатации означает, что регулярное техническое обслуживание запланировано на основе времени работы оборудования.

10.3.2 Техническое обслуживание на основе состояния

Данную стратегию технического обслуживания допускается использовать, когда можно наблюдать некоторый вид ухудшения свойств оборудования. На основе наблюдений за состоянием принимают решение продолжить работу или выполнить дополнительные работы по техническому обслуживанию, такие как замена поврежденных частей. Оценка состояния может выполняться путем регулярного контроля или непрерывного мониторинга. Примерами этого могут быть замена анодов и удаление обрастания морскими организмами.

10.3.2.1 Непрерывный мониторинг

Непрерывный мониторинг райзера допускается использовать для технического обслуживания, и он может работать отдельно от технического обслуживания. Непрерывный мониторинг допускается использовать для проверки эксплуатационных характеристик самого райзера и в качестве основы для его технического обслуживания.

10.3.2.2 Регулярный контроль

Регулярный контроль является контролем состояния компонентов существующего райзера для идентификации любых недостатков относительно его заданной функциональности. Регулярный контроль необходим, если обнаружено любое опережающее ухудшение свойств компонентов.

10.4 Профилактический ремонт

Профилактический ремонт означает любые плановые или внеплановые работы по техническому обслуживанию, требуемые для устранения повреждения. Профилактический ремонт восстанавливает не работающие надлежащим образом системы и компоненты райзера. Стратегия профилактического ремонта используется, когда планово-предупредительное техническое обслуживание экономически невыгодно или невозможно определить соответствующие работы по планово-предупредительному техническому обслуживанию.

10.4.1 Планово-профилактический ремонт

Планово-профилактический ремонт представляет собой обращение к стратегии отказа, которая используется, когда планово-предупредительное техническое обслуживание экономически невыгодно или невозможно определить соответствующие работы по планово-предупредительному техническому обслуживанию.

Данную стратегию следует принять там, где последствия отказа слабые, а стоимость планово-предупредительного технического обслуживания может превысить потери в случае отказа компонента. Следует принять стратегию запаса запасных частей, инструментов и принадлежностей для исправления таких отказов, учитывая то, что отказы могут быть неожиданными.

10.4.2 Внеплановый профилактический ремонт

Поддержание внепланового профилактического ремонта на минимальном уровне важно для максимального увеличения времени добычи. Типовыми примерами внепланового профилактического ремонта являются сломанные эластичные элементы, сломанные шаровые соединения и любые типы сломанных ключевых компонентов, играющих жизненно важную роль для выполнения своего целевого предназначения.

10.5 Ориентированное на надежность техническое обслуживание

Процесс ориентированного на надежность технического обслуживания является систематическим подходом к созданию точного, четко нацеленного и оптимизированного комплекса технического обслуживания, направленного на достижение оптимальной надежности для райзера.

Надежность технического обслуживания представляет собой пошаговый подход с учетом риска, который идентифицирует функции оборудования и компонентов райзера, определяет все виды отказа, оценивает уровень риска и разрабатывает стратегию технического обслуживания с учетом риска для поддержания желаемой функциональности систем райзера.

Надежность технического обслуживания должна учитывать все соответствующие райзерам и оборудованию виды отказа и содержать следующие этапы:

а) сбор данных;

б) идентификация функций оборудования и компонентов;

в) идентификация видов отказа;

г) оценка последствий отказов;

д) оценка вероятности отказа;

е) анализ риска;

ж) разработка стратегии технического обслуживания.

УДК 622.276.04:006.354	ОКС 75.020
Ключевые слова: нефтяная и газовая промышленность, системы подводной добычи, целостность, системы райзеров, методические указания

---