г. Москва, ул. Ленинская слобода, д. 19,
БЦ "Omega Plaza", 2-й эт., оф. № 2040

NIST снабжает эталонами предприятия нефтяной промышленности

  • 20.02.2013
Американские эксперты отмечают, что доход научных лабораторий от калибровки с помощью приборов для контроля параметров резьбы только за минувший год вырос на 50%. Показатель оказался на 1000% выше по сравнению с уровнем 1999 года. Это означает, что нефтяная промышленность снова на подъеме. Стандарты и разработки Национального института стандартов и технологий США (National Institute of Standards and Technology; NIST) позволяют нефтедобытчикам идти в ногу со временем, предотвращая утечки при бурении нефтяных скважин.

 С NIST сотрудничают специалисты Американского института нефтяной промышленности (American Petroleum Institute; API). Эта профессиональная организация, объединяет промышленников, занятых нефтедобычей, переработкой, продажей и транспортировкой нефти и природного газа. Она проводит лоббистскую и информационную деятельность, разрабатывает отраслевые стандарты, в том числе стандарты качества бензина и промыслового оборудования. С 20-х годов пошлого века NIST разрабатывает и хранит эталонные шаблоны и приборы для контроля параметров резьбы, которые используются членами API. Организация создала специальную лабораторию, сотрудники которой занимаются улучшением приборов для контроля параметров, а также оптимизацией услуг по тестированию приборов для контроля параметров резьбы, предоставляемых членами API и другими заинтересованными сторонами.

1Everett_masterset_small.jpg

Деннис Эверетт выбирает прибор для контроля параметров на складе NIST.

Курирует работу в данном направлении Деннис Эверетт из Отдела полупроводников, линейных и угловых измерения при Лаборатории физических измерений (Physical Measurement Laboratory; PML) в составе NIST. Эверетт и его коллеги занимаются хранением и расширением единственного в своем роде набора эталонов, который недавно увеличился с 32 до 34 элементов (добавились новые наборы резьбовых заглушек (цилиндрических головок) и колец).
2gauges_web.jpg

Каждый набор из общей группы контрольных шаблонов содержит кольцо (слева) и цилиндрическую головку (справа). Фото: NIST. 

Зазор (между плоскостями) элементов каждого набора, из которых состоит коллекция эталонных шаблонов, измеряется один раз в год. Эверетт объясняет: "Нужно вкрутить цилиндрическую головку в кольцо, затянуть, а затем измерить расстояние от верхней части кольца до верхней части цилиндрической головки". Эксперты NIST делятся результатами этих тестов с API, а также проводят модификации или замены, если это необходимо.

API платит NIST за обслуживание и хранение эталонных шаблонов, а также выделяет средства на поддержание работоспособности и техническое обновление лаборатории, которая проводит калибровку. В течение последних 15 лет организация выделяла на эти цели по $ 30 тыс. в год. Но недавно представители API подписали меморандум о взаимопонимании с руководством NIST, который предполагает увеличение объема финансирования до $ 40 тыс. в год.

"Они хотели, чтобы NIST более активно участвовала в процессе калибровки оборудования, потому что наш опыт в области метрологии позволяет добиться улучшения самого процесса калибровки и соответствующих стандартов", отметил Эверетт.

NIST несет ответственность за сохранение качества наборов эталонных шаблонов и, следовательно, за надежность соединительных деталей нефтедобывающих систем. Некоторые члены API создают и улучшают свои собственные наборы эталонов, которые периодически отправляется Эверетту и его коллегам на сверку с наборами эталонных шаблонов NIST.

В большинстве национальных метрологических институтов (НМИ) по всему миру доступно около восьми наборов государственных первичных эталонов для калибровки резьбы. С этими государственными эталонами сверяются наборы контрольных эталонных калибровочных инструментов, которые доступны большому числу коммерческих компаний и используются для настройки рабочих калибров, а те в свою очередь применяются “в поле”, чтобы проверить качество резьбы тех или иных продуктов (например, для резьбовых труб, используемых при бурении). К качеству государственных эталонов предъявляются чрезвычайно высокие требования, но допуски постепенно снижаются при перемещении вниз по иерархии: от контрольных эталонных калибров до рабочих калибров. Тем не менее, если эталонные шаблоны являются неточными, проблема коснется и рабочих калибров, которые среди прочего позволяют добиться герметичности нефтепроводов. Кроме того, если процесс сверки любого государственного эталона и контрольного эталонного калибра окажется неэффективным, это может привести к опасным последствиям.

Само собой разумеется, что поддержание качества стыков между двумя нефтепроводами высокого давления – одна из важнейших задач нефтедобытчиков. Эверетт метко резюмирует: "Практически любое упоминание нефтедобывающих платформ в новостях означает неприятности". Разливы нефти представляют опасность для окружающей среды, а ликвидация последствий разлива ископаемого топлива является крайне дорогостоящей задачей. Поэтому Эверетт, его команда и коллеги американских ученых со всего мира выполняют крайне важную работу.

"Когда клиент присылает нам новый калибровочный набор, мы измеряем все его параметры", описывает Эверетт. "Все элементы резьбы на кольце и все элементы резьбы цилиндрической головки. Если они соответствуют референсным величинам, мы берем кольцо клиента и вкручиваем в него нашу (из эталонного шаблона) цилиндрическую головку. Затем мы измеряем зазор (между плоскостями). После этого мы берем наше кольцо, закрепляем его на цилиндрической головке заказчика и проводим измерения. Это гарантирует взаимозаменяемость различных элементов. Ведь необходимо, чтобы любая цилиндрическая головка проходила в любое кольцо, так мы сможем избежать утечки или разрыва".

До того как Эверетт сможет присоединить элемент непроверенного прибора для контроля параметров к соответствующему элементу набора эталонных шаблонов, необходимо провести многочисленные измерения. Примечательно, что сотрудники NIST добились в данной области огромных успехов. За последнее время им удалось сократить продолжительность процесса сверки эталонов в два раза. Большая часть измерений теперь может быть выполнена значительно быстрее благодаря использованию координатно-измерительных машин (КИМ) .

После завершения измерений и верификации параметров, элементы сверяемого набора погружают в воск (для защиты при транспортировке) и возвращаются заказчикам. Затем клиент может использовать эти контрольные калибры для проверки зазоров (между плоскостями) в своих рабочих калибрах и проверить используемое оборудование на соответствие эталонам NIST.
3Everett_composite.jpg
Деннис Эверетт выполняет измерения на координатно-измерительной машине (КИМ). Зонд КИМ измеряет качество резьбы в калибровочных приборах клиентов.
Поделиться с друзьями!
Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему сертификации вашей продукции.