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NORSOK-M710 抗爆要求

                                                       NORSOK-M710標準中對橡膠密封材料抗瞬間減壓的測試方法及要求

 
1 測試要求
安全防范措施:測試程序涉及的加壓液體的使用,這可能是易燃的,并可能有毒害作用。如果不正確處理,這些介質可能會非常危險。操作者應當在測試工作開始前確定和采取適當的安全防范措施。
1.1 抗瞬間減壓的試驗條件
1.1.1 測試簡介
在這份標準中,對于三個變量規定有三個可選值,介質,溫度和壓力。這些會在以下章節給出。每一個選擇值的實用性取決于密封件的預期應用。在較高溫度和壓力下的成功測試將視為合格,因為材料的使用溫度和壓力遠遠低于這些測試條件。
1.1.2 測試介質
在大多數情況下選擇被認為是提供足夠的橡膠耐快速氣體減壓特征干燥氣體介質。
    液體介質情況下,在純CO2中測試的結果只對于在CO2為主要成分的應用中有效。在指定混合物(CO2/CH4)中測試,根據CO2含量的的選擇,將在含硫井和低硫油井條件的快速氣體減壓應用中都合格。
這三種測試介質規定如下表B.1所示:
表B.1 RGD測試中的測試介質

低硫/含硫油井/低CO2

低硫/含硫油井/高CO2

CO2井

3% CO2,97%CH4

10% CO2,90%CH4

100% CO2

 
1.1.3 測試溫度
試驗應在100℃,150℃,200℃三個不同溫度下進行。試驗溫度應符合校準溫度測量設備所測量的溫度,并做記錄和報告。
當執行測試,須增加到測試溫度溫度和氣體的壓力在應用前 10 分鐘舉行。須在減壓階段的測試,盡量保持溫度和冷卻后達到開始測試時的環境壓力。
1.1.4 測試壓力
試驗應進行150bar, 200bar,300bar三個不同壓力測試。試驗壓力應符合校準壓力測量設備所測量到的壓力,并做記錄和報告。
1.1.5 曝光期
標準初次接觸期限為72(+4/-0)小時,并確保連接到被推薦的密封面與剖切面相交處。如果不使用標準的曝光時間,那么須將理由報告連同有關證明初次接觸期間已足以確保氣體飽和度的測試報告一同提交。
1.1.6 減壓率
標準減壓率應為20-40bar/min。減壓率須進行觀察記錄,并在試驗報告中包含所記錄的減壓率數據。
1.1.7 減壓周期數
每個減壓周期的減壓率應符合上述1.1.6的規定,同時保持盡可能恒定試驗的溫度。在環境壓力下經過1小時的持有期后,應重新加壓至試驗壓力,并保持23(+1/0)小時。然后重復循環減壓周期10次。最后參照第4章節中的損害等級進行RGD損害評估。
1.2 RGD序列的測試標本
標準式樣標本為一個大小為BS 1806中編號NO.325號的O型密封圈(截面直徑:5.33mm,ID:37.47mm)。至少應對3個標本進行測試。
2 測試設備
    測試容器須額定使用試驗壓力和溫度,并須能清除以往測試的介質氣體。
    試驗時,應將O型圈按如下描述固定好,將O型圈壓縮在兩塊平行的板之間,保持壓縮量為20(±2)%。RGD耐密封測試應對壓力容器進行密封處理,建議采用二級密封,且此密封應盡量靠近主密封。
3 測試程序
    測量試驗密封的初始數據,并檢查和記錄所有不足的地方。所有密封要求依據BS 6442,N類標準。
    所有的試驗應進行至少3個重復密封。
a)  安裝固定密封測試的標本在夾具上。
b)  將夾具安裝在試驗壓力容器內,并密封壓力容器。
c)  清除壓力容器內的任何壓力測試的氣體。
d)  在加熱之前,對壓力容器內注入試驗用的混合氣體,并使壓力容器內的氣體壓力達到10bar。
e)  開始對壓力容器進行加熱,并記錄開始加熱時的溫度。
f)  按照試驗指定的壓力要求增加壓力容器內混合氣體的壓力。
g)  曝光期間保持試驗壓力和溫度,并定期記錄溫度和壓力。
h)  多個減壓測試應根據1.1.7要求進行。
i)  在測試期間,檢查和記錄溫度應根據1.1.6要求進行。
j)  讓壓力容器的溫度降為室溫狀態。
k)  在拆除壓力容器24(+4/0)小時之前,允許壓力容器的注壓端口敞開。
l)  打開壓力容器并拆下試驗夾具。
m)  從試驗夾具上取下試驗密封件。在30分鐘之內用肉眼觀察式樣密封件外觀的變化。
n)  如下圖所示,將試驗密封件切成4等分。用顯微鏡或其他工具將橫截面放大10倍以上進行并檢查橫截面上的裂紋。對橫截面進行攝影記錄,試驗密封件的等級評定根據4.1評級制度的意見進行評定。試驗報告中應包含外觀的攝影記錄。


4 瞬間減壓損害的評級
    分級系統由內部裂縫的測量得來,它是一個非定量而且不依賴觀測時間的客觀值。
4.1 評級制度
分別檢查放大10倍以上的4個橫截面,對每一個橫截面檢查記錄按下表所述評級,分別為0~5級。

說明

等級

沒有內部裂紋、孔洞及任何大小的水泡。

0

裂紋少于4處,每處裂紋的長度均小于該橫截面的50%,裂紋總長度小于橫截面。

1

裂紋少于6處,每處裂紋的長度均小于該橫截面的50%,裂紋總長度小于2.5倍橫截面。

2

裂紋少于9處,其中有兩處裂紋的長度介于該橫截面的50%~80%之間。

3

裂紋超過8處,并且有1處或者多處的裂紋長度大于該橫截面的80%。

4*)

裂紋出現相互交叉或者密封圈完全裂開成碎片。

5*)

注:*)為不可接受的評級。
記錄每個密封圈的評級,從高到低依次列出每個橫截面的評定等級。例如5422評級的意思就是有一個1處或多出裂縫相互交叉或裂開成碎片的剖切面,一個裂紋超過8處,并且有1處或者多處的裂紋長度大于該橫截面的80%的剖切面,兩個裂紋少于6處,每處裂紋的長度均小于該橫截面的50%,裂紋總長度小于2.5倍橫截面的剖切面。
“總體評價”由3個剖切面評級中最差的來評定。如有3個密封圈的評級分別為1110、3110、2220,那么它的總體評價為3220,該批次密封圈通過測試。
材料之間的比較應基于整體評級相同的基礎上,并具有相同數量的密封件。
5 測試報告
試驗報告應包含下列內容:
a)試驗的日期。
b)密封件的參考資料,批號,聚合物類型,商品名稱,制造商,固化日期等。
c)試驗所使用的介質。
d)初步意見。
e)溫度記錄,包括加熱和冷卻。
f)試驗壓力的記錄,包括減壓和再加壓。
g)瞬間減壓損害評級制度,參照4.1章節。
h)任何其他相關意見或記錄,如密封部分的照片和任何不符合描述的試驗程序。

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