ПНСТ 591-2022 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Телеуправляемый необитаемый подводный аппарат. Средства обеспечения и функциональность

        ПНСТ 591-2022

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ

Телеуправляемый необитаемый подводный аппарат. Средства обеспечения и функциональность

Petroleum and natural gas industry. Subsea production systems. Remotely operated unmanned underwater vehicle. Means of providing and functionality

ОКС 75.020

Срок действия с 2022-06-01

до 2025-06-01

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 12 января 2022 г. N 1-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: [email protected] 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 общих технических требований, требований к испытаниям, маркировке и периодическому контролю телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов, применяемых при строительстве и эксплуатации систем подводной добычи углеводородов, а также спускоподъемных устройств для телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие технические требования, требования к испытаниям, маркировке и периодическому контролю телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов, применяемых при строительстве и эксплуатации систем подводной добычи углеводородов, а также спускоподъемных устройств для телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.654 Государственная система обеспечения единства измерений. Фотометрия. Термины и определения

ГОСТ 15.309 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения

ГОСТ 12971 Таблички прямоугольные для машин и приборов. Размеры

ГОСТ 14192 Маркировка грузов

ГОСТ 16504 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ Р 15.301 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство

ГОСТ Р 56960-2016 Аппараты необитаемые подводные. Классификация

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 устройство глубоководного погружения; УГП: Устройство, представляющее собой совокупность механизмов, приборов и приспособлений, предназначенное для доставки подводного аппарата на глубину и уменьшения влияния течения на подводный аппарат через воздействие на кабель-трос.

3.2

3.3

3.4

4 Сокращения

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:

5 Классификация

Классификация ТНПА должна выполняться согласно ГОСТ Р 56960.

6 Технические требования

6.1 Требования к оборудованию

6.1.1 Корпус ТНПА и УГП, а также входящее в состав ТНПА и УГП оборудование должны выдерживать нагрузки, действующие при эксплуатации:

а) от давления окружающей среды на спецификационной (испытательной) глубине;

б) при работах, связанных со строительством и эксплуатацией систем подводной добычи углеводородов;

в) при подъеме ТНПА и УГП с поверхности воды (в т.ч. на носитель НПА);

г) при ударах о борт носителя НПА (за исключением оборудования, не защищенного элементами корпуса ТНПА) при проведении штатных спускоподъемных операций.

Примечание - Допускается электрическое оборудование в герметичных капсулах или капсулах, заполняемых компенсирующими жидкостями. Компенсирующие жидкости должны обладать хорошими диэлектрическими и антикоррозионными свойствами и не должны образовывать в процессе эксплуатации токсичных или агрессивных соединений.

6.1.2 При проектировании должны быть учтены максимально возможные нагрузки на СПУ и кабель-трос, возникающие при подъеме ТНПА, с учетом массы воды, заполняющей проницаемые объемы, а также с учетом динамических перегрузок при рывках, связанных с подъемом ТНПА.

6.1.3 Длина кабель-троса ТНПА (при использовании УГП - длина грузонесущего кабель-троса от лебедки СПУ до УГП) должна быть на 10-15% больше рабочей глубины погружения ТНПА (больше рабочей глубины погружения УГП при использовании УГП).

6.1.4 Рама ТНПА должна быть изготовлена из коррозионно-стойкого металла и высокопрочного пропилена и иметь такелажный узел для фиксации аппарата на УГП при выполнении спускоподъемных операций.

6.1.5 На УГП должны быть установлены: цветная видеокамера высокого разрешения (не менее 1080х720) со светильником для контроля стыковки/отстыковки ТНПА от УГП и движения кабель-троса.

6.1.6 Для осуществления оперативного определения местонахождения всплывшего на поверхность воды аварийного ТНПА при повреждении (обрыве) кабеля следует применять системы поиска ТНПА:

а) автоматический автономный сигнально-проблесковый фонарь с белым огнем с частотой проблесков не менее 60 в минуту и дальностью видимости не менее 4 морских миль в темное время суток при коэффициенте пропускания атмосферы 0,8 (согласно ГОСТ 8.654);

б) систему поиска ТНПА по радиосигналу с установкой на ТНПА автономного радиомаяка и включением в состав оборудования комплекса ТНПА совместимого пеленгатора.

6.1.7 Сигнально-проблесковый фонарь и радиомаяк должны иметь автономный источник энергии, обеспечивающий их непрерывную работу в течение 24 ч.

6.1.8 Рядом с СПУ должны быть расположены хорошо различимые инструкции по подъему ТНПА с указанием его массы.

6.1.9 ТНПА должен контролируемым образом всплывать/погружаться во всем диапазоне эксплуатационных глубин.

6.1.10 ТНПА должен сохранять минимальный безопасный запас остойчивости в неповрежденном состоянии во время всплытия, погружения, в положении под водой и на поверхности (за исключением случаев, когда для решения специфических задач конструктивно требуется нулевая остойчивость ТНПА).

6.1.11 Для подъема ТНПА и УГП на поверхность при аварийных ситуациях должна быть предусмотрена установка на них грузоподъемных мягких стропов.

6.1.12 Элементы и системы ТНПА, подверженные воздействию внешней атмосферы, должны быть пригодны к работе при температурах от минус 20 до 45°С, если не указаны иные требования при проектировании или изготовлении.

6.1.13 Система гидравлики (при наличии в составе оборудования ТНПА) должна обеспечивать необходимое избыточное давление рабочей жидкости во всем диапазоне рабочих глубин ТНПА.

6.1.14 Все движущиеся и вращающиеся механические элементы ТНПА (кроме манипуляторов, а также иного оборудования/инструмента, предназначенных для проведения ПТР) должны быть надежно защищены ограждениями или кожухами для исключения травм обслуживающего персонала, а также для защиты механизмов от повреждений при контакте с грунтом и другими предметами или от защемлений тросами и водорослями, которые могут встретиться на морском дне.

6.1.15 Кабельные вводы, разъемы и соединители должны быть герметичными в нормальном рабочем состоянии.

6.1.16 Устройства ввода кабелей должны обеспечивать водонепроницаемость прочного корпуса в случае обрыва или другого повреждения кабеля.

6.1.17 Устройства ввода для кабелей не должны использоваться для прохода каких-либо трубопроводов.

6.1.18 Все электрическое и электронное оборудование должно быть спроектировано с учетом окружающей среды, в которой оно будет работать, чтобы свести к минимуму опасность возникновения пожара, взрыва, поражения электрическим током и выделения токсичных газов, а также сохранять работоспособность при любых критических условиях эксплуатации: кратковременном крене до 90° и дифференте до 90°, длительном крене до 45° и дифференте до 45°.

6.1.19 Контроль положения ТНПА при выполнении работ рекомендуется осуществлять с применением гидроакустической системы подводного позиционирования носителя НПА.

6.1.20 ТНПА должны быть оборудованы гидроакустическими маяками-ответчиками, совместимыми с гидроакустической системой подводного позиционирования носителя НПА, электропитание которых может осуществляться как от бортовой системы ТНПА, так и от собственных аккумуляторных батарей при отключении электропитания.

6.1.21 Гидроакустический маяк-ответчик ТНПА должен иметь автономный источник энергии, обеспечивающий непрерывную работу в течение 24 ч.

6.1.22 Рабочая частота маяка-ответчика, установленного на ТНПА, должна быть внесена в эксплуатационную документацию ТНПА.

6.1.23 Гидролокатор (при наличии) должен обеспечивать:

а) обзор навигационной обстановки и обнаружение препятствий в направлении движения по дистанции, превышающей выбег ТНПА после остановки движителей при максимальной скорости движения;

б) регулировку дальности действия и сектора обзора в зависимости от размера, отражающей способности и расстояния до подводных объектов.

6.1.24 Посты управления спуском и подъемом ТНПА должны размещаться в безопасных зонах носителя НПА и иметь автономные выходы на открытую палубу.

6.1.25 ТНПА с УГП должны использоваться совместно со специализированными СПУ.

6.1.26 ТНПА без УГП могут использоваться как со специализированным СПУ, так и с судовым краном. При работе ТНПА без УГП с использованием кабель-троса нейтральной плавучести для крепления гака крана при спуске и подъеме ТНПА рекомендуется использование грузовых захватов с дистанционным управлением.

6.1.27 Производство работ с различным оборудованием СПД описано в [2]*.

6.1.28 На тяжелые ТНПА рабочего класса, работающие с разъемами оборудования СПД при помощи манипуляторов и/или инструментом, удерживаемым манипулятором, должно быть установлено два манипулятора:

а) манипулятор с минимальным количеством степеней свободы 7 со следующими минимально необходимыми характеристиками:

- максимальный вылет не менее 1500 мм,

- грузоподъемность (на вытянутом манипуляторе) не менее 60 кг,

- минимальный крутящий момент 70 Нм;

б) манипулятор с минимальным количеством степеней свободы 4 со следующими минимально необходимыми характеристиками:

- максимальный вылет не менее 1300 мм,

- грузоподъемность (на вытянутом манипуляторе) не менее 65 кг.

6.1.29 На тяжелые и средние ТНПА рабочего класса должно быть установлено не менее двух видеокамер со следующими минимальными характеристиками:

а) черно-белая видеокамера разрешением не менее 800

600 с чувствительностью, достаточной для работы при освещенности не более 0,05 лк;

б) цветная видеокамера высокого разрешения с чувствительностью, достаточной для работы при освещенности не более 1 лк, разрешением не менее 1080

720.

6.1.30 На рабочие ТНПА должны быть установлены, как минимум, светильники для освещения области видимости видеокамер.

6.1.31 Светильники, установленные на рабочие ТНПА, должны иметь изменяемую дистанционно от 0% до 100% мощность.

6.1.32 Рабочие ТНПА должны иметь функции, как минимум, автоматического поддержания заданной глубины и заданного курса.

6.2 Требования к СПУ для средних и тяжелых ТНПА

6.2.1 При проектировании и производстве СПУ следует руководствоваться [1].

6.2.2 Механизмы и устройства управления СПУ должны располагаться так, чтобы обслуживающий персонал имел достаточный обзор места работы и постоянно видел перемещение ферм (балок) СПУ, ТНПА и его грузоподъемных приспособлений.

6.2.3 Управление спуском ТНПА в нормальных условиях должно производиться с помощью привода лебедок, а не механических тормозов.

6.2.4 У механизмов гидравлической системы СПУ с электроприводом переменного тока с одной гидравлической станцией при обрыве любой из трех фаз должно происходить отключение механизма.

6.2.5 Если в конструкции СПУ для спуска и подъема ТНПА используются тросы, то конструкция лебедок для них должна обеспечивать возможность обеспечения подъема ТНПА при помощи швартовных или других палубных механизмов, при этом должно быть обеспечено надежное стопорение тросов при переходе со спускоподъемной лебедки на палубные механизмы.

6.2.6 При однослойной навивке кабель-троса на барабанах должны быть нарезанные по винтовой линии канавки глубиной не менее 0,5 диаметра укладываемого кабель-троса.

6.2.7 При многослойной навивке кабель-троса допускаются гладкие барабаны. В этом случае на лебедке должен быть установлен тросоукладчик.

Конструкция СПУ должна обеспечивать равномерное натяжение кабель-троса и всех тросов (в случае их наличия). Кабель-трос и тросы (в случае их наличия) не должны перекручиваться или перетираться между собой в подводном положении ТНПА.

6.2.8 Должна быть обеспечена надежная связь оператора механизмов СПУ с руководителем спускоподъемных работ. Управление спускоподъемными механизмами должно осуществляться с одного поста.

6.2.9 Для ограничения опасного раскачивания ТНПА и снижения вероятности удара ТНПА о борт или элементы СПУ в конструкции СПУ рекомендуется предусматривать устройство ограничения раскачивания ТНПА с УГП.

6.2.10 Места спуска и подъема ТНПА, включая поверхность забортного пространства в районе спуска (подъема) и пост управления СПУ, должны иметь стационарное освещение от основного и аварийного источников энергии.

6.2.11 Для безопасного обслуживания СПУ должны быть предусмотрены трапы или площадки, обеспечивающие удобный доступ к механизмам, а также, если необходимо, леерные ограждения.

6.2.12 СПУ для спуска и подъема ТНПА должно обеспечивать спускоподъемные операции при статическом крене носителя НПА не менее 10° на любой борт и статическом дифференте 5°. Вылет СПУ за борт должен обеспечивать спуск и подъем ТНПА без касания о борт носителя НПА при осадке по зимнюю (зимнюю северо-атлантическую) ватерлинию.

6.2.13 Для механизма спуска и подъема СПУ рекомендуется применять систему слежения за объектом на волне для выбирания слабины в тросах с амплитудой слежения до 5 м.

6.2.14 Механизмы СПУ должны обеспечивать плавное движение ТНПА с УГП без рывков и задержек со скоростями, необходимыми для их безопасного спуска, подъема.

6.2.15 Механизм изменения вылета СПУ, лебедки, вьюшки и механизмы передвижения грузовых тележек (в случае их наличия в конструкции СПУ) с электрическим или электрогидравлическим приводом должны иметь автоматические тормоза замкнутого типа с коэффициентом запаса торможения по отношению к рабочей нагрузке не менее 1,75 и дублирующие ручные тормоза с коэффициентом запаса торможения не менее 1,25. При наличии двух независимых тормозов ручные тормоза не требуются.

6.2.16 Дублирующие ручные тормоза должны быть с червячной передачей. Усилие на рукоятке (маховике) тормоза не должно превышать 80 Н.

6.2.17 Тормоза механизмов должны быть замкнутого типа и должны автоматически замыкаться в следующих случаях:

а) при срабатывании устройств безопасности и электрической защиты СПУ;

б) при отключении привода СПУ аппаратурой управления;

в) при перерыве в подаче электроэнергии или падении давления в гидросистеме СПУ ниже допустимого.

6.2.18 В случае прекращения подачи электрической энергии к СПУ (при наличии) во время операции по подъему и спуску ТНПА должна автоматически включаться тормозная система, в которой должно быть предусмотрено ручное растормаживание.

6.2.19 На упорах поворотных рам различных конструкций СПУ рекомендуется устанавливать амортизаторы.

6.2.20 Емкость барабанов лебедок (вьюшек) должна быть достаточной для того, чтобы при спуске ТНПА с УГП на максимальную рабочую глубину на барабане лебедки (вьюшки) оставались навитыми не менее четырех витков кабель-троса, не считая находящихся под зажимным устройством; при этом:

а) диаметр барабана должен быть не менее 20 диаметров кабель-троса;

б) реборды барабанов должны возвышаться над верхним слоем навивки не менее чем на 1,5 диаметра кабель-троса.

6.2.21 Кабины управления СПУ, в случае их наличия в конструкции СПУ, должны быть оборудованы стеклоочистителями или другими эффективными устройствами.

6.2.22 В расчете механизмов СПУ должны быть учтены следующие требования:

а) запасы прочности деталей механизмов должны быть не менее запасов прочности металлоконструкций СПУ;

б) допустимые напряжения при расчете на динамическую нагрузку должны приниматься не более 0,8 предела текучести материала;

в) допустимые напряжения при расчете на статическую нагрузку должны приниматься не более 0,4 предела текучести материала;

г) должны быть учтены рывки в тросах СПУ во время работы при расчетной балльности (с учетом присоединенных масс воды, течения и действия амортизаторов) и силы инерции торможения механизма, работающего с максимальной скоростью.

Примечание - В случае проектирования комплекса ТНПА с учетом особенностей конкретного носителя НПА расчет механизмов СПУ следует производить исходя из требований к выбранному носителю НПА, но быть не хуже, чем при расчете на параметры, указанные в данном пункте.

6.2.23 Если СПУ проектируется для работы с разными аппаратами, расчеты выполняются на аппарат с наибольшей массой (с учетом массы УГП и веса размотанного на полную длину кабель-троса).

6.2.24 Для уменьшения динамических усилий в кабель-тросах и металлоконструкциях при работе СПУ в период качки носителя НПА (особенно при отрыве аппарата от волны) и получения необходимых запасов прочности по динамическим нагрузкам при необходимости должны быть предусмотрены надежные амортизаторы (компенсаторы).

6.2.25 Конструкция выдвижных мостов и заваливающихся ферм (балок) СПУ и их приводов должна:

а) исключать возможность самопроизвольного движения тележек или выдвижных телескопических ферм при качке;

б) фиксировать СПУ в крайних положениях (рабочее и заваленное) надежными стопорящими устройствами (тяги, стропы, упоры);

в) обеспечивать остановку тележки или фермы в любом положении при остановке привода;

г) исключать заклинивание при движении фермы по рельсам.

6.2.26 На конструкции СПУ должны иметь указатели крайних положений ферм (рабочее и заваленное). Пост управления СПУ должен иметь индикатор соответствующих положений ферм СПУ.

6.2.27 СПУ (кроме СПУ с ручным приводом) должны иметь конечные выключатели для автоматической остановки в крайних положениях следующих механизмов:

а) спуска и подъема;

б) изменения вылета ферм (балок);

в) передвижения фермы мостового типа или грузовой тележки.

При установке поршневых гидроприводов в механизмах изменения вылета ферм и балок при их переходе к крайним положениям конечные выключатели могут не устанавливаться.

6.2.28 Тележки для аппаратов (в случае их наличия в конструкции СПУ) и выдвижные фермы СПУ должны иметь приспособления, исключающие их сход с рельсов, и щитки, предотвращающие попадание под колеса посторонних предметов. Зазор между щитками и рельсами не должен превышать 10 мм.

6.2.29 Рельсовые пути СПУ и грузовых тележек (в случае их наличия в конструкции СПУ) должны быть рассчитаны на обеспечение безопасной работы СПУ при заданном в проекте волнении моря и надежно укреплены.

6.2.30 Лебедки и вьюшки СПУ и УГП ТНПА должны иметь счетчики длины вытравленных кабель-тросов, показания указанных счетчиков должны отображаться на посту управления.

6.3 Требования к испытаниям

Испытания ТНПА следует проводить в соответствии с ГОСТ 16504, ГОСТ 15.309.

6.4 Требования к испытаниям опытного образца

Испытания опытного образца ТНПА следует проводить в соответствии с ГОСТ 15.309, ГОСТ Р 15.301.

6.5 Требования к маркировке

6.5.1 На видном месте ТНПА, УГП должна присутствовать маркировка с нанесенными следующими данными:

а) наименование предприятия-изготовителя;

б) наименование изделия;

в) заводской номер;

г) год изготовления;

д) масса.

6.5.2 На видном месте СПУ должна быть закреплена табличка по ГОСТ 12971 с нанесенными следующими данными:

а) наименование предприятия-изготовителя;

б) наименование изделия;

в) заводской номер;

г) год изготовления;

д) масса;

е) отметка проектной безопасной рабочей нагрузки;

ж) отметка о проведении периодических испытаний с указанием дат и допустимой безопасной рабочей нагрузки (допускается нанесение трафаретом).

6.5.3 Оборудование, кабели и шланги системы гидравлики ТНПА должны быть маркированы в соответствии с действующими руководящими документами.

6.5.4 Маркировка на транспортную тару должна наноситься в соответствии с ГОСТ 14192.

6.6 Требования к периодическому осмотру и ремонту

6.6.1 Эксплуатация ТНПА и СПУ должна производиться в соответствии с техническим описанием и руководством по эксплуатации конкретного изделия.

6.6.2 Объем, порядок технического обслуживания и ремонта ТНПА и СПУ должны соответствовать требованиям технической документации на ТНПА и СПУ конкретного типа.

6.6.3 Номенклатура горюче-смазочных материалов, применяемых на ТНПА, должна быть минимальной и указана в химмотологической карте. ТНПА должен иметь стандартную номенклатуру масел и смазок.

Библиография