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NORSOK-M710 抗爆要求

                                                       NORSOK-M710标准中对橡胶密封材料抗瞬间减压的测试方法及要求

 
1 测试要求
安全防范措施:测试程序涉及的加压液体的使用,这可能是易燃的,并可能有毒害作用。如果不正确处理,这些介质可能会非常危险。操作者应当在测试工作开始前确定和采取适当的安全防范措施。
1.1 抗瞬间减压的试验条件
1.1.1 测试简介
在这份标准中,对于三个变量规定有三个可选值,介质,温度和压力。这些会在以下章节给出。每一个选择值的实用性取决于密封件的预期应用。在较高温度和压力下的成功测试将视为合格,因为材料的使用温度和压力远远低于这些测试条件。
1.1.2 测试介质
在大多数情况下选择被认为是提供足够的橡胶耐快速气体减压特征干燥气体介质。
    液体介质情况下,在纯CO2中测试的结果只对于在CO2为主要成分的应用中有效。在指定混合物(CO2/CH4)中测试,根据CO2含量的的选择,将在含硫井和低硫油井条件的快速气体减压应用中都合格。
这三种测试介质规定如下表B.1所示:
表B.1 RGD测试中的测试介质

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 测试温度
试验应在100℃,150℃,200℃三个不同温度下进行。试验温度应符合校准温度测量设备所测量的温度,并做记录和报告。
当执行测试,须增加到测试温度温度和气体的压力在应用前 10 分钟举行。须在减压阶段的测试,尽量保持温度和冷却后达到开始测试时的环境压力。
1.1.4 测试压力
试验应进行150bar, 200bar,300bar三个不同压力测试。试验压力应符合校准压力测量设备所测量到的压力,并做记录和报告。
1.1.5 曝光期
标准初次接触期限为72(+4/-0)小时,并确保连接到被推荐的密封面与剖切面相交处。如果不使用标准的曝光时间,那么须将理由报告连同有关证明初次接触期间已足以确保气体饱和度的测试报告一同提交。
1.1.6 减压率
标准减压率应为20-40bar/min。减压率须进行观察记录,并在试验报告中包含所记录的减压率数据。
1.1.7 减压周期数
每个减压周期的减压率应符合上述1.1.6的规定,同时保持尽可能恒定试验的温度。在环境压力下经过1小时的持有期后,应重新加压至试验压力,并保持23(+1/0)小时。然后重复循环减压周期10次。最后参照第4章节中的损害等级进行RGD损害评估。
1.2 RGD序列的测试标本
标准式样标本为一个大小为BS 1806中编号NO.325号的O型密封圈(截面直径:5.33mm,ID:37.47mm)。至少应对3个标本进行测试。
2 测试设备
    测试容器须额定使用试验压力和温度,并须能清除以往测试的介质气体。
    试验时,应将O型圈按如下描述固定好,将O型圈压缩在两块平行的板之间,保持压缩量为20(±2)%。RGD耐密封测试应对压力容器进行密封处理,建议采用二级密封,且此密封应尽量靠近主密封。
3 测试程序
    测量试验密封的初始数据,并检查和记录所有不足的地方。所有密封要求依据BS 6442,N类标准。
    所有的试验应进行至少3个重复密封。
a)  安装固定密封测试的标本在夹具上。
b)  将夹具安装在试验压力容器内,并密封压力容器。
c)  清除压力容器内的任何压力测试的气体。
d)  在加热之前,对压力容器内注入试验用的混合气体,并使压力容器内的气体压力达到10bar。
e)  开始对压力容器进行加热,并记录开始加热时的温度。
f)  按照试验指定的压力要求增加压力容器内混合气体的压力。
g)  曝光期间保持试验压力和温度,并定期记录温度和压力。
h)  多个减压测试应根据1.1.7要求进行。
i)  在测试期间,检查和记录温度应根据1.1.6要求进行。
j)  让压力容器的温度降为室温状态。
k)  在拆除压力容器24(+4/0)小时之前,允许压力容器的注压端口敞开。
l)  打开压力容器并拆下试验夹具。
m)  从试验夹具上取下试验密封件。在30分钟之内用肉眼观察式样密封件外观的变化。
n)  如下图所示,将试验密封件切成4等分。用显微镜或其他工具将横截面放大10倍以上进行并检查横截面上的裂纹。对横截面进行摄影记录,试验密封件的等级评定根据4.1评级制度的意见进行评定。试验报告中应包含外观的摄影记录。


4 瞬间减压损害的评级
    分级系统由内部裂缝的测量得来,它是一个非定量而且不依赖观测时间的客观值。
4.1 评级制度
分别检查放大10倍以上的4个横截面,对每一个横截面检查记录按下表所述评级,分别为0~5级。

说明

等级

没有内部裂纹、孔洞及任何大小的水泡。

0

裂纹少于4处,每处裂纹的长度均小于该横截面的50%,裂纹总长度小于横截面。

1

裂纹少于6处,每处裂纹的长度均小于该横截面的50%,裂纹总长度小于2.5倍横截面。

2

裂纹少于9处,其中有两处裂纹的长度介于该横截面的50%~80%之间。

3

裂纹超过8处,并且有1处或者多处的裂纹长度大于该横截面的80%。

4*)

裂纹出现相互交叉或者密封圈完全裂开成碎片。

5*)

注:*)为不可接受的评级。
记录每个密封圈的评级,从高到低依次列出每个横截面的评定等级。例如5422评级的意思就是有一个1处或多出裂缝相互交叉或裂开成碎片的剖切面,一个裂纹超过8处,并且有1处或者多处的裂纹长度大于该横截面的80%的剖切面,两个裂纹少于6处,每处裂纹的长度均小于该横截面的50%,裂纹总长度小于2.5倍横截面的剖切面。
“总体评价”由3个剖切面评级中最差的来评定。如有3个密封圈的评级分别为1110、3110、2220,那么它的总体评价为3220,该批次密封圈通过测试。
材料之间的比较应基于整体评级相同的基础上,并具有相同数量的密封件。
5 测试报告
试验报告应包含下列内容:
a)试验的日期。
b)密封件的参考资料,批号,聚合物类型,商品名称,制造商,固化日期等。
c)试验所使用的介质。
d)初步意见。
e)温度记录,包括加热和冷却。
f)试验压力的记录,包括减压和再加压。
g)瞬间减压损害评级制度,参照4.1章节。
h)任何其他相关意见或记录,如密封部分的照片和任何不符合描述的试验程序。