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油井管驻厂监造再认识

2010-09-01易晓明历建爱卫栋李昱坤党

石油工业技术监督 2010年6期
关键词:驻厂监造螺纹

易晓明历建爱卫 栋李昱坤党 民

1.中国石油集团 石油管工程技术研究院 (陕西 西安 710065)2.塔里木油田公司 物资采办事业部 (新疆 库尔勒 841000)

油井管驻厂监造再认识

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1.中国石油集团 石油管工程技术研究院 (陕西 西安 710065)2.塔里木油田公司 物资采办事业部 (新疆 库尔勒 841000)

阐述了油井管驻厂监造工作中面临的问题和如何进一步加强驻厂监造工作的相关措施,从而强调了实施油井管驻厂监造工作的必要性和重要性。

油井管 驻厂监造 质量控制

在油田开发生产中油井管质量、性能对建井的质量和安全运行影响重大。一口井需要将一根根的单根油井管用螺纹连接在一起,形成几千米长的管柱。其服役条件恶劣,例如,油管柱和套管柱通常要承受几百甚至上千个大气压的内压或外压,几百吨的拉伸载荷,还有高温及腐蚀介质的作用。作为几千米长的油气通道,要求每个单根都不能出问题,整体的完整性和可靠性要求很高。所以,套管的寿命直接决定油井的寿命,油井的寿命又决定了油田寿命。油井管的安全可靠性、使用寿命和经济性对石油工业关系极其重大。

我国是油井管制造大国,但不是强国。总体上,国产油井管生产严重供大于求,但在少数高端产品方面,仍依赖进口。据统计,2008年我国油井管的年产量已超过350万t,而我国每年消耗油井管约200多万t,国内市场远远供大于求,很大部分出口。我国已成为世界油井管的主要生产基地,生产厂也由原来的几家发展成如今的200多家(取得API各类证书)。但是油井管生产厂家技术水平参差不齐,其装备条件和技术水平差别很大,产品质量和档次也各不相同。大多数企业虽然通过了ISO 9001质量体系和API认证,可是在实际运行过程中,受装备条件、技术水平和人员素质的限制,质量控制保障体系未得到有效贯彻运行,再加上一些随机偶然因素影响,产品质量并不稳定。

因此,实行第三方的驻厂监造保证油井管质量是必要的。油井管驻厂监造是控制油井管批量产品质量的重要措施和手段,实行油井管驻厂监造,对工厂产品质量和管理水平的提高具有促进作用。目前国内几大石油公司已广泛采取驻厂监造方式,通过实践证明油井管驻厂监督对保证产品质量取得了很好的效果。

但如何更好的做好监造工作,把监造工作做深做专,一直是我们思考的问题?我们在这里把驻厂监督过程中发现的一些问题和工作体会,与大家分享,希望能够促进我们持续改进工作质量,以满足用户更高的要求。

油井管驻厂监造工作中常见的问题

1 标准规范中相关细节的模糊和技术协议的不完善

国内油田在油井管订货中一般采用API相关标准,而API标准作为油井管的质量保证仅属于基本要求,采用API标准无法真正有效控制油井管质量。例如,API标准中有模糊的部分,如果客户在订货时未明确标准中这部分的要求,工厂就可根据自己情况选择有利于他的工艺进行生产,这样出来的产品可能使客户的利益受到损害,同时也给驻厂监造质量大打折扣。

例如,API标准对部分油井管检验方法未做明确规定,像现有API标准仅规定了螺纹表面处理前的技术要求,对磷化、镀铜后的螺纹参数的检验合格与否未做出明确规定,数据仅作参考。如果磷化、镀铜前螺纹参数不合格,磷化、镀铜后检测合格,掩盖了之前检测螺纹参数的真实性,在使用中就可能产生脱扣、密封性不好的质量隐患。再如,API 5CT对水压试验的时机不明晰,油、套管的水压试验本身应包含对管体及螺纹密封性的综合验证,但标准中没有明确要求一定要在螺纹加工完成后进行水压试验,而是可以选择在热处理完成后或螺纹加工完成后这两种情况下进行水压试验,工厂通常选择在管体热处理完成后、螺纹加工前进行水压试验,虽然实现了对管体的检查,但未完成对螺纹密封性的综合验证。还如,API SPEC 5D《钻杆规范》虽然规定了钻杆内加厚过渡区的尺寸,但对于该部位形状没有具体要求,对加厚过渡区尺寸的测量方法也没有明确规定。而钻杆内加厚过渡区尺寸不合理可能导致刺穿、疲劳断裂。

诸如此类,在定购或验收产品时,仅仅依据API标准或者国标、行业标准是不够的,用户还应根据自己的使用条件及特殊要求等实际情况,采用“API标准和定货补充技术协议”的方式,作为向厂商订货或验收的依据。

2 非API油井管驻厂监造难点

随着油气田开发难度增加,油井管的服役工况日趋严酷,对油井管的性能和质量要求越来越高。目前非API油井管(特殊钢级、特殊螺纹、特殊用途)已经成为国内各企业研究开发的重点,但这些已经开发出的非API油井管产品多数处在产品开发和小批量试制阶段,大批量生产的产品质量并不稳定。产品的使用性能和综合质量水平等信息处于隐蔽状态,与向用户承诺的产品质量保证水平之间,存在着严重的信息不对称,用户使用的风险增大。

此外,生产厂出于商业利益考虑,不愿意公开其产品技术标准和生产检验规范,导致油田使用特殊螺纹、特殊钢级的管柱设计和检验无标准可依,只能采用厂家提供的技术资料,这种做法本身实际上是一种质量责任的转移,默认了工厂的内部标准,承担了过多的质量风险。非API油井管在检测量具、生产工艺、试验方案等多方面与API标准要求存在较大差异,这些技术文件目前还缺乏外部专家的有效评估。在监造及检验的过程中,只能按照厂家提供的技术参数进行检验,这种产品是否达到了其向用户承诺的质量水平,是否能够达到了油田使用的要求,无法得到验证。

例如,某工厂密封面直径的检验(见图1),工厂制定的检验规范中规定只要测量密封面上最大密封直径和最小密封直径的平均值在公差范围之内就符合要求,而实际在使用中要保证产品的密封性能,螺纹接头测量密封面上任意点的密封面直径的偏差都应在公差范围之内。而验收依据标准是由厂方制定,如果这种特殊螺纹油井管被油田使用,就存在质量隐患。

3 监造过程中外协产品和外协试验的监督

在监造过程中发现大多数油井管厂都存在大量外协产品或者外协试验现象。例如,油、套管接箍、钻杆接头等重要部件的外协加工;某些工厂理化性能的外协试验。如果驻厂监造忽视这方面的跟踪监督,就容易对外协产品质量失去有效控制。此外,一些工厂使用库存产品交货也给监造工作带来一定难度。

从质量控制角度考虑,应该把外协产品、外协试验、库存产品也纳入监造过程中,如审查外协厂生产上述相关产品的资质、生产记录、检验记录、试验设备等,并且在抽检比例上,也应适当扩大,从而保证客户使用产品的质量。

4 油井管生产厂自身能力的欠缺

部分企业尽管通过了ISO 9001、API等认证,但其质量控制体系文件 “所写”与实际生产质量控制“所做”存在严重脱节现象。例如,监造时发现生产工艺中要求超声波探伤管体,而生产线只有涡流探伤设备对管体表面探伤。再如,某厂在进行特殊螺纹生产时,按照MPS文件规定每天生产的第一根钢管的管体螺纹要进行投影检测以便对牙型角、圆鼻端等参数进行检测,但监督组在监督过程中发现工厂并没有严格按照MPS的规定对每天第一根钢管的螺纹参数进行放样检测。

部分企业在检验、试验程序等方面有待完善。各个工厂试验室在取样、试样加工、试验方法、试验标准的执行和操作人员水平等方面存在差异,不能正确反映产品真实性能。例如,监造中发现冲击试样尺寸加工偏大,V型缺口较小。拉伸试验不用引伸计测量确定屈服点等严重不符合质量控制要求的行为。

针对生产厂在以上方面的不足,驻厂监造单位有必要将各生产厂的工艺、装备和试验能力等特点,特别是不足和缺欠进行分析汇总,建立油井管生产厂商质量保证能力信息库。信息库的建立可以帮助用户在订货时增加对工厂隐蔽信息的了解,规避风险。同时也能帮助监造人员在工作中及时把握不同生产厂的监造重点,并针对生产厂不足进行重点监督。

5 驻厂监造工作范围的局限性

目前国内大多数的驻厂监造工作还仅限于在生产厂对产品生产过程的质量控制及检验。工作范围有限,还缺乏其他环节的监督和技术服务。例如,产品订货前对工厂的考察;根据产品使用特点和工厂特点,提供咨询建议,参与用户制定技术协议;以及生产完成后对运输过程、存储条件、油田现场使用等方面开展延伸技术服务工作。

油井管驻厂监造工作体会和建议

1 业主对驻厂监造工作的大力支持

油井管监造作为第三方监督检验,这种形式既能保证产品的质量,又保证了公正性。在工作中,监造方为了维护客户利益,保障产品质量,难免会与生产厂在监造过程中产生摩擦,特别是生产厂可能基于自身利益考虑,在产品质量控制上有所放松的情况,而监造方坚持原则,要求严格按照标准和订货技术协议执行,从事监造工作的工程师个人会承受较大的压力,这时需要业主给予监造工作强有力支持。

2 制定重点突出个性化的监造质量计划和细则

油井管监造工作的深度需要加强。特别是监造细则等技术文件的编制,需要以监造方为主导,根据不同产品类型、特点以及工厂的质量保证能力等制定个性化的质量计划和实施细则,这些文件需要得到业主方和生产方的确认和认可,以便使监造人员的监造工作更加重点突出,监督有效。如13Cr、G3等耐腐蚀油井管对材料试验、无损探伤等工序需要重点监督。高抗硫油井管则需要对腐蚀试验进行重点监督等。

3 重视细节的把握

驻厂监造现场工作主要是对质量控制点和停止点旁站和见证,观察能力是对监造人员的一项基本功要求。细节决定成败,只有对细节的观察才能发现问题。例如,在工厂生产检验过程中,工作量规的毛刺未及时清除,接箍螺纹单项参数测量时光线较暗等细节被忽视,就会影响测量数据的准确性。只有具备较强观察能力,才能真正有效避免各类质量事故的发生,也才能使监造工作更有成效,从而赢得用户的信赖和工厂的尊重。在监造工作中,监造人员除了要从质量体系文件、生产检验设备状态、生产检验人员素质、产品质量状况等方面考虑外,还要熟悉新产品、新材料的特点和生产制造工艺,掌握其特点和不足,针对影响产品质量的薄弱环节,实行重点监督,从而实现对产品质量的有效控制。例如G3材质有别于普通材质的油井管,在无损探伤时,如果依然采取传统钢铁制品探伤工艺,探伤发现缺陷的能力大打折扣。新产品、新材料、新工艺的不断进步要求监造人员学习能力较强,对自身的知识结构及时更新,同时具备较强的沟通能力、丰富的监造经验、及时妥善处理现场问题的能力。同时监造组人员的构成必须按照油井管生产和检验的特点,合理配置监造人员,组成专业搭配合理的监造团队。

5 监造服务内容的延伸

油井管产品的质量不仅包括制造质量,还有运输质量、储存质量和下井作业质量等多个环节的保证,才能最终保证建井质量。如何做好油井管的质量控制工作,对监造服务提出新挑战,需要监造服务内容不断丰富和延伸,包括监造前参与产品技术协议制定,供货商评估;生产检验过程中全方位监督;后期的产品运输、存放、现场使用等一系列服务的延伸。这种监理服务内容的延伸将更有利于满足油田用户的需求。

结 语

作为油田用户和采购单位,可能都会问到,为什么需要监造?监造能达到什么效果?监造费用付出是否值得?这些问题的答案归根结底是在问监造的必要性。

我们认为,油井管监造的必要性是一种基于交易双方采购方和供应商之间不能足够信任对方并确实存在着双方关于产品质量保证信息严重不对称情况下做出的合理选择。同时也是产品质量责任在相关方之间合理分配的一种有效机制。

从质量责任的分配和转承角度考虑,按照现行我国质量法律法规和中国石油天然气集团公司制度规范的要求,产品质量责任属于严重侵权责任,实施油井管的监造是强制性要求和必需采取的预防措施。油田采购部门采用了监造的做法,一方面尽到了法律要求的必要谨慎的义务,即使出了质量事故,可以免责或减轻责任;另一方面可以有效规避政策和制度风险。至于监造费用,说到底是一种产品的预防成本。从经济成本考虑,大量的失效案例和事后损失统计分析表明,为避免后期的失效事故带来的修复和重建的经济损失而付出的预防成本包括必要的监造费用是值得的。从历史实践看,油井管驻厂监造大量的成功事例和未经驻厂监造发生的诸多质量事故,可以证明行之有效的驻厂监制模式是油田用户安全放心使用油井管重要措施的和有效保证。

因此,选择一个能够提供优质服务和信誉可靠的监造单位,绝对是必要的也是划算的。

[1]李鹤林.中国工程院院士-李鹤林集[M].北京:石油工业出版社,1999.

[2]API SPEC 5CT套管和油管规范[S].

[3]API SPEC 5D钻杆规范[S].

An explanation focuses on the problems faced in mill supervision for oil well tube production and some relevant measures on how to strengthen mill supervision.Then the emphases has been placed on the necessity and importance of implementing the mill supervision for oil well tubes manufacture.

oil well tubes;mill supervision/stationary supervision;quality control

��永场

2010-05-17

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