АНАЛІЗ ФАКТОРІВ, ЯКІ ВПЛИВАЮТЬ НА ЯКІСТЬ ГІДРОСТАТИЧНИХ ВИПРОБУВАНЬ ТРУБ НАФТОГАЗОВОГО СОРТАМЕНТУ

Основний зміст сторінки статті

Олександр Миколайович Фатєєв
Надія Миколаївна Фатєєва
Анатолій Вадимович Шиян
Валерій Валерійович Поляков

Анотація

Проаналізовано ключові фактори, що впливають на якість та достовірність гідростатичних випробувань труб нафтогазового сортаменту, які є фінальним і 100 % обов'язковим методом контролю відповідності продукції експлуатаційним характеристикам. Виробництво труб регламентується низкою міжнародних та національних стандартів (наприклад, ДСТУ EN ISO 13679:2022, API 5 CT, ДСТУ ГОСТ 3845:2019), при цьому останній стандарт визначає методику розрахунку випробувального тиску залежно від співвідношення товщини стінки до діаметра труби (S/D) та допустимого напруження матеріалу (R). Дослідження сфокусоване на аналізі роботи гідропресів, що встановлені на ділянках фінішної обробки труб, та їх гідросистеми, яка складається з контурів низького, високого тиску та оливного контуру керування. Основним критерієм оцінки якості випробування визначено стабільність підтримання тиску протягом заданого часу витримки – технологічну «смужку» тиску. Виявлено та ідентифіковано чотири основні групи негативних факторів, що знижують якість гідровипробувань: наявність повітря в трубі, що спричиняє хвилі на діаграмі тиску; витоки через запірні клапани або технологічні манжети, що призводять до падіння тиску; нерівномірність ходу поршня гідромультиплікатора, яка викликає зміну швидкості підйому або перевищення тиску; неточна робота системи налаштування та обмеження тиску. Запропоновано комплекс технічних рішень для усунення цих факторів, включаючи впровадження систем діагностики та компенсації витоків, використання датчиків лінійного переміщення для контролю ходу мультиплікатора, а також автоматизацію процесу на основі програмованих логічних контролерів зі зворотним зв'язком від датчиків тиску. Визначено подальші напрямки досліджень, що полягають у моделюванні динамічних характеристик гідросистем.

Блок інформації про статтю

Розділ
Фундаментальні дослідження
Біографії авторів

Олександр Миколайович Фатєєв, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент кафедри «Гідравлічні машини ім. Г. Ф. Проскури»

 

Надія Миколаївна Фатєєва, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри «Гідравлічні машини ім. Г. Ф. Проскури»

 

Анатолій Вадимович Шиян

Аспірант кафедри «Гідравлічні машини ім. Г. Ф. Проскури», Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

 

Валерій Валерійович Поляков

Аспірант кафедри «Гідравлічні машини ім. Г. Ф. Проскури», Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

 

Посилання

DSTU ISO 11960:2006. Naftohazova promyslovist'. Truby stalevi obsadni abo nasosno-kompresorni dlya sverdlovyn. Tekhnichni umovy [State Standard 11960:2006. Petroleum and natural gas industries. Steel pipes for use as casing or tubing for wells. Specifications]. Kyiv, Derzhspozhyvstandart Ukrayiny Publ., 2008. 60 p.

DSTU EN ISO 13679:2022. Promyslovist' naftova ta hazova. Poryadok provedennya vyprobuvan' z"yednan' obsadnykh ta nasosno-kompresornykh trub [State Standard 13679:2022. Petroleum and natural gas industries. Procedures for testing casing and tubing connections]. Kyiv, DP "UkrNDNTs" Publ., 2022.

DSTU GOST 3845:2019. Truby metalevi. Metod vyprobuvannya hidrostatychnym tyskom [State Standard 3845:2019. Metalic pipes. Internal hydrostatic pressure testing method]. Kyiv, UkrNDNTS Publ., 2019. 8 p.

McAllister E. W. Pipeline Rules of Thumb Handbook. Quick and Accurate Solutions to Your Everyday Pipeline Problems. Gulf Professional/Elsevier Publ., 2009. 747 p.

Fatyeyev O. M., Fatieieva N. M., Krasyl'nyk A. V., Shyian A. V., Poliakov V. V. Tekhnolohiyi hidrostatychnykh vyprobuvan' u metalurhiyniy promyslovosti [Hydrostatic testing technologies in the metallurgical industry]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2024, no. 1, pp. 71–75. doi: 10.20998/2411-3441.2024.1.10

Adjogbe S., Okoronkwo C., Oguoma O., Igbokwe J., Okwu M. Investigation of the Effect of Hydrostatic Pressure Testing on the Microstructure of Carbon Steel Pipeline Material. AASCIT Journal of Materials. 2018, vol. 4, no. 3, pp. 58–65.

Wen K., He L., Yu W., Gong J. A Reliability Assessment of the Hydrostatic Test of Pipeline with 0.8 Design Factor in the West– East China Natural Gas Pipeline III. Energies. 2018, vol. 11, issue 5,

p. 1197. doi: 10.3390/en11051197

API Specification 5CT. Specification for Casing and Tubing. Washington, American Petroleum Institute Publ., 2018. 250 p.

EIM. Hydrostatic Testing in Oil and Gas Industry. Available at: https://excellenceintegrity.com/hydrostatic-testing/ (accessed 10.11.2025).

Fatieieva N. M., Krasyl'nyk A. V., Fatyeyev O. M., Kulzhanov O. A. Doslidzhennya dynamiky hidravlichnoho mul'typlikatora [Study of the dynamics of a hydraulic multiplier]. Informatsiyni tekhnolohiyi: nauka, tekhnika, tekhnolohiya, osvita, zdorov"ya. Tezy dopovidey ХХIХ mizhnarodnoyi naukovo- praktychnoyi konferentsiyi MicroCAD-2021 (18–20 travnya 2021 r., Kharkiv) [Information technology: science, engineering, technology, education, health. Abstracts of the XXIX Int. Sci.-Pract. Conf. MicroCAD-2021 (18–20 May 2021, Kharkiv)]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2021, p. 123.

Hydrostatic pipe tester. Available at: https://www.hyprex.co.jp/en/ technology/pdf/2013/yukuatu201308.pdf (accessed 10.09.2025).

Rogovyi A. S., Panamar'ova O. B., Tyn'yanova I. I., Ryezva K. S. Proyektuvannya hidravlichnykh pryvodiv [Design of hydraulic drives]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2023. 156 p.

Fatyeyev O., Fatieieva N., Poliakov V., Shyian A., Radchenko O. Design Specifics of a Built-in Diagnostic System for Hydraulic Machines. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2023, no. 2, pp. 78–84. doi: 10.20998/2411-3441.2023.2.12

Bezghachniuk Y., Shtaier L. Overview of Modern Leak Detection Methods for Pipelines. International Science Journal of Engineering & Agriculture. 2024, vol. 3, no. 3, pp. 43–50. doi: 10.46299/j.isjea.20240303.04

An W., Ma Y., Xu H., Ke E., Liao X., Zhao R. Research and Application Analysis of Intelligent Control Strategy for Water Injection Pump in Offshore Oil and Gas Field. Water. 2025, vol. 17, issue 10, p. 1506. doi: org/10.3390/w17101506

Fatieieva N. M., Fatyeyev O. M., Polyakov V. V., Shyyan A. V., Okhrimenko D. O. Osoblyvosti proyektuvannya hidravlichnykh system na bazi modul'noyi hidroaparatury [Features of designing hydraulic systems based on modular hydraulic equipment]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2024, no. 2, pp. 86–94. doi: 10.20998/2411-3441.2024.2.13