ICS 75.180.10 E 92
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 5053.2—2020 代替 SY/T 5053.2—2007
石油天然气钻采设备
钻井井口控制设备及分流设备控制系统
Petroleum drilling and production equipmentControl systems for drilling well control equipment and control systems for diverter equipment
2020一10一23发布
2021－ 02－ 01 实施
国家能源局 发布 SY/T 5053.2--2020
目 次
.IV
前言 1 范围 2规范性引用文件 3术语、定义和缩略语
1
2 2 ·10 ..11
3.1 术语和定义 3.2 缩略语 4 控制系统分类
4.1 水上防喷器组控制系统 4.2 水下防喷器组分离式液压控制系统 4.3 水下防喷器组电液/复合式（MUX）控制系统 4.4 分流器控制系统 4.5 辅助设备控制系统和连接接口 4.6 紧急控制系统 4.7 备用控制系统 4.8 应急解脱程序 (EDS) 5 控制系统的设计要求 5.1 概述 5.2 设计评审 5.3 使用条件 5.4 设计数据手册 5.5 液箱和液箱尺寸 概述 5.6 返回式液压液箱 5.7 排放到环境中的液压液箱 5.8 液压液混合系统 5.9 液压液过滤 5.10 关闭、剪切和密封操作 5.11 失效模式分析（FMEA）和设计确认试验
..11 :11 ..11 .11 11 11 .11 11
·
..12 ..12 :12 .12 ... 12 ... 12 ·13 : 13 : 13 :14 : 14 .. 14 .:15 16 : 17 : 18 : 20 · 23
...
5.12 设备设计规范 5.13 主泵系统 5.14 专用蓄能器系统的泵系统 5.15 防喷器控制阀、接头、管线和管汇 5.16 遥控操作 5.17 电气设备
电电
1 SY/T 5053.2—2020
6 水上防喷器组的控制系统 6.1 概述 6.2 响应时间 6.3 泵系统 . 6.4 蓄能器和管汇 6.5 蓄能器容积要求 6.6环形防喷器的控制管汇 6.7 先导系统的蓄能器要求水下防喷器组的控制系统
....24
: 24 ...25 ..25 ..25 ..25 ·26 · 26
27 ...27 · 27 :28 :30 ·32 ::34 .... 34 ..35 :35 ..35 ..35 :35 .35 ...36 : 36 :37
7
7.1 响应时间 7.2 水下控制盒 7.3 液压液供给 7.4 分离式液压控制系统 7.5 复合控制系统 (MUX) 8 紧急控制系统 8.1 概述 8.2 自动剪切系统 8.3 停机系统 8.4 电池供电的应急系统要求 8.5 应急解脱程序 (EDS) 9
-
备用控制系统 9.1 概述 9.2 遥控潜水器（ROV）干预 ... 9.3 声控系统 10分流器控制系统· 10.1 概述 10.2响应时间 10.3分流器控制管汇 10.4分流器控制站 10.5 泵系统 10.6 蕾蓄能器系统 10.7 蓄能器容积 11 定期检查和保养程序… 12 文件 12.1 概述 12.2 质量控制记录· 12.3 制造文件 12.4 试验程序 I
37 ..37 ...37 :39
.
.............
.·39 ...39 : 39
............
....... 40
...
... 40 .: 40 ... 40 ...41 ..41 SY/T 5053.2—2020
13制造过程 13.1结构钢 13.2结构型钢和板材规格 13.3焊接·…· 13.4阴极保护 13.5 涂漆 14 采购物品· 14.1 概述 14.2 承压部件 14.3 电气和电子设备及其安装
41
41
42 . 42 ...44 .45
.45
.45 .:46 47 .48 :48 ..49 .50 . 50 52 ·52 .52 ...52 ..52 ... 52
..

14.4机械设备 14.5控制液与润滑剂 14.6鉴定试验· 14.7 出厂试验 14.8 证明 15 标志 15.1 临时标志 15.2 永久标志 15.3 可追溯性标志的方法 .................. 15.4设备铭牌 16贮存和运输· 16.1防护和保存· 16.2包装… 16.3标志· 16.4安装、操作与维护文件附录A（资料性附录）用户订货提供资料附录B（规范性附录）蓄能器选型计算方法附录C（资料性附录）蓄能器选型计算的推导附录 D（资料性附录）蓄能器选型示例附录E (资料性附录) 型号编制方法
.
52 : 53 :53 .. 53
55 ...57 60 ....74
.
123
III SY/T 5053.2—2020
前言
本标准按照GB/T 1.1一2009《标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准代替SY/T 5053.2—2007《钻井井口控制设备及分流设备控制系统》，与SY/T 5053.2-
2007相比，主要技术变化如下：
-取消原有的控制系统类别：备用控制系统、专用于深水和恶劣环境的部件（见2007 年版的 1.1），修改了部分规范性引用文件（见第2章），增加了失效模式与影响分析等术语和定义（见3.1.44等） -增加了紧急控制系统和备用控制系统（见4.6和4.7）：增加了关闭、剪切和密封操作（见5.10）；增加了失效模式分析（FMEA）和设计确认试验（见5.11），修改了液箱有效容积的定义（见5.6.1）， -增加了单个泵组对蓄能器的打压时间（见5.13.3）；删除了 2007 年版 5.1.2.1 的要求 ，删除了对温度环境的分类（见2007年版4.2.1），增加了泵应有隔离阀和卸荷阀（见5.13.4） -增加了指示灯故障测试（见5.17.1.2）， -增加了水下防喷器组控制系统的自动数据记录（见7.4.9和7.5.3）增加了水下防喷器组控制系统电池供电的应急系统要求等（见8.4）修改了分流器控制系统响应时间包括序列操作（见10.2.1），增加了联锁序列和定序等内容（见10.3.3），修改了分流器泵系统要求（见10.5） -修改了分流器控制蓄能器系统要求（见10.6） -增加了试验程序通过／失败标准【见12.4d）6)]】 一删除了蓄能器须有 ASME-U-1A或同等压力容器证明（见,2007年版的7.5.4）： -增加了蓄能器应有 GB/T 20663证明（见 14.8.4）删除了 2007 年版的附录 A、附录 B 增加了附录 A、附录 B、附录 C、附录 E , -更新控制系统蓄能器容积的计算方法（见附录 B 和附录 C)。 本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会（SAC/TC96）提出并归口。 本标准起草单位：北京石油机械有限公司、石油工业井控装置质量监督检验中心、宝鸡石油机械
有限责任公司、中国石油集团川庆钻探工程有限公司、河北华北石油荣盛机械制造有限公司、中国石油大学 (华东)。
本标准主要起草人：何伟红、李显义、陈慧慧、郭晨、陈业生、张斌、刘雪梅、陈绍伟、吴楠、 李英、刘辉、李斌、刘立兵、陈星、张一帆、蔡宝平。
本标准代替了 SY/T 5053.2—2007。 SY/T 5053.2—2007的历次版本发布情况为：
-SY 5053—1984 ; -SY 5053.2—1991, SY/T 5053.2-—2001。
IV SY/T 5053.2—2020
石油天然气钻采设备
钻井井口控制设备及分流设备控制系统
1 范围
本标准规定了钻并井口控制设备及分流设备控制系统的最低设计标准，该控制系统用于控制防喷器（BOP）及在钻井过程中控制井口压力的相关阀件。
本标准适用于以下控制系统类别： a）用于水上和地面防喷器组的控制系统。 b）用于水下防喷器组的分离式液压控制系统。 c）用于水下防喷器组的电液/复合式（MUX）控制系统。 d）用于水下防喷器组的应急控制系统。 e）用于水下防喷器组的备用控制系统。 f）用于分流器的控制系统。 本标准适用于控制系统的子系统和部件，不包括原材料的选择和制造工艺要求，可以用作采购时
的技术要求。分流器不作为钻井井控设备，但是它常作为防喷器控制系统的一部分使用，因此，分流器控制系统也包括在本标准中。
注：用于钻井井控设备的控制系统通常以加压液（动力液）的形式存储能量，来控制防喷器组的开和关。对防喷
器组或其他井口部件的每项操作都称为一个控制功能。控制系统设备和电路的设计随用途和环境的不同而变化。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 4208外壳防护等级（IP 代码）（GB/T 4208—2017，IEC 60529：2013，IDT) GB/T 5099.3钢质无缝气瓶第3部分：正火处理的钢瓶（GB/T 5099.3—2017，ISO 9809-3：
2010, NEQ)
GB/T 7826系统可靠性分析技术失效模式和影响分析（FMEA）程序（GB/T 7826一2012, IEC 60812 : 2006, IDT)
GB/T 20663蓄能压力容器 SY/T 6671 石油设施电气设备场所 I 级 0 区、1 区和 2 区的分类推荐作法 ISO 1219 流体传动系统和元件、图形符号和回路图（Fluid power symbols and components-
Graphical symbols and circuit diagrams )
ANSVAWS D1.1/D1.1M 钢结构焊接规范 (Structural welding code specification一Steel) API RP 17H 海底生产系统的远程操作运载工具接口（Remotely operated tools and interfaces on
subsea production systems)
API RP 500石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐作法（Recommended
1 SY/T 5053.2--2020
practice for classification of locations for electrical installations at petroleum facilities classified as Class I, Division 1 and Division 2)
API Spec Q1石油天然气行业制造企业质量管理体系规范（Specification for quality management system requirements for manufacturing organizationsfor the petroleum and natural gas industry )
API Std 53 钻井作业用防喷设备系统 (Blowout prevention equipment systems for drilling wells) ASME B31.3工艺管道 (Process piping ; ASME code for pressure piping) ASME锅炉和压力容器规范（BPVC）第八卷第 1 册：压力容器构造规则（Section VII,
Division 1, Rules for construction of pressure vessels)
ASME锅炉和压力容器规范（BPVC）第九卷焊接与钎焊评定（Section X，Welding and brazing qualifications)
ASTM A370钢制品力学性能试验的标准试验方法和定义（Standard test methods and definitions for mechanical testing of steel products )
NACE SP 0176海上固定式石油生产钢质构筑物全浸区的腐蚀控制（Corrosion control of submerged areas )
NEMA 250最大电压 1000V 的电器装置防护壳 [Enclosures for electrical equipment （1000 volts maximum)]
3术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
替能器accumulator 一种预充了惰性气体的压力容器。 注：用于在压力下储存液压液。
3.1.2
替能器组 1 accumulator bank 通过一个共用管汇把多个蓄能器组合在一起的总成。
3.1.3
蓄能器预充 accumulator precharge 预充压 precharge 对蓄能器预先充入一定压力的惰性气体，当液压液被泵人蓄能器时气体进一步压缩，从而储存潜
在的能量的过程。 3.1.4
声控系统 acoustic control system 利用带编码的声控信号进行通信的水下控制系统, 注：通常作为备用系统对一个或多个关键功能进行控制。
3.1.5
气泵或气动泵 air pump/air-powered pump 气体驱动的液压活塞泵。
3.1.6
环形防喷器annular BOP 用环状的弹性密封元件来密封管柱与井口之间的环形空间或整个井筒的防喷器。
2 SY/T 5053.2—2020
3.1.7
待命 arm 能实现关键功能或系列功能的操作。
3.1.8
自动剪切系统 autoshear system 在下部隔水管总成（LMRP）解脱时自动激活的应急控制系统。
3.1.9
备用 backup 仅在原有元件或系统失效时使用的元件或系统。
3.1.10
全封闸板防喷器 blind ram BOP 用来关闭和密封整个井筒的闸板防喷器。
3.1.11
全封剪切闸板blind shear ram 闸板防喷器中的关闭和密封元件。 注：在剪断井简中的管柱后密封井简，或者在井简中没有管柱时，起全封闸板的作用。
3.1.12
封闭位置 block position 三位控制阀的中位 (center position of a three-position control valve)。 注1：中位阻断压力供应，阻止阀门启动功能。 注2：根据阀门设计，从功能上它可以是中封式，也可以是中泄式。
3.1.13
井喷 blowout 井内高压流体不受控制的流动。
3.1.14
防喷器控制系统（关闭装置）BOP control system（closing unit) 操作防喷器组开关的控制设备。 注：由泵、阀、著能器、油箱和混合设备、管汇、管线、软管、控制面板以及液压系统所必备的其他部件组成。
3.1.15
套管剪切闸板 casing shear ram 安装在闸板防喷器中，能够剪切或切断某些管柱的关闭部件。 注：套管剪切闸板不需要密封。
3.1.16
单向阀 check valve 只允许流体单向通过的阀。
3.1.17
节流或压井管线choke or kill line 防喷器关闭时，一种可以将液体泵入井内或从井内排出的高压管线。
3.1.18
节流和压井阀 choke and kill valves 连接在防喷器的下部且作为防喷器组的一个部件的阀，可实现井口节流或压井操作。
3.1.19
关闭并密封 close and seal
3