Unter Druck? Deshalb müssen Sie die Glasübergangstemperatur des Materials Ihrer Dichtung prüfen
Der im Bohrloch herrschende Druck kann ein Schlüsselfaktor bei der Auswahl des Dichtungsmaterials sein, vor allem, wenn Ihre Anwendung Dichtungskomponenten bei niedrigen Temperaturen benötigt. Hier ist der Grund dafür: Druck verändert die Glasübergangstemperatur - die Temperatur, oberhalb derer die amorphe Komponente eines Polymers von einem harten Zustand in einen eher gummiartigen Zustand übergeht.
Elastomere werden normalerweise oberhalb ihrer Glasübergangstemperatur verwendet, wenn sie weicher und flexibler sind. Wenn jedoch der Druck in einer Anwendung zunimmt, verschiebt sich die Glasübergangstemperatur nach oben. Für jeden Druckanstieg um 50 bar (725 psi) verschiebt sich die Glasübergangstemperatur eines Elastomers um den Faktor 1,8 auf der Fahrenheit-Skala (1 °C) nach oben. Das bedeutet, dass sich die Glasübergangstemperatur bei 15.000 psi um etwa 37 °F nach oben verschoben hat. Bei 30.000 psi hat sich die Glasübergangstemperatur um mehr als 41°C (74°F) erhöht. Neben der Bewertung der chemischen Kompatibilität und der Temperatur wird ein Greene Tweed-Ingenieur diese Glasübergangstemperaturverschiebung unter Druck berücksichtigen, wenn er ein Material empfiehlt.
Wenn eine Anwendung beispielsweise 30.000 psi erfordert, kann ein Ingenieur von Greene Tweed ein Material mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur wie Chemraz® 678 vorschlagen. Chemraz® 678 hat eine Glasübergangstemperatur von -31 °F (-35 °C) bei atmosphärischem Druck, was eine Dichtungstemperatur von 43 °F (6 °C) und höher bei 30.000 psi ermöglichen würde. Ein ähnliches Perfluorelastomer (FFKM) mit einer Glasübergangstemperatur von -17 °C (2 °F) würde bei 30.000 psi eine minimale Dichtungstemperatur von 24 °C (77 °F) aufweisen. Bei diesen Einsatztemperaturen handelt es sich um Schätzungen auf der Grundlage der Glasübergangstemperatur, aber je nach Anwendung können auch andere Tests Aufschluss über die geeignete Einsatztemperatur geben.
Zusätzlich zu seiner außergewöhnlichen Zuverlässigkeit bei der Abdichtung unter hohem Druck bietet Chemraz® 678 eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit gegen die meisten Bohrlochflüssigkeiten und die klassenbeste schnelle Gasdekompression (Rapid Gas Decompression, RGD), die von einem unabhängigen Labor bestätigt wurde. RGD tritt im Allgemeinen bei Hochdruckbedingungen auf, wenn Gas vorhanden ist. Während des Betriebs dringt Gas in das Elastomer ein, und wenn der Druck abgelassen wird, besteht die Möglichkeit, dass das Gas aus dem Elastomer mit einer Geschwindigkeit entweicht, die die Dichtung beschädigen könnte. Das Protokoll ISO 23936-2:2011, Erdöl-, petrochemische und Erdgasindustrie - Nichtmetallische Werkstoffe in Kontakt mit Medien im Zusammenhang mit der Erdöl- und Erdgasförderung - Teil 2: Elastomer, bietet einen Prüfleitfaden, der helfen kann, die RGD-Beständigkeit eines Werkstoffs zu charakterisieren.
Akron Rubber Development Lab, ein führendes, auf Gummi, Kunststoff und Latex spezialisiertes Prüflabor, hat Chemraz® 678 unabhängig nach der weltweiten Norm ISO 23936 für RGD-Beständigkeit qualifiziert. Unter den strengen Prüfbedingungen der Norm hat Chemraz® 678 mit der bestmöglichen Bewertung "0000" bestanden. Diese Bewertung bedeutet, dass nach Abschluss der Prüfung keine Risse im Material festgestellt wurden, wodurch die Möglichkeit eines Versagens der Dichtung aufgrund eines RGD-Ereignisses verringert wird.
Während Temperatur und chemische Kompatibilität Schlüsselfaktoren bei der Bestimmung der zu verwendenden Werkstoffklasse sind, sind die Auswirkungen des hohen Drucks auf eine Dichtung ebenfalls ein entscheidender Faktor bei der Werkstoffauswahl. Die erfahrenen Anwendungsingenieure von Greene Tweed, die auf ein umfangreiches Werkstoffportfolio zurückgreifen können, wenden zusätzliche Sorgfalt an und berücksichtigen alle Anwendungsparameter, wenn sie einen Werkstoff und eine Dichtungsgeometrie für Anwendungen unter hohen Druckbedingungen empfehlen.
DAS KÖNNTE IHNEN AUCH GEFALLEN
