蒸汽前进。一种密封材料能否提高石油和天然气静电除尘器的可靠性？
说到在恶劣的操作条件下的密封，上游石油和天然气行业有一些最艰难的应用。由于碳氢化合物等流体和H2S等气体的存在，加上压力远远超过20k psi，温度漂移到200°C甚至更高，密封的可靠性是缓解非生产性停工的绝对必要条件。在这种混合物中加入蒸汽和胺基腐蚀抑制剂，使井下环境中的材料选择更加复杂。
有多种弹性材料可用于井下密封，然而，全氟弹性体（FFKM）提供了所有橡胶材料中最高的温度能力和最广泛的耐化学性。在一个应用的生命周期内，由于在高温和腐蚀性液体条件下具有更高的可靠性，FFKM可以最大限度地减少设备的停机时间，从而提供卓越的总拥有成本。随着油田技术的发展，以获得更高的效率和优化生产，密封技术也需要发展。
以最近的一个例子格瑞特維 应用专业知识格瑞特維 在SAG-D油井中延长电潜泵（ESP）等关键部件使用寿命所需的条件。应用数据显示，电潜泵通常在135°C至220°C之间运行，最高工作温度约为250°C。对公开报告数据的内部分析1 表明，通过优化运行管理并升级关键部件（例如将密封件更换为FFKM等耐高温材料），可降低过早失效的风险。延长ESP的使用寿命，有助于运营商避免非生产性停机，并节省因在计划维护前提前将ESP从井中吊出所产生的费用。
在分析数据和主要失效模式后格瑞特維 客户反馈，这些反馈印证了以下假设：高温与蒸汽的结合会缩短SAG-D油井中现有密封解决方案的使用寿命。这些发现表明，为了提高SAG-D应用中的可靠性，需要一种新一代密封解决方案，该方案既要具备对典型油田化学品和流体的广泛耐化学性，又要能在蒸汽老化后保持更好的物理性能。
与我们的客户合作，我们为一种新的化合物在260°C下进行了为期一周的严格的蒸汽老化测试后，确定了可接受的性能保持。这种化合物表现出拉伸强度、拉伸伸长率和模量的保留，最大损失小于30%，此外还有低硬度和体积变化。我们建立了一个基准的FFKM化合物，以其耐蒸汽和高温能力而闻名。基准测试表明，这种化合物在使用AS568-214 O型圈进行为期1周的蒸汽老化测试后，拉伸强度和模量损失超过50%，尽管它在蒸汽老化测试后出现了低硬度和体积变化。
开发过程中的下一步包括评估四个不同供应商的FFKM基础聚合物，审查现有的FFKM固化系统，然后评估20多种不同的填充物组合，以获得稳定的蒸汽老化测试合格分数。然后，我们进行了上述的长期（1000小时）压缩变形测试，并计算出AS568A-214 O形圈在258°C的空气中持续1000小时达到80%压缩变形的温度。压缩形变是测量材料随时间和温度变化的变形，可以很好地显示出特定材料在特定温度下的使用寿命。对多种配方进行了测试和调整，直到我们达到所需的压缩永久变形，并显示出比对照化合物的改进。
广泛的研究和开发过程以最终优化配方结束，然后将Chemraz® 694商业化使用。广泛的测试表明，Chemraz® 694在蒸汽中260°C的较长时间和短期暴露于316˚C的峰值偏移后，表现优于竞争者的材料。在各种条件下进行的其他综合测试制度表明，Chemraz® 694是提高关键高温蒸汽环境下设备可靠性的 "首选 "解决方案，包括SAG-D。