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。
在最近的一个例子中，格瑞特維 在研究如何延长 SAG-D 井中电潜泵（ESP）等关键部件的寿命时，运用了其应用专业知识。应用数据显示，ESP 通常在 135°C 至 220°C 之间运行，最高运行温度约为 250°C。1显示，将操作改进与密封件等关键部件升级为FFKM等耐高温材料相结合，可以降低过早失效的风险。通过延长静电除尘器的使用寿命，运营商可以避免非生产性停机时间和在计划维护前将静电除尘器从井中取出的费用。
在对数据和关键故障模式进行分析后，格瑞特維 收集了客户反馈，这些反馈支持了以下假设：高温与蒸汽相结合会缩短现有密封解决方案在 SAG-D 井中的使用寿命。这些研究结果表明，要提高 SAG-D 应用的可靠性，就需要新一代密封解决方案，既能广泛耐受典型的油田化学品和流体，又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。