在压力下?这就是为什么你需要检查你的密封材料的玻璃化温度的原因
在井下条件下施加的压力可能是选择密封件材料的一个关键因素,特别是如果你的应用需要密封部件在低温下工作。这就是原因。压力会改变玻璃化转变温度--超过这个温度,聚合物的无定形成分就会从坚硬的状态转变为更加橡胶的状态。
弹性体通常在高于其玻璃化转变温度的条件下使用,此时其质地更软、更具柔韧性。然而,随着应用中压力的增大,玻璃化转变温度会相应升高。压力每增加 725 psi(50 bar),弹性体的玻璃化转变温度在华氏温度下就会升高 1.8 倍(即 1 °C)。 这意味着在 15,000 psi 时,玻璃化转变温度已上升约 37 °F。在 30,000 psi 时,玻璃化转变温度已上升超过 74 °F(41 °C)。除了评估化学相容性和温度外格瑞特維 在推荐材料时还会考虑这种受压下的玻璃化转变温度变化。
例如,如果某应用需要承受 30,000 psi 的格瑞特維 可能会建议使用玻璃化转变温度较低的材料,例如 Chemraz® 678。 Chemraz® 678 在大气压下的玻璃化转变温度为 -31 °F (-35 °C),这使其在 30,000 psi 压力下能够承受 43 °F (6 °C) 及更高的密封温度。 相比之下,一种玻璃化转变温度为 2 °F (-17 °C) 的类似全氟弹性体 (FFKM),在 30,000 psi 压力下的最低密封温度为 77 °F (24 °C)。这些使用温度是基于玻璃化转变温度的估算值,但根据具体应用,可能还有其他测试也能帮助确定合适的使用温度。
除了在高压下形成密封的特殊可靠性外,Chemraz® 678对大多数井下流体具有出色的耐化学性,并具有第三方实验室鉴定的最佳快速气体减压(RGD)。RGD一般出现在有气体存在的高压条件下。在操作过程中,气体渗透到弹性体中,当压力释放时,存在气体从弹性体中逸出的可能性,其速度可能会损坏密封。ISO 23936-2:2011协议,石油、石化和天然气工业--与石油和天然气生产相关介质接触的非金属材料--第二部分:弹性体,提供了测试指导,可以帮助描述材料的抗RGD能力。

阿克伦橡胶开发实验室是一家专门研究橡胶、塑料和乳胶的领先测试实验室,它已经独立地使Chemraz® 678符合ISO 23936全球抗RGD标准。在该标准严格的测试条件下,Chemraz® 678以 "0000 "的最佳成绩通过;这个成绩意味着在测试结束后,材料中没有发现任何裂缝,从而降低了因RGD事件而导致密封失败的可能性。
虽然温度和化学相容性是决定选用何种材料等级的关键因素,但高压对密封件的影响也是材料选型的决定性因素。凭借丰富的材料产品组合,格瑞特維经验丰富的应用工程师在为高压工况推荐材料和密封几何形状时,会格外审慎,并综合考虑所有应用参数。
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