EN
Grūtajā naftas un gāzes ieguves pasaulē materiālu izvēle blīvējuma komponentiem nekad nav vienkārša uzdevums. A PEEK blīvējums ir kļuvis par vienu no uzticamākajām izvēlēm inženieriem, kuriem nepieciešama stabila darbība ārkārtīgi augstā spiedienā, paaugstinātā temperatūrā un agresīvu ķīmisko vielu iedarbībā. PEEK vai poliēterēterketons ir augstas veiktspējas termoplastisks materiāls, kurš apvieno mehānisko izturību ar lielisku ķīmisko pretestību, tādējādi padarot PEEK blīvējumu ideālu risinājumu daudzās naftas un gāzes ieguves stadijās.
No cauruļvadu savienojumu un zemēs iegremdējamo rīku līdz virsmas apstrādes vienībām un cauruļvadu vadības vārstiem — PEEK blīvējums tiek izmantots visur, kur standarta elastomēra vai metāla blīvējumi nespēj nodrošināt nepieciešamo veiktspēju. PEEK blīvējumu tehnoloģijas pieņemšana naftas un gāzes iekārtās atspoguļo plašāku nozares pāreju uz materiāliem, kas pagarinās ekspluatācijas intervālus, samazina negaidītu ekspluatācijas pārtraukumu biežumu un iztur apstākļus, kuros parastie blīvējuma materiāli degradētos jau pēc nedēļām.
Galvenās īpašības, kas padara PEEK blīvējumu piemērotu naftas un gāzes nozarē
PEEK blīvējuma termiskā un ķīmiskā izturība
PEEK blīvējuma materiāls ir paredzēts nepārtrauktai darbībai temperatūrās līdz aptuveni 260 grādiem pēc Celsija, īslaicīgi to var izmantot pat augstākās temperatūrās. Naftas un gāzes ieguves vidē procesu šķidrumi, piemēram, neapstrādātā nafta, sērvūdeņraža saturošs skābais gāzs, oglekļa dioksīds, urbšanas šķidrums un hidrauliskie šķidrumi, visi rada ķīmiski agresīvas apstākļus. PEEK blīvējuma materiāls pretojas degradācijai, kad tas ir pakļauts ogļūdeņražiem, tvaikam, vairumam skābju un plašam rūpniecisku šķīdinātāju spektram. Šī ķīmiskā inertrība nozīmē, ka PEEK blīvējuma materiāls saglabā savu izmēru stabilitāti un blīvēšanas spēku ilgstoši ekspluatācijas laikā, atšķirībā no nitrila vai EPDM elastomēriem, kuri līdzīgos apstākļos var pietūkt, plaisāt vai sacietēt.
Mehāniskā izturība un spiediena veiktspēja
PEEK blīvējuma gredzens nav vienkārši ķīmiski izturīga sastāvdaļa. Tas arī izrāda ārkārtīgi augstu stiepes izturību un zemu deformāciju ilgstošas mehāniskās slodzes ietekmē. Zemūdens lietojumos spiediena starpība var pārsniegt vairākus tūkstošus PSI, un PEEK blīvējuma gredzenam jāsaglabā savs veids un blīvēšanas kontakts šo spēku ietekmē, neizspiežoties caur atstarpi. PEEK puskristāliskā struktūra nodrošina PEEK blīvējuma gredzenam stingrību, kas ļauj uzturēt precīzas izmēru tolerances precīzi apstrādātās korpusu dobumos. Kad PEEK blīvējuma gredzenam pievieno oglekļa šķiedru vai stikla šķiedru, tas kļūst vēl cietāks un dimensiju stabilitāte palielinās, tādējādi padarot to piemērotu visgrūtākajiem mehāniskajiem naftas un gāzes ieguves aprīkojuma konfigurācijām.
Galvenās PEEK blīvējuma gredzena lietošanas jomas ieguves aprīkojumā
Zemūdens rīku un caurules galvas lietojumi
PEEK blīvējums ir plaši izmantots zemes dziļumā esošajos urbšanas rīkos, laikā urbšanas mērīšanas instrumentos un iekārtās caurumu pabeigšanai. Šie rīki darbojas augstā cauruma spiedienā un temperatūrā, kas darbības laikā atkārtoti mainās. PEEK blīvējums nodrošina stabila šķidruma ceļu atdalīšanu daudzportu vārstu korpusos, blīvējuma komplektos un reģistrēšanas instrumentos. Cauruma galā PEEK blīvējums tiek izmantots vārstos ar vārtu aizbīdni, regulējošajos vārstos un Ziemassvētku kokos, kur ļoti svarīgi ir gan tehnoloģiskā šķidruma noturēšana, gan spiediena integritāte. Tā kā PEEK blīvējums neuzsūc mitrumu un nepalielinās tilpumu, saskaroties ar sālsūdeni vai veidošanās ūdeni, tas ilgāk saglabā projektēto kontaktspiedienu salīdzinājumā ar elastomēriem citos līdzīgos pielietojumos.
Virsmas apstrāde un cauruļvadu aprīkojums
Virszemes iekārtās, kas paredzētas naftas un gāzes ieguves procesam, PEEK blīvējums joprojām spēlē būtisku lomu. Atdalīšanas tvertnēs, siltummainos, gāzes kompresijas iekārtās un ķīmisko vielu injekcijas sūknīšanas iekārtās visur tiek izmantoti blīvējuma komponenti, kas spēj izturēt procesa mainīgumu. PEEK blīvējums tiek izmantots sūkņa vārpstas blīvējumos, vārstu stieņu piespiedu gredzenos un rotējošo iekārtu atbalsta gredzenos, kur izturība pret nodilumu ir tikpat svarīga kā ķīmiskā savietojamība. Cauruļvadu lietojumos PEEK blīvējums kalpo kā rezerves vai galvenais blīvējums lodveida vārstos un cauruļvadu tīrīšanas iekārtās, kur cieto daļiņu abrazija plūsmā ātri sabojātu mīkstākus polimēru blīvējumus. Zemā berzes koeficients un augstā cietība padara PEEK blīvējumu īpaši piemērotu dinamiskiem blīvējuma pielietojumiem virszemes iekārtās.
PEEK blīvējuma izvēles norādījumi naftas un gāzes iekārtu projektētājiem
Neaizpildīto un aizpildīto PEEK blīvējuma klāšu izvēle
Norādot PEEK blīvējuma materiālu naftas un gāzes iekārtām, pirmais lēmums ir izvēlēties vai neatpildītu, vai pildītu materiāla šķirni. Neatpildīts PEEK blīvējuma materiāls nodrošina visplašāko ķīmisko sav совmīgumu un ir vēlamākais risinājums, ja blīvēšanas vide satur agresīvas ķīmiskās vielas, kas var reaģēt ar šķiedru pastiprinājumu. Oglekļa pildīti PEEK blīvējuma materiāli ievērojami uzlabo nodilumizturību un siltumvadītspēju, kas ir priekšrocība lietojumos, kur blīvējuma virsma dinamiskas darbības laikā rada berzes siltumu. Stikla pildīti PEEK blīvējuma materiāli nodrošina stingrības un izturības līdzsvaru, kas piemērots statiskai blīvēšanai augsspiediena vārstu komplektos. Konkrētā šķidruma sastāva, darba spiediena, temperatūras režīma un tā, vai blīvējums ir statisks vai dinamisks, izpratne noteiks, kura PEEK blīvējuma šķirne nodrošinās ilgāko uzticamo kalpošanas laiku.
PEEK blīvējuma izmēri un uzstādīšanas apsvērumi
PEEK blīvējuma gredzens parasti tiek izgatavots no stieņa vai caurules заготовkas ar precīziem izmēriem. Tā kā PEEK ir stingrāks nekā elastomēri, rievas ģeometrija un korpusa piestiprinājums jāprojektē rūpīgi, lai sasniegtu pareizo kompresiju vai iekšējo spriegumu, kas nepieciešams efektīvai blīvēšanai. Nepietiekami kompresēts PEEK blīvējuma gredzens noplūs; pārkompresēts gredzens var saplīst vai radīt pārmērīgu spriegumu pretblīvējuma detaļās. Inženieriem arī jāņem vērā PEEK salīdzinoši zemais termiskās izplešanās koeficients, projektējot lietojumus, kur būtiski mainās temperatūra. Pareiza uzstādīšanas momenta vērtība, pretblīvējuma detaļu virsmas apstrāde un PEEK blīvējuma gredzena kontaktvirsmas smērviela visi veicina paredzētās ekspluatācijas raksturlielumu un kalpošanas ilguma sasniegšanu naftas un gāzes ieguves aprīkojumā.
Bieži uzdotie jautājumi
Kādā temperatūru diapazonā PEEK blīvējuma gredzens var darboties naftas un gāzes ieguves apstākļos?
PEEK blīvējuma gredzens var izturēt nepārtrauktu darbības temperatūru līdz aptuveni 260 grādiem pēc Celsija. Īstermiņa temperatūras paaugstinājuma apstākļos, kas ir tipiski zemes dzīlēs esošām vidēm, PEEK blīvējuma gredzens var īsu laiku izturēt temperatūras paaugstinājumu virs šī diapazona, nezaudējot savu strukturālo noturību, tomēr ilgstoša darbība ļoti augstās temperatūrās vienmēr jāapstiprina ar blīvējuma gredzena ražotāju, ņemot vērā konkrēto materiāla kvalitāti un lietojuma profilu.
Vai PEEK blīvējuma gredzens ir saderīgs ar skābo gāzi, kurā ir ūdeņraža sulfīds?
Jā, PEEK blīvējuma gredzens parāda labu pretestību ūdeņraža sulfīdam un oglekļa dioksīdam, kas bieži sastopami skābās gāzes ieguves vidēs. Atšķirībā no dažiem elastomēriem, kuriem skābās gāzes vidē ar augstu H₂S koncentrāciju var rasties sprādzienveidīga dekompresija vai ķīmiska agresija, PEEK blīvējuma gredzens saglabā savu strukturālo noturību. Ļoti koncentrētām skābās gāzes lietojumprogrammām ieteicams izvēlēties piemērotu PEEK blīvējuma gredzena kvalitāti un pirms pilnas izmantošanas apstiprināt tās saderību, veicot iegremdēšanas testus.
Kā PEEK blīvējums salīdzinājumā ar elastomēru blīvējumu darbojas augstspiediena zemzemes lietojumos?
PEEK blīvējums nodrošina augstāku izmēru stabilitāti, mazāku deformāciju un labāku pretestību izspiešanai augstā spiediena apstākļos salīdzinājumā ar standarta elastomēru blīvējumiem. Kamēr elastomēru blīvējumi balstās uz elastību, lai pielāgotos savienotajām virsmām, PEEK blīvējums balstās uz precīzu apstrādi un kontrolētu piespiešanas savienojumu. Augstspiediena zemzemes instrumentos, kur spiediens var pārsniegt vairākus tūkstošus PSI, PEEK blīvējums ir mazāk pakļauts izspiešanas bojājumiem, tāpēc tas ir vēlamākais risinājums ilgstošām urbuma operācijām, kur intervence ir dārga un grūti veicama.