Прычыны няспраўнасці ўшчыльнення пакавальніка

1. Працэдуры ўстаноўкі

• Шкода пры захоўванні: старэнне (цяпло, сонечнае святло або радыяцыя); перакос (дрэнная апора, вялікія нагрузкі).
• Пашкоджанне ад трэння: нераўнамернае качэнне або скручванне, або сціранне ў выніку слізгацення без змазкі.
• Рэзка вострымі бакамі: неадэкватная звужанасць кутоў, вострыя канты портаў, канаўкі ўшчыльнення і г.д.
• Адсутнасць змазкі.
• Наяўнасць бруду.
• Выкарыстанне няправільных інструментаў для ўстаноўкі.

2. Эксплуатацыйныя фактары

• Неадэкватнае вызначэнне рэжыму працы: склад вадкасці, нармальныя ўмовы працы або пераходныя ўмовы.
• Адслаенне ўшчыльнення з-за лакалізаванага качэння пры змене ціску.
• Экструзія за кошт пашырэння ўшчыльнення (набраканне, тэрмічная, выбуховая дэкампрэсія) або за кошт сціску.
• Занадта кароткі час дэкампрэсіі прыводзіць да адукацыі бурбалак.
• Знос з-за недастатковай змазкі.
• Пашкоджанне ад зносу з-за ваганняў ціску.

3. Тэрмін службы

Пры нармальнай эксплуатацыі тэрмін службы палімернай пломбы абмежаваны старэннем і зносам. Тэмпература, працоўны ціск, колькасць цыклаў (кручэнні, слізгаценне, механічныя нагрузкі) і навакольнае асяроддзе аказваюць уплыў на агульны тэрмін службы. Старэнне можа быць фізічнай з'явай, такой як пастаянная дэфармацыя, або можа быць звязана з рэакцыяй з хімічнымі рэчывамі ў навакольным асяроддзі. Знос можа быць выкліканы трэннем ўшчыльнення аб іншую паверхню ў дынамічных прымяненнях або моцнымі ваганнямі ціску ў статычных прымяненнях. Зносаўстойлівасць павялічваецца звычайна з павелічэннем цвёрдасці матэрыялу ўшчыльнення. Карозія металічных частак і адсутнасць змазкі паверхні павялічваюць хуткасць зносу.

4. Мінімальная і максімальная тэмпература

Герметычная здольнасць эластамераў моцна зніжаецца, калі тэмпература ніжэйшая за рэкамендаваныя, з-за страты эластычнасці. Уласцівасці пры нізкіх тэмпературах могуць гуляць важную ролю ў працэсе выбару эластамерных ушчыльненняў для падводных прымянення ў халодных акіянах. Пры высокіх тэмпературах адбываецца паскоранае старэнне. Максімальная тэмпература для эластамераў вар'іруецца ад 100 да 300°C. Эластомеры, якія могуць працаваць пры тэмпературы каля 300°C, як правіла, маюць нізкую агульную трываласць і нізкую зносаўстойлівасць. У канструкцыі ўшчыльнення павінна быць зарэзервавана месца для пашырэння эластамера з-за павышэння тэмпературы (цеплавое пашырэнне матэрыялаў ушчыльнення прыкладна на адзін парадак больш, чым у сталі).

5. Ціск

Ціск, які дзейнічае на ўшчыльненне, можа прывесці да пастаяннай дэфармацыі ўшчыльнення (ушчыльненне сціску). Устойлівасць сціску павінна быць абмежавана, каб гарантаваць працу без уцечак. Іншая праблема, якая можа ўзнікнуць пры высокіх цісках, - гэта набраканне (10-50%) аб'ёму эластамера за кошт паглынання свідравінай вадкасці з навакольнага асяроддзя. Абмежаванае набраканне прымальна, калі канструкцыя пломбы гэта дазваляе.

6. Перапады ціску

Эластамер павінен мець выдатную ўстойлівасць да экструзіі, калі на ўшчыльненні існуе вялікі перапад ціску. Экструзія з'яўляецца найбольш распаўсюджанай прычынай адмовы ўшчыльненняў высокага ціску пры высокіх тэмпературах. Устойлівасць пломбы да экструзіі можа быць павялічана шляхам павышэння яе цвёрдасці. Для больш цвёрдай герметызацыі для эфектыўнай герметызацыі патрабуецца большае ўмяшанне і сіла зборкі. Герметычная шчыліна павінна быць як мага меншай, патрабуючы вузкіх допускаў падчас вытворчасці.

7. Цыклы ціску

Цыклы ціску могуць прывесці да дэградацыі эластамера ў выніку выбуховай дэкампрэсіі. Сур'ёзнасць пашкоджання эластамера будзе залежаць ад складу газаў, якія прысутнічаюць на матэрыяле ўшчыльнення, і ад таго, наколькі хутка змяняецца ціск. Больш аднастайныя эластамерныя матэрыялы (напрыклад, Viton) больш устойлівыя да выбуховай дэкампрэсіі, чым эластомеры (напрыклад, Kalrez і Aflas), якія звычайна ўтрымліваюць мноства невялікіх паражнін. Дэкампрэсія адбываецца пераважна ў газліфтных прымяненнях. Калі адбываюцца цыклы ціску, пажадана шчыльнае ўшчыльненне сальніка, таму што яно абмяжоўвае раздзіманне ўшчыльнення падчас дэкампрэсіі. Гэта патрабаванне супярэчыць неабходнасці мець месца для цеплавога пашырэння і набракання ўшчыльнення. У дынамічных умовах шчыльнае ўшчыльненне сальніка можа прывесці да зносу або зліпання эластамера.

8. Дынамічныя прыкладанні

У дынамічных прымяненнях трэнне ўшчыльнення аб верціцца або зваротна-паступальны (слізгальны) вал можа выклікаць знос або экструзію эластамера. Пры слізгальным вале таксама можа адбыцца качэнне ўшчыльнення, што можа лёгка прывесці да пашкоджання. Складаная сітуацыя - гэта спалучэнне высокага ціску і дынамічнага прымянення. Для павышэння ўстойлівасці пломбы да экструзіі яе цвёрдасць часта павялічваюць. Больш высокая цвёрдасць азначае таксама, што неабходныя больш высокія сілы ўмяшання і зборкі, што прыводзіць да больш высокіх сіл трэння. У дынамічных прыкладаннях набраканне ўшчыльнення павінна быць абмежавана 10-20%, так як набраканне прывядзе да павелічэння сіл трэння і зносу эластамера. Важнай уласцівасцю для дынамічных прымянення з'яўляецца высокая эластычнасць, гэта значыць здольнасць заставацца ў кантакце з рухомай паверхняй.

9. Дызайн сядзення ўшчыльнення

Канструкцыя ўшчыльнення павінна забяспечваць (10-60%) набраканне эластамера ў нафце і газе. Калі месца недастаткова, адбудзецца экструзія ўшчыльнення. Яшчэ адзін важны параметр - памер экструзійнага зазору. Пры высокім ціску дапускаюцца толькі вельмі невялікія экструзійныя зазоры, што прыводзіць да патрабавання жорсткіх допускаў. У шэрагу выпадкаў могуць прымяняцца противовыжимные кольцы. Канструкцыя сядзення таксама павінна ўлічваць патрабаванні да мантажу ўшчыльняльніка. Падчас мантажу эластычнае падаўжэнне (расцяжэнне) не павінна прыводзіць да канчатковай дэфармацыі, а эластамер не павінен пашкоджвацца вострымі кутамі. Варта адзначыць, што канструкцыі сальнікавага ўшчыльнення па сваёй сутнасці бяспечныя, паколькі ўшчыльненне не расцягваецца падчас мантажу, што мае месца ў канструкцыі поршневага ўшчыльнення. З іншага боку, канструкцыі сальнікавых ушчыльненняў складаней вырабіць і да іх цяжка атрымаць доступ для ачысткі і замены ўшчыльнення.

10. Сумяшчальнасць з вуглевадародамі, CO2 і H2S

Пранікненне вуглевадародаў, CO2 і H2S у эластамер прыводзіць да набракання. Набраканне вуглевадародамі павялічваецца з павелічэннем ціску, тэмпературы і ўтрымання араматычных рэчываў. Зварачальнае павелічэнне аб'ёму суправаджаецца паступовым размякчэннем матэрыялу. Набраканне газаў, такіх як H2S, CO2 і O2, павялічваецца з ціскам і нязначна памяншаецца з тэмпературай. Змены ціску пасля набракання ўшчыльнення могуць прывесці да дэкампрэсійнага пашкоджання ўшчыльнення. H2S уступае ў рэакцыю з некаторымі палімерамі, што прыводзіць да сшывання і, такім чынам, незваротнага зацвярдзення матэрыялу пломбы. Пагаршэнне эластамераў падчас выпрабаванняў на ўшчыльненне (і, магчыма, таксама падчас эксплуатацыі) звычайна меншае, чым у выпрабаваннях апусканнем, верагодна, з-за абароны, якую забяспечвае паражніна ўшчыльнення ад хімічнага ўздзеяння.

11. Сумяшчальнасць з хімікатамі для апрацоўкі свідравін і інгібітарамі карозіі

Інгібітары карозіі (якія змяшчаюць аміны) і вадкасці для заканчвання скважин вельмі агрэсіўныя ў дачыненні да эластамераў. З-за складанага складу інгібітараў карозіі і хімікатаў для апрацоўкі свідравін рэкамендуецца вызначаць устойлівасць эластамера шляхам выпрабаванняў.

Vigor мае шматгадовы вопыт у вытворчасці і вырабе інструментаў для заканчвання, усе яны распрацаваны, выраблены і прадаюцца ў адпаведнасці са стандартамі API 11 D1. У цяперашні час упакоўшчыкі, вырабленыя Vigor, выкарыстоўваюцца на буйных нафтавых радовішчах па ўсім свеце, і водгукі кліентаў на месцы вельмі добрыя, і ўсе кліенты гатовы да далейшага супрацоўніцтва з намі. Калі вас цікавяць пакеры Vigor або іншыя інструменты для бурэння і каротажа для заканчвання свідравання для нафтавай і газавай прамысловасці, калі ласка, не саромейцеся звязацца з прафесійнай тэхнічнай групай Vigor, каб атрымаць найбольш прафесійную тэхнічную падтрымку і лепшую якасць прадукцыі.