Sous pression ? Voici pourquoi vous devez vérifier la température de transition vitreuse du matériau de votre joint d'étanchéité.

La pression exercée dans les conditions de fond de puits peut être un facteur clé dans le choix du matériau de votre joint d'étanchéité, en particulier si votre application nécessite que les composants d'étanchéité fonctionnent à basse température. La raison en est la suivante : La pression modifie la température de transition vitreuse, c'est-à-dire la température à partir de laquelle le composant amorphe d'un polymère passe d'un état dur à un état plus caoutchouteux.

Les élastomères sont généralement utilisés à des températures supérieures à leur température de transition vitreuse, lorsqu'ils sont plus souples et plus flexibles. Cependant, lorsque la pression augmente dans une application, elle entraîne la hausse de la température de transition vitreuse. Pour chaque augmentation de pression de 50 bars (725 psi), la température de transition vitreuse d'un élastomère augmente d'un facteur de 1.8 sur l'échelle de Fahrenheit (1 °C). Cela signifie qu'à 15,000 psi, la température de transition vitreuse a augmenté de 37 °F environ. À 30 000 psi, la température de transition vitreuse a augmenté de plus de 74 °F (41 °C). Outre l'évaluation de la compatibilité chimique et de la température, un ingénieur de conception de Greene Tweed tiendra compte de cette augmentation de la température de transition vitreuse sous pression lorsqu'il recommandera un matériau.

Par exemple, si une application requiert une pression de 30 000 psi, un ingénieur de Greene Tweed peut suggérer un matériau à faible température de transition vitreuse tel que le Chemraz® 678. Le Chemraz® 678 a une température de transition vitreuse de -35 °C (-31 °F) à la pression atmosphérique, ce qui permettrait une température d'étanchéité de 6° C (43 °F) et au-delà à 30 000 psi. Un perfluoroélastomère (FFKM) similaire, dont la température de transition vitreuse est de -17 °C (2 °F), aurait une température de scellement minimale de 24 °C (77 °F) à 30 000 psi. Ces températures d'utilisation sont des estimations basées sur la température de transition vitreuse, mais selon l'application, d'autres essais peuvent également donner un aperçu de la température d'utilisation appropriée.

En plus de sa fiabilité exceptionnelle pour former un joint d'étanchéité à haute pression, le Chemraz® 678 offre une excellente résistance chimique à la majorité des fluides de fond de puits et la meilleure résistance à la décompression rapide des gaz (DGR) de sa catégorie, selon un laboratoire tiers. Le RGD se produit généralement dans des conditions de haute pression où du gaz est présent. Pendant le fonctionnement, le gaz pénètre dans l'élastomère et, lorsque la pression est relâchée, il est possible que le gaz s'échappe de l'élastomère à une vitesse qui pourrait endommager le joint d'étanchéité. Le protocole ISO 23936-2:2011 , Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel - Matériaux non métalliques en contact avec des milieux liés à la production de pétrole et de gaz - Partie 2 : Élastomère, fournit des lignes directrices pour les essais qui peuvent, aider à caractériser la résistance d'un matériau au RGD.

Akron Rubber Development Lab, un important laboratoire d'essai spécialisé dans le caoutchouc, le plastique et le latex, a certifié de manière indépendante Chemraz® 678 selon la norme mondiale ISO 23936 relative à la résistance au RGD. Dans les conditions d'essai rigoureuses de la norme, le Chemraz® 678 a obtenu le meilleur score possible, à savoir "0000" ; ce score signifie qu'à l'issue des essais, aucune fissure n'a été observée dans le matériau, ce qui réduit la possibilité d'une défaillance du joint d'étanchéité due à un phénomène de RGD.

Si la température et la compatibilité chimique sont des facteurs clés pour déterminer la classe de matériau à utiliser, l'impact de la haute pression sur un joint d'étanchéité est également un facteur déterminant dans le choix du matériau. S'appuyant sur un portefeuille étendu de matériaux, les ingénieurs d'application de Greene Tweed, expérimentés sur le terrain, font preuve d'une diligence accrue et prennent en compte tous les paramètres d'application lorsqu'ils recommandent un matériau et une géométrie de joint d'étanchéité pour des applications dans des conditions de haute pression.


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