Application du caoutchouc fluoré dans les champs pétrolifères

Le champ pétrolifère est un environnement extrêmement difficile pour les matériaux en caoutchouc. En raison de la température élevée et du mélange chimique dans le champ pétrolifère, il est nécessaire que le caoutchouc utilisé puisse résister à l'environnement hostile et fournir des services sûrs et fiables. Viton peut être utilisé dans cet environnement difficile. Les produits en caoutchouc fluoré pour les champs pétrolifères et l'industrie pétrochimique sont variés, y compris le joint torique , les packers, le joint de forage, le joint de valve , les amortisseurs de pulsations, etc. Le pétrole est extrait des profondeurs de la terre, puis transformé en essence et en produits chimiques pour conduire nos vies. Ces joints et composants sont extrêmement importants pour assurer le fonctionnement normal, la sécurité et la fiabilité des équipements d'extraction de pétrole au quotidien.

Sélection de matériaux

Chaque classe d'élastomères présente un ensemble caractéristique d'avantages et d'inconvénients par rapport aux autres types d'élastomères. Dans les solutions d'étanchéité, il existe un large éventail de propriétés qui doivent être soigneusement prises en compte lors de la sélection de l'élastomère. Parmi les considérations les plus importantes figurent la résistance chimique et thermique de l'élastomère. Des environnements constitués de pétrole, d'hydrocarbures aromatiques, d'environnements aqueux avec des inhibiteurs de corrosion, de vapeur et de sulfure d'hydrogène sont susceptibles d'être rencontrés dans le champ pétrolifère. Une résistance thermique à long terme supérieure à 180°C peut être nécessaire dans les puits profonds. De plus, la flexibilité à basse température et la capacité à maintenir une étanchéité dynamique à des températures inférieures à 0 °C, un environnement que l'on trouve dans les eaux profondes et les fonds marins du nord, peuvent également être un facteur de conception des joints.

Les FKM durcis au bisphénol ont une excellente résistance aux hydrocarbures aromatiques et à l'huile, mais une faible résistance aux bases, à l'eau à haute température et au sulfure d'hydrogène. Comparé à l'élastomère FKM durci au bisphénol, l'élastomère FKM durci au peroxyde a une résistance chimique améliorée, une résistance à la vapeur, une résistance limitée au sulfure d'hydrogène et une résistance de base améliorée.

Les élastomères FEPM basés sur AFLAS sont utilisés dans de nombreuses applications pétrolières. Cependant, les élastomères AFLAS ne sont pas résistants aux hydrocarbures aromatiques et présentent un gonflement volumique extrême dans les fluides contenant des aromatiques. Les performances à basse température des élastomères AFLAS peuvent ne pas convenir à de nombreuses applications à basse température car la Tg est supérieure à 0°C. Les élastomères FEPM présentent une bonne résistance au sulfure d'hydrogène.

L'élastomère perfluoré est très résistant aux produits chimiques et aux hautes températures. L'élastomère perfluoré peut être utilisé dans presque tous les environnements fluides trouvés dans les champs pétrolifères, y compris ceux contenant du sulfure d'hydrogène. L'utilisation universelle du FFKM comme matériau d'étanchéité est possible, mais il peut y avoir un risque de sur-ingénierie d'une pièce et par conséquent d'ajouter des coûts inutiles. Les performances à basse température du FFKM, comme celles des élastomères à base d'AFLAS, peuvent ne pas convenir à toutes les applications.

Étant donné qu'il existe de nombreux choix de matériaux pour chaque application individuelle, la difficulté pour le concepteur de joints est d'utiliser un matériau qui sera utile dans autant d'applications que possible et qui offrira le meilleur rapport qualité-prix. Chaque champ pétrolifère a sa propre composition de fluide et son propre environnement, et nécessite généralement des composants élastiques personnalisés. La personnalisation des élastomères augmente le coût des équipements et limite l'utilisation de pièces conçues pour un domaine à un autre domaine avec des conditions environnementales différentes. L'utilisation d'un nouveau type de FKM défini au sens large comme un FKM de type 5, spécifiquement connu sous le nom de Tecnoflon BR 9151, est de plus en plus accepté en tant qu'élastomère qui relie les propriétés du FKM, du FEPM et du FFKM dans les applications pétrolières.