Используемые материалы

Одной из сложных задач, которые ставились со стороны потребителей перед РЕАМ-РТИ, как создателем резиновых смесей, была устойчивость резиновых уплотнителей к действию агрессивных сред. Специалисты компании в течение нескольких лет экспериментировали с производством уплотнителей из фторэластомеров марки Aflas® и в результате разработали авторские резиновые смеси, термостойкие и стойкие к содержанию в рабочей среде сероводорода, на основе фторкаучуков и фторэластомеров. Это резиновые смеси Аф-15 и Аф-20 со стойкостью к сероводороду до 25 %, а так же резиновая смесь TF со стойкостью к сероводороду до 40 % при температуре до +250 °С, что наиболее актуально для уплотнительных изделий, работающих в составе нефтегазового оборудования.

Компания была отмечена золотой медалью выставки «Шины, РТИ и каучуки-2007» за производство комплектующих для нефтедобывающей промышленности из материала на основе Aflas®.

В настоящее время в РЕАМ-РТИ освоено промышленное изготовление патрубков, манжет, прокладок, уплотнительных колец, диафрагм гидрозащиты УЭЦН, пакерных уплотнений, подшипников скольжения и других эластомерных деталей из авторских резиновых смесей на основе фторкаучуков и фторэластомерного материала Aflas®. Среди них важное место в производственном цикле компании занимают импортозамещающие изделия.

Диэлектрические резины
Специальные диэлектрические резины применяются для изготовления уплотнителей кабельного ввода погружных электродвигателей.

Электрическая прочность при частоте 50 Гц, кВ/мм, не менее
РС-СИЛ	МБФ-8	РС-ВА	РС-ЭП-Т	Аф-15-1	РС-3-1; РС-3-2
				В цветном исполнении
На основе крем­нийорганического каучука	На основе крем­нийорганического каучука	На основе фторкаучука	На основе этилен­пропиленового каучука	На основе фторэластомера Афлас	На основе бутадиен- нитрильного каучука
22,0	29,4	22,0	26,7	31,5	30,2

 

Эластомерные композиции стойкие к взрывной декомпрессии

Для обеспечения длительной и надежной службы различных технических систем, эксплуатируемых в жидких и газовых средах при высоком давлении, исключительно важным условием является стойкость эластомерных материалов к взрывной декомпрессии (ВД).

Эластомерные материалы, разработанные специалистами ООО "РЕАМ-РТИ", обладают стойкостью к ВД и соответствуют 1 и 2 классам стойкости к ВД по стандарту NACE ТМ 0192-98 "Оценка стойкости эластомерных материалов при декомпрессии в среде СО²".

Рейтинговая система определения класса кессонной стойкости по повреждениям

Класс кессонной стойкости	Стандарт  NACE ТМ 0192-98	Марка эластомерной композиции
		РС-26ч	РС-3	Тер-10	Аф-15
1	Нет видимых повреждений	+	+	+	+
2	Минимальные поверхностные пузыри и трещины	+	+	-	+
3	Много внешних и внутренних повреждений	-	-	-	-
4	Значительные повреждения, фрагментация образца	-	-	-	-

РЕАМ-РТИ получила протокол об испытаниях на стойкость к взрывной декомпрессии по стандарту NORSOK M-710, который был выдан Исследовательской лабораторией материалов MERL.

В 2016 году лаборатория РЕАМ-РТИ была оснащена реактором высокого давления, предназначенным для определения кессонной стойкости резиновых смесей в соответствии со стандартом NACE TMO 0192-98.

В 2002 году специалисты РЕАМ занялись разработкой рецептуры набухающих резин. И. С. Пятов: «Контролируемое набухание как техническое решение, родилось у американцев еще в 1937 году. Потом, уже во время войны, принцип контролируемого набухания нашел промышленное применение в различных типах вооружений, требующих высокоточного исполнения. Сегодня резины с контролируемым набуханием используются, в том числе благодаря нашему участию, в российской нефтяной промышленности в виде самоуплотняющихся РТИ для разобщения пластов и изоляции межпластовых перетоков». В 2015 году компания была награждена главным призом за экспонат «Смеси резиновые невулканизованные водонабухающие» на выставке «Шины, РТИ и каучуки».

Применяемые материалы для изготовления ППМ

ППМ представляет собой определенно ориентирован­ную проволочную структуру, которая в результате холод­ного прессования образует проницаемую во всех нап­равлениях открыто порис­тую систему, обеспечиваю­щую требуемые механичес­кие, физические и гидроди­намические параметры.

Для изготовления изделий из ППМ применят нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, но в зависимости от требований заказчиков и экономической целесообразности могут быть применены и другие виды материалов.

Отличительные особенности материала:

- получение 3-х мерного щелевого канала и связанной с его размерами фильтрации от 6 до 500 мкм;

- способность к упругой деформации за счет сохранения пружинных свойств исходной структуры;

- низкое гидравлическое сопротивление и высокую скважность;

- стойкость к механическим повреждениям;

- стойкость к агрессивным средам.

    

Проволочно проницаемый материал применяют для изготовления: фильтрующих эле­ментов (ФЭ), вибропоглащающих узлов, тепловых фити­лей, беспламенных горелок, сепараторы сред, диспергаторы, композиционные уп­лотнения высокого давления, шумоглушители, сажевые фильтры/катализаторы.

Эффективность фильтрования заключается в образовании над каналом предфильтра или мостика (эффект Коберли) над каналом, который состоит, преимущественно, из частиц размером 1/3 от ширины канала и препятствует проникновению как крупных, так и мелких частиц. Образовавшийся предфильтр, работает по принципу гравийного фильтра, что повышает качество фильтрации.

 

На графике повышения эффективности фильтрации при увеличении перепада давления (образование предфильтра), показано, что с повышением перепада давления эффективность и качество фильтрации значительно возрастает.

  

Оригинальная технология производства ППМ обеспечивает фильтрующим элементам упругие свойства, что позволяет стенке фильтрующего элемента при возникновении давления на нее прогибаться без потери прочности и ее разрушения.

При достижении максимального перепада давления и остановке потока жидкости, под действием упругих свойств ППМ частицы осевшие на поверхности ППМ под действие отталкивающей силы равной по модулю силе упругости отталкиваются, и под действием силы тяжести оседают на зумпф скважины.

Поджатие ФЭ, позволяет изменять тонкость фильтрации, а также увеличить эффективность регенерации.

На слайде представлен график эффективности ФЭ в полностью сжатом, поджатом и свободном состояниях.

 

На графике представлен цикл регенерации. Достижение заданного перепада давления составило 6 мин, а время регенерации (промывки обратным потоком) составило 3 сек что составляет 1/120 времени работы. В зависимости от условий эксплуатации, это соотношение может меняться.

            Эффективность фильтров после многократного использования достигает 90% от первоначального значения.

Фильтроэлементы из ППМ обладают улучшенной регенерацией:

-          сокращенное время регенерации;

-          многократное использование;

-          увеличенный срок службы фильтрующий элементов.

 

Резиновые смеси для заливки статоров винтовых насосов/забойных двигателей

ООО «РЕАМ-РТИ» с 1991 года занимается разработками в области импортозамещения высококачественных резинотехнических изделий (РТИ).

В компании разработана уникальная для отечественной промышленности технология производства РТИ из «скользких» резин, которые применяются для изготовления статоров винтовых насосов (ВН) и забойных двигателей (ВЗД), радиальных и осевых подшипников скольжения. Специализированные для ВЗД и ВН резиновые смеси являются авторскими, на основе отечественных каучуков.

Поверхности изделий из таких эластомерных композиций обладают повышенной износо- и абразивной, химической и термической стойкостью, способностью к сухому трению, что весьма актуально для применения в ВН и ВЗД в условиях силового контакта рабочих органов.

Компания «РЕАМ-РТИ» имеет опыт успешного импортозамещающего производства и промысловых испытаний статоров ВН и ВЗД (наработка которых превысила 400 сут.) с обкладкой из эластомеров, обладающих следующими свойствами:

- Стойкость к воздействию скважинной и технологических жидкостей: пластовый флюид, буровые растворы и т.п.;

-Максимальная температура применения 180 °С;

-Стойкость к разрастанию трещин и взрывной декомпрессии;

- Высокая износостойкость и усталостная выносливость и химическая стойкость.

Самовулканизующаяся резиновая смесь

Специалистами РЕАМ-РТИ разработана резиновая смесь РС-ОП, которая обеспечивает самовулканизацию при температуре +90° С на воздухе и в углеводородной среде. Данная разработка успешно применяется в технологии усиления сростков электропогружного кабеля.

Эластомерные композиции с коэффициентом динамического трения менее 0,2 по твердому контртелу без смазки.

При высоких требованиях к износостойкости при­меняются "скользкие" резиновые композиции. Наибо­лее востребованы композиции РС-26ч-5 /-65, а также новый композиционный эластомерный материал К-38, обладающие повышенной износо- и абразивной стой­костью (при коэффициенте сухого трения эластомера по стали ниже 0,2), способные работать при сухом трении и под нагрузкой не менее 40 минут.
Использование "скользкой" резины в качестве мате­риала опорных шайб рабочих колес показало сущест­венное (в десятки раз) снижение износа. Испытания, проведенные в ЗАО "НОВОМЕТ-Пермь" на испытатель­ном стенде для погружных центробежных насосов, показали очевидные преимущества "скользких" резин над традиционными материалами, используемыми для изго­товления опорных шайб рабочих колес: текстолитами, флубоном, а также относительно новым износостойким материалом карбонит.
Эти резины используются для изготовления подшипни­ков скольжения и с успехом заменяют такие традицион­ные материалы, как текстолит, новолон (PTFE+cаrbon) и карбонит. "Скользкие" резины могут также использовать­ся для изготовления обкладки внутренней поверхности статоров винтовых насосов и забойных двигателей.
Для жестких эксплуатационных условий разработа­ны специальные рецептуры "скользких" резин на основе гидрированных каучуков (HNBR/HSN) и фторэластомеров (FEP).            

Резиновые композиции РС-26ч-5 /-65 соответствуют 1 классу стойкости к ВД по стандарту NAСE TM 0192-98 "Оценка стойкости эластомерных материалов при де­компрессии в среде 0С2".

  
 

Адсорбционно-абсорбционная модификация РТИ неиногенными ПАВ (НПАВ)
  Эластомерные композиции, применяемые для изго­товления уплотнений, опорных подшипников судов и забойных двигателей и других РТИ, работающих в ре­жиме трения скольжения по гладким металлическим поверхностям, должны обладать высокой износостой­костью, низким коэффициентом трения и минимальным моментом страгивания.
Адсорбционно-абсорбционная модификация (ААМ) - погружение готовых изделий в среду модификатора, сопровождающееся адсорбцией модифи­катора на поверхности изделия и его абсо­рбцией в поверхностные слои материала.
С течением времени, мигрируя на поверх­ность, модификатор создает функциональ­ный слой, например, слой с низким коэф­фициентом трения или (и) повышенной стойкостью к агрессивным средам. Данный метод применяется для уже готовых РТИ.
                Схема адсорбционно-абсорбционной модификации

  

Зависимость коэффициента трения f от времени t для эластомерных композиций, модифицированных различными методами.

  Зависимость коэффициента сухого трения f от нагрузки Q эластомерной композиции на основе БНКС-28 переходной вулканизации до и после ААМ в жидкой среде: а) при скорости 2,6 м/с; б) при скорости 6,2 м/с.

  Результаты стендовых испытаний манжет необработанных и после адсорбционно­абсорбционной модификации в жидкой среде (материал - И^Я, твердость по Шор А - 87 ед. Шор-А
  

Компания отмечена золотой медалью выставки «Шины, РТИ и каучуки-2007» за производство комплектующих для нефтедобывающей промышленности из материала на основе Aflas®. В настоящее время в РЕАМ-РТИ освоено промышленное изготовление патрубков, манжет, прокладок, уплотнительных колец, диафрагм гидрозащиты УЭЦН, пакерных уплотнений, подшипников скольжения и других эластомерных деталей из авторских резиновых смесей на основе материала Aflas®.

Исследования и работы над созданием новых резиновых смесей ведутся в РЕАМ-РТИ на постоянной основе. Это уникальные разработки, открывающие новые возможности для применения в самых разнообразных отраслях техники.

Основные требования к эластомерам, используемым в производстве высококачественных изделий для нефтегазового оборудования, смотрите на странице Основние требования к эластомерам.