Mga sanhi ng Packer Seal Failure

1. Mga pamamaraan ng pag-install

• Pinsala sa imbakan: pagtanda (init, sikat ng araw o radiation); pagbaluktot (mahinang suporta, mabibigat na karga).
• Pinsala ng friction: hindi pare-parehong pag-roll o pag-twist, o abrasion sa pamamagitan ng un-lubricated sliding.
• Pagputol sa pamamagitan ng matutulis na mga gilid: Hindi sapat na taper sa mga sulok, matutulis na gilid sa mga port, seal grooves atbp.
• Kakulangan ng pagpapadulas.
• Pagkakaroon ng dumi.
• Paggamit ng mga maling tool sa pag-install.

2. Mga kadahilanan sa pagpapatakbo

• Hindi sapat na kahulugan ng tungkulin: Komposisyon ng mga likido, normal na kondisyon sa pagtatrabaho o lumilipas na kondisyon.
• Pagbabalat ng seal dahil sa localized rolling habang nagbabago ang pressure.
• Extrusion dahil sa pagpapalawak ng seal (pamamaga, thermal, explosive decompression) o dahil sa compression.
• Masyadong maikli ang mga oras ng decompression na humahantong sa blistering.
• Pagsuot at pagkapunit dahil sa hindi sapat na pagpapadulas.
• Magsuot ng pinsala dahil sa pagbabagu-bago ng presyon.

3. Buhay ng serbisyo

Sa normal na operasyon, ang buhay ng serbisyo ng isang polymeric seal ay limitado sa pamamagitan ng pagtanda at pagsusuot. Ang temperatura, mga presyon ng pagpapatakbo, bilang ng mga cycle (pag-ikot, pag-slide, mekanikal na stress) at ang kapaligiran ay may impluwensya sa kabuuang buhay ng serbisyo. Ang pagtanda ay maaaring isang pisikal na kababalaghan tulad ng isang permanenteng pagpapapangit, o maaaring dahil sa isang reaksyon sa mga kemikal sa kapaligiran. Ang pagsusuot ay maaaring sanhi ng pagkuskos ng seal sa isa pang ibabaw sa mga dynamic na aplikasyon, o ng malakas na pagbabagu-bago ng presyon sa mga static na aplikasyon. Karaniwang tumataas ang resistensya ng pagsusuot sa pagtaas ng tigas ng materyal ng selyo. Ang kaagnasan ng mga bahaging metal at kakulangan ng pagpapadulas ng ibabaw ay nagpapataas ng rate ng pagkasira.

4. Minimum at maximum na temperatura

Ang kakayahang mag-sealing ng mga elastomer ay malakas na bumababa kung ang temperatura ay mas mababa kaysa sa inirerekomendang mga temperatura, dahil sa pagkawala ng pagkalastiko. Ang mga katangian ng mababang temperatura ay maaaring gumanap ng isang mahalagang papel sa proseso ng pagpili para sa mga elastomeric seal para sa mga aplikasyon sa ilalim ng dagat sa malamig na karagatan. Sa mataas na temperatura, nangyayari ang pinabilis na pagtanda. Ang pinakamataas na temperatura para sa mga elastomer ay nag-iiba sa pagitan ng 100 at 300°C. Ang mga elastomer na maaaring patakbuhin sa paligid ng 300°C ay may posibilidad na magkaroon ng mahinang pangkalahatang lakas at mahinang wear resistance. Sa disenyo ng selyo, dapat na nakalaan ang silid upang payagan ang pagpapalawak ng elastomer dahil sa pagtaas ng temperatura (thermal expansion ng mga materyales ng seal ay humigit-kumulang isang order ng magnitude na mas malaki kaysa sa mga bakal).

5. Presyon

Ang pressure na ibinibigay sa seal ay maaaring magresulta sa isang permanenteng deformation ng seal (compression set). Ang compression set ay dapat na limitado upang magarantiya ang leak free operation. Ang isa pang problema na maaaring lumitaw sa mataas na presyon, ay ang pamamaga (10-50%) ng dami ng elastomer sa pamamagitan ng pagsipsip ng mga likido sa balon mula sa kapaligiran. Ang limitadong pamamaga ay katanggap-tanggap kung pinapayagan ito ng disenyo ng selyo.

6. Mga pagkakaiba sa presyon

Ang elastomer ay dapat magkaroon ng isang mahusay na pagtutol sa pagpilit kung mayroong isang malaking pagkakaiba sa presyon sa ibabaw ng selyo. Ang pagpilit ay ang pinakakaraniwang sanhi ng pagkabigo sa mga high pressure seal sa mataas na temperatura. Ang extrusion resistance ng isang seal ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng pagtaas ng tigas nito. Ang mas mahirap na mga seal ay nangangailangan ng mas mataas na interference at assembly forces para sa epektibong sealing. Ang selyadong puwang ay dapat gawin kasing maliit hangga't maaari na nangangailangan ng makitid na mga pagpapaubaya sa panahon ng paggawa.

7. Mga siklo ng presyon

Ang mga siklo ng presyon ay maaaring humantong sa pagkasira ng elastomer sa pamamagitan ng paputok na decompression. Ang kalubhaan ng pinsala sa elastomer ay depende sa komposisyon ng mga gas na naroroon sa materyal ng selyo at kung gaano kabilis ang pagbabago ng presyon. Ang mas homogenous na elastomeric na materyales (hal. Viton) ay mas lumalaban sa explosive decompression kaysa sa mga elastomer (gaya ng Kalrez at Aflas) na kadalasang naglalaman ng maraming maliliit na cavity. Pangunahing nangyayari ang decompression sa mga aplikasyon ng pag-angat ng gas. Kung mangyari ang mga pressure cycle, ang isang masikip na glandula ng selyo ay kanais-nais dahil nililimitahan nito ang inflation ng seal sa panahon ng decompression. Ang pangangailangang ito ay sumasalungat sa pangangailangang magkaroon ng puwang para sa thermal expansion at pamamaga ng seal. Sa mga dynamic na aplikasyon ang isang masikip na glandula ng selyo ay maaaring magresulta sa pagkasira o pagbubuklod ng elastomer.

8. Mga dinamikong aplikasyon

Sa mga dynamic na aplikasyon, ang friction ng seal na may umiikot o reciprocating (sliding) shaft ay maaaring magdulot ng pagkasira o pagpilit ng elastomer. Sa pamamagitan ng isang sliding shaft, ang pag-roll ng seal ay maaari ding mangyari, na madaling magresulta sa pinsala. Ang isang mahirap na sitwasyon ay ang kumbinasyon ng mataas na presyon at isang dynamic na aplikasyon. Upang mapabuti ang paglaban sa pagpilit ng isang selyo, ang katigasan nito ay madalas na tumataas. Ang mas mataas na katigasan ay nagpapahiwatig din na ang mas mataas na interference at assembly forces ay kailangan na nagreresulta sa mas mataas na friction forces. Sa mga dinamikong aplikasyon, ang pagbuga ng selyo ay dapat na limitado sa 10-20%, dahil ang pamamaga ay magreresulta sa pagtaas ng mga puwersa ng friction at pagsusuot ng elastomer. Ang isang mahalagang katangian para sa mga dynamic na application ay isang mataas na katatagan, ibig sabihin, ang kakayahang manatiling nakikipag-ugnay sa isang gumagalaw na ibabaw.

9. Seal na disenyo ng upuan

Ang disenyo ng selyo ay dapat pahintulutan ang (10-60%) na pamamaga ng elastomer sa langis at gas. Kung walang sapat na silid, magaganap ang pagpilit ng selyo. Ang isa pang mahalagang parameter ay ang laki ng extrusion gap. Sa matataas na presyon, napakaliit lamang na mga puwang ng extrusion ang pinapayagan na nagreresulta sa isang kinakailangan para sa mahigpit na pagpapaubaya. Sa ilang mga kaso maaaring ilapat ang mga anti-extrusion ring. Ang disenyo ng upuan ay dapat ding isaalang-alang ang mga kinakailangan sa pag-install ng selyo. Sa panahon ng pag-install, ang elastic elongation (stretch) ay hindi dapat magresulta sa permanenteng pagpapapangit at ang elastomer ay hindi dapat masira ng matutulis na sulok. Kapaki-pakinabang na tandaan na ang mga disenyo ng gland-seal ay likas na ligtas, dahil ang seal ay hindi nakaunat sa panahon ng pag-install, na kung saan ay ang kaso sa isang disenyo ng piston seal. Sa kabilang banda, ang mga disenyo ng gland seal ay mas mahirap gawin at mahirap i-access para sa paglilinis at para sa pagpapalit ng seal.

10. Pagkatugma sa hydrocarbons, CO2 at H2S

Ang pagtagos ng hydrocarbons, CO2 at H2S sa elastomer ay nagreresulta sa pamamaga. Ang pamamaga ng mga hydrocarbon ay tumataas sa presyon, temperatura at mabangong nilalaman. Ang nababaligtad na pagtaas ng dami ay sinamahan ng unti-unting paglambot ng materyal. Ang pamamaga ng mga gas tulad ng H2S, CO2 at O2 ay tumataas nang may presyon at bahagyang bumababa sa temperatura. Ang mga pagbabago sa presyon pagkatapos ng pamamaga ng seal ay maaaring magresulta sa pagkasira ng decompression sa seal. Ang H2S ay tumutugon sa ilang mga polymer, na nagreresulta sa cross-linking at samakatuwid ay hindi maibabalik na hardening ng seal material. Ang pagkasira ng mga elastomer sa mga pagsusuri sa selyo (at posibleng nasa serbisyo din) ay karaniwang mas mababa kaysa sa mga pagsusuri sa paglulubog, marahil dahil sa proteksyon na inaalok ng lukab ng selyo sa atake ng kemikal.

11. Pagkakatugma sa mga kemikal na mahusay na paggamot at mga inhibitor ng kaagnasan

Ang mga corrosion inhibitor (naglalaman ng mga amine) at paggamot sa mga completion fluid ay napaka-agresibo laban sa mga elastomer. Dahil sa kumplikadong komposisyon ng mga inhibitor ng kaagnasan at mga kemikal na mahusay na paggamot, pinapayuhan na matukoy ang paglaban ng elastomer sa pamamagitan ng pagsubok.

Ang Vigor ay may maraming taon ng karanasan sa industriya sa paggawa at paggawa ng mga tool sa pagkumpleto, na lahat ay idinisenyo, ginawa at ibinebenta alinsunod sa mga pamantayan ng API 11 D1. Sa kasalukuyan, ang mga packer na ginawa ng Vigor ay ginagamit sa mga pangunahing larangan ng langis sa buong mundo, at ang feedback mula sa mga customer sa site ay napakaganda, at lahat ng mga customer ay handang makipagtulungan sa amin. Kung interesado ka sa mga packer ng Vigor o iba pang mga tool sa pag-drill at completion logging para sa industriya ng langis at gas, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa propesyonal na teknikal na koponan ng Vigor upang makuha ang pinaka-propesyonal na teknikal na suporta at ang pinakamahusay na kalidad ng mga produkto.