EoW March 2010

technischer artikel

Leistungseigenschaft. Dies könnte der hohen Polarität zugeschrieben werden, die durch einen hohen Gehalt an VA im EVM-Polymer (70%) erzeugt wurde, während im Fall des HNBR-Materials die Polarität der hohen Dipol-Dipol-Wirkung der ACN-Gruppe innewohnt, die trotz des niedrigen Gehalts im Therban LT 2007 ausreicht, um die geforderte Ölbeständigkeit zu bieten, die für diese Compounds verlangt wird. Die größte Veränderung der Zugeigenschaften kann in Compounds basierend auf EVM 50% VA-Gehalt beobachtet werden. Die Polarität dieses Compounds ist nur gut genug, um dem Eintauchen im Öl IRM 902, jedoch nicht im Öl IRM 903 zu widerstehen, das aggressiver und polarer als das 902 ist. Die Compounds mit EVM 70% VA-Gehalt zeigten eine vergleichbare Ölbeständigkeit gegenüber dem HNBR basiertem Compound ( Bild 2 und 3 ).

Die Wirkung auf Gewicht, Volumen und Veränderung der Zugeigenschaften ist in Bild 4 und 5 ersichtlich. Compounds, basierend auf Therban LT 2007 und Levapren 700 HV, zeigten die beste Leistung und Beibehaltung der Eigenschaften. Es ist wichtig, Materialien mit einem hohen Polaritätsgrad auszuwählen, da die Polarität der Compounds eine Schlüsselrolle bei der Ölbeständigkeitsleistung spielt. Im Falle von Compounds, basierend auf Polymermischungen, scheint eine gewisse Synergie zwischen HNBR- und EVM-Polymeren zu bestehen – falls eine extreme physikalische Leistung erforderlich ist, kann EVM mit HNBR vermischt werden. Dies trägt dazu bei, die gesamten Kosten für das Compound zu reduzieren und verbessert die Verarbeitung, während die Wärme- und Ölbeständigkeit erhalten bleiben. wurden zuvor entwickelt, um sehr anspruchsvollen Spezifikationen gerecht zu werden, insbesondere in den Spezifikationen der Militär-Marinetechnologie, NES 518 (Def-Stand 61-31 Teil 12) und VG 95218 [10] . 3.3 Niedertemperatureigenschaften Die Flexibilität der Kabel für Offshore- Plattformen in den arktischen Regionen ist von fundamentaler Bedeutung, um die höchste Effizienz (minimale Ausfallzeiten und Wartung) bei der Öl- und Gasproduktion und bei Raffinierungstätigkeiten dieser Einrichtungen zu sichern. Extrem niedrige Temperaturen (–40°C und –50°C) sind in dieser Umgebung gängig und daher ist HNBR- und EVM-Mischungen

Gewicht/IRM-Öl902/168h@100ºC Volumen/IRM-Öl902/168h@100ºC Gewicht/IRM-Öl903/168h@100ºC Volumen/IRM-Öl903/168h@100ºC

Gewicht- und Volumenveränderung [%]

Bild 2 ▲ ▲ : Volumen- und Gewichtsveränderung nach dem Eintauchen im Öl IRM 902 und 903 für 168 Stunden bei 100°C

-ÖI

-ÖI

Zugfestigkeitsveränderung -ÖI

-ÖI

Bild 3 ▲ ▲ : Veränderung der Zugfestigkeitseigenschaften nach dem Eintauchen imÖl IRM 902 und 903 für 168 Stunden bei 100°C

Compounds 4 und 5 sind schwer vergleichbar, da der Füllmittel- und der Weichmachergehalt nicht gleich sind. Anfänglich zeigte ein Compound mit dem gleichen Anteil an Füllmittel undWeichmacher wie jenes anderer Mischungen sehr niedrige Spannungs- Dehnungs-Eigenschaften (6,4 MPa und 290% EB) sowie niedrige Härte und Reißfestigkeit. Aus diesem Grund wurde eine Optimierung durch die Erhöhung des Füllmittels und die Senkung des Weichmachers (30 Teile pro Hundert von Kautschuk (phr) mehr ATH und 5 phr weniger Weichmacher DOS) durchgeführt. Fischer u. a. [8] fanden eine Korrelation zwischen dem VA-Gehalt und der Vernetzungsdichte für Levapren ® -Compounds, die unter den gleichen Bedienungen vorbereitet wurden (konstanter Peroxid- und andere Additiven-Gehalt). Das könnte die niedrigen Spannungs- Dehnungs-Eigenschaften erklären, die im anfänglichen Compound 5 erforscht wurden. Die Ölbeständigkeit ist eng mit der Polarität eines Elastomers verbunden. Die Polarität der EVM-Elastomere wird anhand des Vinylacetat-Gehalts und für HNBR-Elastomere anhand des Acrylnitril-Gehalts bestimmt [5] . Die Messung der Eigenschaften und die Volumenveränderung nach dem Eintauchen im Öl bestätigt diese Wirkung ( Bild 2 und 3 ). Compounds basierend auf EVM 70% VA-Gehalt und HNBR LT zeigten die niedrigste Quellung und Veränderung der Zugfestigkeit- 3.2 Medienbeständigkeit 3.2.1 Öl IRM 902 und 903

3.2.2 Wasser- und ölbasierte Bohrschlämme

Wasserbasierte Systeme Zweiwertige Kationen wie z. B. Kalzium und Magnesium, die Süßwasser-Bohrschlamm hinzugefügt werden, hindern die Lehmbild- ung und Quellung von Schiefer.

Große Mengen von löslichem Kalziumwerden eingesetzt, um sich ablösenden Schiefer und die Bohrlocherweiterung zu prüfen sowie Schäden an den Ausrüstungen zu verhindern. Kalziumbehandelte Schlämme widerstehen Salz und Anhydritverunreinigungen, sind jedoch empfindlich gegenüber Erstarrung und Erhärtung bei hohen Temperaturen [9] . Ölbasierte Systeme Diese Systeme basieren auf Wasser-in-Öl-Emulsionen,inder Regel mit Kalziumchloridsole als emulgierte Phase und Öl als kontinuierliche Phase. Sie können bis zu 50% Sole in der flüssigen Phase beinhalten. Invertemulsion- Schlämme sind eine “entspannte” Emulsion, mit niedrigeren elektrischen StabilitätenundhöherenWerten der Flüssigkeitsverluste [9] .

Bild 4 ▼ ▼ : Gewichts- und Volumenveränderung nach dem Eintauchen in Sole und Carbo Sea Bohrschlamm für 1.344 Stunden bei 70°C

GewichtSole (CaBr2)/134h@70ºC VolumenSole (CaBr2)/134h@70ºC GewichtCarboSea/1344h@70ºC VolumenCarboSea/1344h@70ºC

Gewicht- und Volumenveränderung [%]

Bild 5 ▼ ▼ : Veränderung der Zugfestigkeitseigenschaften nach dem Eintauchen in Sole und Carbo Sea Bohrschlamm für 1.344 Stunden bei 70°C

DeltaTSSole (CaBr2)/1344h@70ºC DeltaEBSole (CaBr2)/1344h@70ºC DeltaTSCarboSea/1344h@70ºC DeltaEBCarboSea/1344h@70ºC

Zugfestigkeitsveränderung [%]

185

EuroWire – März 2010