EoW March 2010

technischer artikel

sichert die Erfüllung der Anforderungen für Niedrigtemperatur-Flexibilität und Kaltbiegung bei –40°C und –50°C n

5 Literatur

http://www.gazprom.com/eng/Arcticles/ Arcticle21712.shtml http://www.upstreamonline.com/incoming/ Arcticle132282.ece

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[2]

[3] A D McCracken, T P Poulton, E Macey, J M Monro Gray and G S Nowlan, “Arctic oil and gas” Popular Geoscience http://www.gac.ca, 2007 [4] http://www.nek606.net/ [5] E Rohde “Ethylene vinyl acetate elastomers: applications and opportunities for industrial rubber goods” 141 st Meeting of the Rubber Division American Chemical Society, Proceedings (1992) [6] D Achten “Next generation HNBR grades: new materials for oilfield applications” Oilfield Engineering and Polymers (2006) [7] H Magg “The structure of Therban® (HNBR) and the impact of the low temperature characteristics of elastomeric materials” 3° Werkstoffkongress, Loeben Graz (2005) [8] C Fischer, C Wrana, J Ismeier, F Taschner, “Crosslink architecture of EVM based vulcanisates and its influence on technologically relevant properties” German Rubber Conference Proceedings, July 3–6, Nuremberg, 2006 [9] World Oil Fluids 2007 “Drilling completion and workover fluids” Gulf Publishing Co, PO Box 2608, Houston, TX 77252 USA (2007) [10] M La Rosa, C Wrana, D Achten “Electron beam curing of EVM and HNBR for cable compounds” 55 th IWCS Conference (2006) [11] http://www.eastman.com/NR/ rdonlyres/17704C03–05BD–448F–8221– 2F39C01E7191/0/L167.pdf [12] H Meisenheimer, “Low smoke, non–corrosive fire retardant cable jacket based on HNBR and EVM” Jicable’91 June 24–28, Versailles, 1991

TS-Veränderung [%] EB-Veränderung [%] Shorehärte A [%]

Eigenschaftsveränderung [%]

Bild 10 ▲ ▲ : Prüfung der Heißluftalterung für 672 Stunden bei 135 °C

Meisenheimer [12] beschreibt die synergetische Wirkung der EVM-Polymere und ATH in 1991 und erklärt, daß LOI für Levapren FRNC-Kabelcompounds eine Erhöhung beim konstanten Laden von 190 phr oder darüber hinaus bei Klassen mit VA-Gehalt über 65% wt erlebt. Außerdem beschrieben innerbetriebliche Studien, die mit Geniosil ® XL 33 durchgeführt wurden, eine interessante Wirkung auf den LOI der Compounds, die mit Levapren R 700 HV und 190 phr ATH (BET=12 m 2 /g) vorbereitet wurden. Eine Erhöhung des Silangehalts bis zu 3 phr in Korrelation mit einer Steigerung des LOI. Entsprechend der Spezifikation NEK 606, ist eine Prüfung der Heißluftalterung für 168 Stunden bei 120°C bei Compounds durchzuführen, die für die Kabelummantelung bestimmt sind. Um die Grenzen der entwickelten Compounds weiter hinaus zu schieben, wurde eine strengere Prüfung für 168 Stunden, 336 Stunden und 672 Stunden bei 135°C durchgeführt. Die Werte der Veränderung der Eigenschaften nach der Alterung sind in Bild 9 und 10 dargestellt. Nach 336 Stunden werden die ersten Wirkungen der Alterung in den entwickelten Compounds beobachtet, insbesondere bei der Bruchdehnung der Compounds basierend auf Therban ® LT 2007, Therban ® LT 2007 und Levapren ® 500 HV B ( Bild 9 ). Im Vergleich zur Alterung nach 336 Stunden, ist die Beibehaltung der Eigenschaften für die entwickelten Compounds nach 672 Stunden gut; nur geringfügige Änderungen bei der Veränderung der Eigenschaften konnten beobachtet werden, insbesondere für Levapren ® 500HV basierte Compounds ( Bild 10 ). Dies könnte durch eine Optimierung des Wärmestabilisierungspaket basierend auf Stabaxol ® P und Rhenofit ® DDA-70 angepaßt werden. Entsprechend der Auswirkungen dieser Studie, erfüllt die Beständigkeit der Heißluftalterung die Anforderungen der Kabelnormen. Eine Steigerung der Betriebstemperatur für Kabel in Offshore- Plattformen könnte eine Verbesserung 3.5 Eigenschaften der Heißluftalterung

im gesamten Kabelaufbau für Pulte und Instrumentierung darstellen, mit einem geringen Einsatz von Kupferleitern und demzufolge mit einer Einsparung der gesamten Kabelkosten. 4 Schlussfolgerung Levapren 700 HV ist ein geeignetes • polymerbasiertes Compound für öl- und schlammbeständige HFFR-Kabel, obwohl es sich für Kabel mit Niedrigtemperaturbeständigkeit nicht so gut eignet, die in arktischen Umgebungen typisch sind (–40°C und –50°C) Mischungen von HNBR und EVM • zeigten einen guten Kompromiss für öl- und schlammbeständige Eigenschaften sowie für Heißluftalterung- Eigenschaften, selbst bei nicht ausreichenden Niedrigtemperatur- Leistungseigenschaften (niedrige Bruchdehnung bei –40°C und –50°C und Kaltbiegung bei –50°C) Therban • ® LT 2007 bietet eine hervorragende Leistung in Bezug auf Messungen, die bei Niedrigtemperaturen durchgeführt wurden (unter –50°C), die in arktischen Regionen typisch sind. Ein hervorragendes Gleichgewicht von mechanischer Beständigkeit sowie Öl- und Schlammbeständigkeit und flammwidrige Eigenschaften wurde in Compounds beobachtet, die mit diesem Material vorbereitet wurden, allerdings mit einer ziemlich niedrigen Leistung was die Prüfung der Heißluftalterung betrifft Die Hochpolarität von HNBR-Materialien • im Kombination mit EVM-Polymeren bietet Kabelcompoundlösungen für den Öl- und Gasmarkt mit ziemlich guten Kosten–Leistungsvorteilen Die Entwicklung von Hochleistung- • Kabelcompounds fordert den Einsatz von Sonderadditiven, wie z. B. Alpha-Silanen und flammwidrige, fein-strukturierte Füllstoffe Eine Kombination von Weichmacher mit • unterschiedlichen Eigenschaften und hohemspezifischemOberflächen-Füllstoff

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