Уплотнения, устойчивые к декомпрессии и взрывозащитные (AED)

Уплотнения, устойчивые к взрывной декомпрессии (AED), обеспечивают надежную и эффективную защиту в высоконапорных применениях, при которых происходит быстрое снижение давления, чаще всего в нефтяной и газовой промышленности.

Кольца типа O-ring, предотвращающие взрывную декомпрессию AED (Anti Explosive Decompression), — это специально разработанные уплотнения, которые являются важным элементом в применениях, связанных с газом под давлением. Они созданы для предотвращения взрывной декомпрессии, а значит — для защиты работников от травм и оборудования от потенциальных повреждений.

В дальнейшем в статье мы объясним, что такое взрывная декомпрессия, где применяются уплотнения, устойчивые к AED, из каких материалов они изготовлены и какое влияние они оказывают на нефтяную и газовую промышленность.

Взрывная декомпрессия (ED) — что это?

Взрывная декомпрессия (также называемая быстрой газовой декомпрессией или RGD) — это структурное повреждение эластомерных уплотнений и уплотнительных колец типа O-ring, вызванное быстрым падением давления газовой среды.

Это явление часто наблюдается, когда эластомерное уплотнение подвергается воздействию газа под высоким давлением. Газы могут насыщать материал, заполняя все молекулярные пустоты, что в результате вызывает разбухание уплотнения. Само по себе разбухание не обязательно приводит к повреждению уплотнительного кольца, однако если давление резко падает, эластомерный материал может подвергнуться взрывной декомпрессии. Что это означает? Это значит, что при резком уменьшении внутреннего давления газ, проникший в уплотнение, будет расширяться в нём с высокой скоростью, что вызовет расширение пор, приводя к образованию вмятин, трещин, разрывов, которые могут привести к его полному разрушению.

Это явление, когда система под высоким давлением подвергается быстрой декомпрессии, также называется декомпрессией противовзрывной (AED).

Хотим подчеркнуть, что взрывная декомпрессия — это внезапное и стремительное высвобождение газа из среды с высоким давлением, что имеет прямое влияние на работников и оборудование. Разрыв или взрыв уплотнения может привести к серьезным травмам персонала и дорогостоящим авариям оборудования.

Материалы, которые подходят для условий высокого давления

O‑ринги AED изготавливаются из материалов, устойчивых к газовой среде под высоким давлением. Их большое преимущество заключается в том, что они выдерживают резкие падения давления без риска деформации или разрыва. Подобные уплотнения разработаны из высококачественных эластомеров, отличающихся упругостью и способностью сохранять свою форму даже после воздействия газов под высоким давлением.

Доступен широкий ассортимент материалов, из которых изготовлены уплотнения AED и кольца типа O-ring AED. Распространённым материалом является фторэластомер FKM (Viton®). В нефтяной и газовой промышленности также используются материалы такие как: гидрогенизированный нитрил (HNBR), производное фторэластомера (FEPM/Alfas®), перфторэластомер (FFKM/Kalrez®).

FKM

• обеспечивает оптимальную стойкость к взрывной декомпрессии
• может применяться в системах, контактирующих с широким спектром топлив, масел, хлорсодержащих растворителей
• предназначено для применения в бурении нефти и газа
• имеет сертификат соответствия стандартам NORSOK M0170 Rev. 2 и NACE TM0297 в части быстрой газовой декомпрессии 

FEPM

• обеспечивает отличную стойкость к кислотам и щелочам, воде, а также аминам
• подходит для применений под высоким давлением и при циклических изменениях давления
• материал характеризуется высокой стойкостью к воде и агрессивным средам
• особенно полезен в разведке и добыче нефти и газа
• тестирован в соответствии с NACE TM0297

FFKM

• исключительная устойчивость к взрывной декомпрессии
• отличная химическая и температурная стойкость 

HNBR

• оптимальная устойчивость к взрывной декомпрессии
• высокий уровень стойкости к маслам и нагреву
• обеспечивает химическую стойкость к нефти и смазочным материалам
• отличная стойкость к диоксиду углерода и аминовым ингибиторам коррозии
• отлично подходит для областей, где стандартные температуры слишком высоки для использования нитрила, но недостаточно высоки для применения каучука FKM
• данный состав соответствует стандартам NORSOK M0170 Rev.2

Выбор эластомера — на что обратить внимание?

Проверьте, на что следует обратить внимание при выборе материала, который поможет решить проблему уплотнения в применениях высокого давления:

• давление (повреждения, вызванные газовой декомпрессией, как правило, увеличиваются с ростом давления)
• жёсткость (увеличение жёсткости эластомерного уплотнения обычно повышает его устойчивость к быстрой газовой декомпрессии)
• высокая температура (проницаемость газов тесно связана с температурой, поэтому материалы AED должны быть устойчивы к широкому диапазону экстремальных температур)
• химическая стойкость (в нефтяной и газовой промышленности эластомерные уплотнения и кольца типа O-ring подвергаются воздействию различных химических веществ, таких как природный газ (метан), диоксид углерода, сероводород, гидравлические жидкости)

Уплотнения, устойчивые к AED — применение

Эластомерные уплотнения AED идеально подходят для областей, в которых взрывная декомпрессия может представлять серьёзную угрозу безопасности как для работников, так и для оборудования. Кольца типа O-ring, устойчивые к взрывной декомпрессии, широко используются в высоконапорных средах, встречающихся в нефтяной и газовой промышленности.

Познакомьтесь с преимуществами применения уплотнений, устойчивых к AED:

• предотвращают возникновение взрывной декомпрессии
• помогают предотвращать отказы и повреждения оборудования
• значительно повышают безопасность персонала — защищают его от потенциальных травм и даже гибели
• повышают производительность
• сокращают время дорогостоящих простоев
• оказывают значительное влияние на безопасную эксплуатацию оборудования

Сертификат AED

Сертификат AED — это документ, подтверждающий, что уплотнительные кольца соответствуют строгим нормам и высоким стандартам безопасности, требуемым в таких отраслях, как авиация, переработка нефти и газа, химическая переработка.

Международные стандарты испытаний эластомеров в условиях взрывной декомпрессии включают:

• NORSOK M710 Rev.2 Раздел 7.3 Приложение B: "Квалификация неметаллических уплотнительных материалов и производителей — устойчивость к быстрой газовой декомпрессии (RGD)"
• NACE TM0297 "Влияние декомпрессии диоксида углерода при высокой температуре и под высоким давлением на эластомерные материалы"
• ISO 23936-2 "Нефтяная, нефтехимическая и газовая промышленность: неметаллические материалы, контактирующие со средами, связанными с добычей нефти и газа — Часть 2: Эластомеры"
• Общая спецификация TOTAL GS PVV 142, Приложение 8 "Процедура типового испытания уплотнений из эластомера типа O-ring на взрывную декомпрессию"

Как мы уже упоминали, повреждения уплотнений, применяемых в средах высокого давления, происходят в результате пузырей, трещин, возникающих из-за проникновения газа в уплотнительный материал. Уплотнения и кольца типа O-ring, устойчивые к AED, были разработаны, чтобы предотвратить возникновение отказов и выдерживать быструю газовую декомпрессию.

Чтобы узнать больше о наших высококачественных резиновых изделиях или более подробно обсудить ваши требования, приглашaем связаться по телефону: +48 22 292 40 24 или +48 50 516 03 03, по электронной почте (power|powerrubber.com| |Power|PowerRubber.com) или через наш контактный формуляр