石油和天然气应用中的高性能聚合物PEEK、PPS材料

石油和天然气行业的发展一直是上个世纪工业繁荣的基石之一。虽然提取、储存、提炼和分配的过程已经存在了一段时间，但背后的技术仍在不断发展。此外，随着新的和改进的方法的开发，它们需要结合使用特殊材料。

聚合物工业一直与石油和天然气密切相关，因为许多聚合物是炼油过程的副产品。因此，聚合物以及聚乙烯和聚丙烯的供应和价格几乎与油价同步变动。然而，这些基础聚合物很少用于石油和天然气设备。腐蚀性化学品、高温和粗暴处理的存在要求使用高性能塑料，PEEK 和 PPS 等聚合物特别有用，因为它们能够承受多种力并且需要最少的维护。这意味着它们可以安装在系统深处的设备中，并且不需要经常检查它们。

填料环、V 形环

考虑到PEEK 和 PPS 在高达 260°C 的温度下都是稳定的，因此它们在石油和天然气应用中具有无可估量的价值，例如 PEEK填料环、V 形环、V 形填料或 V 形填料通常用于石油开采设备，这些部件通常由PEEK 、PPS 制成，并加入碳填充物以增加耐磨性。V 形环通常制作成一个堆叠在另一个之上，然后作为单个元件安装在金属轴周围。这些环可保护轴免受磨损，并且它们本身可以抵抗轴也会遇到的气体和热量。

鉴于环上加工有V 形槽并且它们需要完美地相互配合，并非所有制造商都能够制造此类组件。需要注意公差，可低至 2 微米，以确保配合。此外，需要特别注意碳的混合，因为如果部件要按要求具有 10-15 年的使用寿命，则碳的混合需要均匀。

密封环和垫圈

密封环和垫圈在高压环境中特别有用。石油和天然气工艺不仅涉及高温下的腐蚀性化学物质，而且这些化学物质通过系统的压力也可能非常不稳定，密封环和垫圈——通常由 PTFE+PPS 混合物制成——需要足够柔软以形成足够的密封，但又要足够坚固以承受高压而不变形，密封圈通常用于金属对金属的接头，并且应该能够承受超过100 巴的压力。它们对于确保系统不会泄漏和/或失去压力是不可或缺的——这两者都会产生非常不利的影响。

阀门、阀座和导管

聚合物阀门——例如蝶阀、球阀，甚至是专用阀门和导管——对于管理系统内的流量至关重要。这些系统中的液体或气体甚至可以腐蚀不锈钢等坚固材料。PPS和PEEK 通常用作球阀座，而 PEEK和PPS 也可以加工成特殊的阀门和 T 型接头，以确保系统不会随着时间的推移被存在的化学物质腐蚀。

管道内衬

PEEK 管道衬里是确保大型管道（通常使用低碳钢制成）免受腐蚀的常用工艺,PEEK首先被挤压成壁厚为2.5-4mm 的管道，然后使用液压机将其拉入低碳钢管中，在钢管内形成均匀的层。低碳钢中的 PTFE 层确保金属得到完全保护。这种内衬管道对于创建可以使用数年甚至数十年而不会被腐蚀或发生泄漏的管道系统至关重要。

滑动轴承

虽然聚合物的主要目的是在流体系统中保护和提高效率，但PEEK也可用于轴承，使石油和天然气管道能够跨越很远的距离。滑动轴承由一层PEEK制成，位于管道支架下方。轴承的目的有两个。首先，它允许压缩载荷作用在它上面。为此需要PEEK的高抗压强度。更重要的是，PEEK材料的低摩擦系数允许滑动运动。这种运动至关重要，因为金属管道在一天内会经历巨大的热胀冷缩。轴承的滑动运动允许这一点，并确保管道支撑下不会产生可能导致管道损坏或支撑倒塌的应力。