PAEK per attrezzature petrolifere

La società Rampart Products specialista nella produzione di connettori per il settore dell’energia, ha specificato il polimero Victrex HT per un nuovo connettore elettrico HPHT (high pressure-high temperature) KTK (Kintec*) dedicato alla trasmissione di energia e di dati in totale sicurezza durante i processi di trivellazione. Utilizzato nelle attrezzature petrolifere, l’affidabilità di questo connettore multi-pin riveste un ruolo centrale nella riduzione dei costi legati ai tempi di fermo. Il materiale, così come il connettore, è stato testato andando anche oltre gli standard industriali previsti, simulando situazioni ambientali reali. Le società hanno lavorato a stretto contatto sia per la selezione del materiale sia per lo sviluppo di processo di stampaggio, consentendo così alla Rampart di introdurre il primo connettore realizzato con Victrex PAEK. 
A causa del crescente depauperamento delle riserve petrolifere, l’industria è costretta a identificare luoghi di intervento non convenzionali che possono esporre le attrezzature e i componenti a temperature e a pressioni sempre più elevate e a fonti di corrosione. 
“I clienti che utilizzano connettori epossidici devono fronteggiare alcuni potenziali problemi,” spiega Ed Beshoory, President della Rampart Products. “Stiamo quindi cercando di individuare materiali ad elevate prestazioni in grado di rispondere a svariati requisiti. Abbiamo quindi scelto per la prima volta un materiale Victrex, il polimero Victrex HT, grazie alla sua affidabilità e alle proprietà di processo. Il supporto fornito da Victrex nella fase di sviluppo sia dal punto di vista formativo che di trasformazione, ci hanno convinto a prendere in considerazione altri polimeri Victrex anche per applicazioni future, consentendoci così di offrire dei connettori con le prestazioni che stavamo cercando.”

L’incremento dei requisiti progettuali 
Il nuovo connettore doveva essere classificato per resistere a temperature oltre i 200° C e a pressioni di 1380 bar, fornendo al contempo una connessione elettrica affidabile e la protezione di costosi sensori e altri elementi elettronici. Si richiedeva inoltre la compatibilità con gli standard previsti, cicli di accoppiamento prolungati, nonché efficienza dal punto di vista dell’assemblaggio. Per testare l’affidabilità di tale connettore multi-pin realizzato con il materiale Victrex, la Rampart ha raccolto i dati usando una nuova vasca sperimentale che consente di riprodurre l’ambiente reale testando simultaneamente in modo molto preciso sia la prestazione termica che la pressione. Tipicamente, le altre modalità di valutazione prevedono di testare il connettore a una temperatura corretta ma a una pressione minima, oppure a pressione elevata però a temperatura ambiente.
Il superamento di protocolli come Norsok e ISO, è una consuetudine per Victrex. Grazie a questa procedura la società aiuta l’industria a comprendere meglio come i materiali Victrex PAEK operano in ambienti difficili. “Victrex tipicamente testa i polimeri più a lungo, cioè per più ore, simulando condizioni reali come temperature più alte e in presenza di sostanze chimiche più aggressive rispetto a quelle prescritte dal protocollo di prova,” spiega Dr Geoff Small, Energy Market Technology Manager alla Victrex. “Questo fornisce una predizione migliore del comportamento del polimero nelle diverse condizioni e contribuisce allo sviluppo di applicazioni affidabili.” 

Ridurre i tempi di fermo e costi di sistema
Tradizionalmente, nel mercato dei connettori elettrici KTK vengono utilizzati materiali epossidici (termoindurenti) caricati vetro. Tuttavia, questo materiale può rompersi o scheggiarsi, determinando così la necessità di sostituire i connettori. La Rampart Products ha riferito che i connettori realizzati con il Victrex HT mostrano un indice di resistenza all’urto doppio rispetto a quello dei materiali epossidici caricati vetro offrendo quindi una migliore affidabilità e una riduzione dei rischi di rottura e di produzione di schegge. I connettori realizzati con il polimero ad alte prestazioni Victrex fornisce una maggiore stabilità durante i processi di trivellazione consentendo una trasmissione di energia e di dati più affidabile rispetto agli altri materiali concorrenti. Inoltre, le vibrazioni interne allo strumento che possono causare polvere generata dai connettori epossidici, contribuiscono a determinare cali di tensione elettrica e costosi tempi di fermo.
“Oltre a scegliere il materiale corretto, in questo settore industriale è altrettanto importante identificare una modalità di produzione efficiente. Il polimero Victrex HT rende questo aspetto più facile e rapido grazie allo stampaggio a iniezione.” Victrex ha fornito anche un’assistenza esperta in merito allo stampaggio dei materiali, riducendo in questo modo i tempi di ciclo, consentendoci anche di migliorare ulteriormente la performance,” ha concluso Ed Beshoory, President of Rampart Products. Oltre al segmento principale, cioè il mercato relativo alla trivellazione, la Rampart ritiene anche che questa linea di connettori elettrici possa essere adottata anche in contesti sottomarini, dispositivi medicali e applicazioni militari.
Le attrezzature per la trivellazione petrolifera, in particolare i sistemi di tensione MWD (Measure While Drilling), richiedono solitamente connettori KTK 7-14. I connettori elettrici realizzati con i materiali Victrex possono essere utilizzati anche in strumenti LWD (Logging While Drilling), e pacchi batteria di pozzo.
I polimeri Victrex HT sono concepiti per mantenere eccellenti proprietà meccaniche a temperature e pressioni elevate, in presenza di sostanze chimiche aggressive fornendo un profilo complessivo superiore a quello del Victrex 450G, che viene utilizzato di frequente nell’ambito di tale contesto industriale.