석유 및 가스 산업 장비가 겪는 고압, 극한의 온도, 독한 화학물질, 거친 취급을 견딜 수 있는 소재는 거의 없습니다. Drake Plastics는 이러한 과제를 해결해 줄 초고성능 엔지니어링 플라스틱을 전문으로 합니다. 모두 석유 및 가스 운영의 가장 까다로운 조건에서 가동 중단 시간을 줄이고 서비스 수명을 연장하며 안정성을 개선하는 데 있어 현장에서 입증된 실적을 보유하고 있습니다.
Drake’s 다용도 소재 포트폴리오에는 다양한 Victrex® 및 KetaSpire® PEEK, 고온용 PEEK XT, Victrex HT PEK, Torlon PAI, Ryton® R-4 PPS, Ultem™ PEI 및 AvaSpire® PAEK Grades가 포함되어 있습니다. 당사는 이러한 탁월한 소재를 압출 가공 가능한 스톡 형상, 정밀 CNC 가공 부품, 사출 성형 형상 및 부품으로 변환하여 탐사, 벌목, 시추, 작업 및 생산 장비와 미드스트림 작업을 위한 펌프, 밸브 및 컴프레서 구성품에 사용합니다.
이러한 고성능 열가소성 플라스틱은 각각 고온에서의 구조적 강성, 극저온에서의 충격 강도, 전기 및 단열 특성, 마찰 마모, 부식 및 화학적 공격에 대한 저항성 등 고유한 조합을 제공합니다. 이 재료 포트폴리오에서 사용할 수 있는 다양한 속성 조합은 엔지니어에게 각 애플리케이션의 운영 환경에 맞게 조정된 신뢰할 수 있는 성능을 위한 견고한 옵션을 제공합니다.
용융 가공이 가능한 열가소성 수지인 Drake’s 고성능 소재는 사출 성형 및 압출 성형을 통해 가공 가능한 반제품 형태로 제작될 수 있습니다. 이러한 생산 다양성 덕분에 석유 및 가스 애플리케이션을 위한 사출 성형 및 CNC 가공 부품 구성이 거의 무제한으로 가능합니다.
드레이크의 고성능 소재를 사용한 석유 및 가스 애플리케이션
탐사, 로깅, 시추, 개수, 생산 및 배관 설비용 부품의 설계 및 생산 분야에서 30년 넘게 엔지니어들과 협력해 온 Drake’s 애플리케이션 개발 팀은 다음과 같은 인상적인 성과들을 쌓아왔습니다:
- 전기 수중 펌프가 작동해야 하는 까다로운 환경에서 요구되는 고전압 전기 절연을 위해 PEEK, 유리 강화 PEEK, 고온 PEEK XT 및 빅트렉스 HT PEK로 제작된 인공 리프트 ESP 커넥터 및 절연체를 제공합니다. Drake는 오버몰딩 또는 압입 베릴륨 구리 핀과 인서트가 있는 다공성 없는 커넥터를 제공합니다.
- 프랙 볼: Drake’s 프랙 및 활성화 볼 소재 옵션 중 Torlon PAI는 최고의 성능을 자랑합니다. 다른 열가소성 소재에 비해 크리프 저항성, 압축 강도 및 인성이 뛰어납니다.
- 극한 환경용 프랙 볼: 최고의 강도와 신뢰성을 위해 Drake는 Cannonball® 복합 소재 프랙 볼을 제공합니다. 2%의 낮은 시트 간섭에서 최대 10KSI의 압력을 견디는 초고강도 복합재로 가공되어 60개의 구역 시스템을 지원합니다. 캐논볼 프랙 볼은 볼 대 볼, 로트 대 로트 모두 +/- 0.0015″(0.038mm)의 정밀한 공차로 일관되게 가공됩니다.
- 특수 용도의 프랙 및 활성화 볼: Drake는 또한 특정 시추공 내 작동 조건과 요구 사항을 충족하기 위해 KetaSpire, Victrex PEEK, Ultem PEI 또는 용해성 PGA와 같은 기타 고성능 열가소성 수지를 가공 볼 형태로 공급합니다.
- 30% 유리 및 탄소 섬유로 보강된 PEEK 소재로 가공된 씰과 백업 링은 압력 하에서 엘라스토머가 밀려나오는 것을 방지하는 데 필요한 강도를 갖추고 있습니다.
- 유리 섬유 강화 KetaSpire KT820 GF30 PEEK 소재로 제작된 로깅 공구용 절연체와 섀시는 현대식 로깅 공구에 필요한 강도, 치수 안정성, 내열성, 내전성 및 내화학성을 제공합니다.
- 커넥터 본체는 PEEK, Victrex HT PEK 및 고온용 PEEK 소재를 사용하여 전도성 핀을 절연하고, 해저 장비 등 다양한 전기 응용 분야에서 안정적인 성능을 발휘합니다.
- Drake에서 제작한 맞춤형 빨판 가이드와 블레이저는 특정 현장 또는 유정에서 발생하는 화학적 공격, 짧은 수명 또는 케이스 마모 문제를 해결합니다. 재료는 우물 또는 현장의 특정 요구 사항에 따라 선택됩니다. 자세한 내용은 Drake에 문의하세요.
- 30% 유리 섬유 강화 Torlon 5030 PAI로 제작된 HTHP 시멘트 플래퍼는 알루미늄과 같은 강도를 가지면서도 쉽게 드릴 가공이 가능합니다.
- 왕복식 압축기용 밸브와 리프트 버튼은 탄소 강화 PEEK를 사용하여 높은 강도와 내마모성을 확보합니다.
- 40% 유리 강화 라이튼 R-4로 제작된 랜턴 링과 다운홀 절연체는 내화학성 및 내열성과 장기적인 성능에 필요한 강도를 갖추고 있습니다.
- 작동 시트: Torlon 4203 볼 시트를 사용하면 시추공 확장 공구와 같은 장비를 단일 볼 시트에서 전개, 작동 및 회수할 수 있습니다. 시트는 공이 시트를 통과하기 전에 균열이나 영구적인 변형 없이 공이 공구를 활성화할 수 있을 만큼 충분히 굴복하여 이전 활성화와 매우 유사한 압력으로 후속 자극을 준비합니다.
PEEK: 견고한 물리적 특성, 탁월한 내화학성 및 가수분해성
Drake’s 다목적 고성능 폴리머는 다양한 석유 및 가스 산업 장비 응용 분야의 사용 환경과 성능 요구 사항에 효과적으로 부합하는 다양한 특성 조합을 제공합니다.
다른 모든 용융 가공 가능한 열가소성 플라스틱에 비해 고온에서 독보적으로 우수한 강도 유지력을 제공하는 Torlon PAI는 전반적인 물리적 특성과 화학적 및 가수분해 저항성이 대부분의 폴리머의 성능을 뛰어넘는 견고한 균형이 돋보이는 제품입니다. 다양한 물성 프로파일을 가진 여러 PEEK 배합이 Victrex® PEEK 브랜드로 Victrex plc와 KetaSpire® 브랜드로 Solvay에 의해 개발되었습니다. PEEK 상표명. 비충진, 고강도 및 내마모성 등급은 현재 사용 가능한 가장 광범위한 Mil-P 규격 압출 스톡 형태(현재 최대 10인치 로드)와 사출 성형 및 정밀 가공 부품으로 Drake에서 제공됩니다.
석유 및 가스 장비의 일반적인 PEEK 적용 분야는 Torlon PAI와 유사하며 씰, 밸브 시트, 벌목 작업의 전기 장치용 섀시 등이 있습니다. 고성능 열가소성 플라스틱 고유의 화학물질 및 가수분해에 대한 내성과 함께 강도, 지지력 및 내마모성이 강화된 다양한 PEEK 제품군이 있습니다. 가혹한 운영 환경에서의 애플리케이션 목록이 늘어나는 것은 석유 및 가스 산업에서 다양한 형태의 PEEK가 신뢰성과 인지도를 확보하고 있음을 입증합니다.
PEEK 규정 준수: NORSOK M-710 및 ISO 23936
글로벌 석유 및 가스 산업을 위해 개발된 NORSOK M-710 및 ISO 23936 표준은 탄성체 씰의 견고한 백업 링으로 사용되는 비금속 재료가 이러한 중요 부품의 의도된 수명 기간 동안 물리적 특성과 씰링 기능을 안정적으로 유지할 수 있도록 보장하기 위해 개발되었습니다.
솔베이와 빅트렉스 PLC는 씰 백업 링을 가공하는 Drake PEEK 스톡 형상에 사용되는 PEEK 수지를 공급합니다. PEEK 450G를 포함한 Victrex® PEEK 등급과 KetaSpire KT-820 NT 및 30% 탄소 섬유 강화 KetaSpire KT-820 CF30을 포함한 Solvay의 KetaSpire® PEEK 제형은 사워 가스 및 스팀 서비스에서 다운홀 사용을 위해 NORSOK M-710 및 ISO 23936 인증을 획득했습니다.
300°F(150°C)까지 강도 유지
유리 전이 온도(Tg)가 약 302°F(150°C)인 PEEK는 극한 온도에서 강도를 유지하여 많은 다운홀 장비 애플리케이션의 성능 요구 사항을 충족합니다. 또한 644°F(340°C)의 용융 온도는 물리적 부하 정도와 같은 애플리케이션 변수에 따라 PEEK가 Tg 이상의 성능을 발휘할 수 있음을 나타냅니다.
유리 및 탄소 섬유 강화 PEEK 등급은 석유 및 가스 장비 부품을 위한 초고성능 열가소성 플라스틱의 자산에 구조적 강도를 더합니다. Drake는 이러한 여러 가지 고강도 옵션으로 스톡 형상 및 정밀 가공 및 사출 성형 부품을 제공합니다. 여기에는 탄소 섬유가 30% 함유된 빅트렉스 450 CA30과 솔베이의 케타스파이어 KT 820 CF30, 유리 섬유가 30% 함유된 케타스파이어 KT 820 GF30이 있습니다.
장기적인 신뢰성을 위한 내화학성 및 가수분해성
PEEK가 가진 장점 중에서도 특히 강력한 화학 물질에 의한 열화 저항성은 벌목, 시추, 생산 및 이송 장비와 관련된 부품 분야에서 가장 중요한 요소 중 하나로 꼽힙니다.
PEEK는 또한 온수 및 증기를 포함한 습한 환경에 장기간 노출되었을 때 뛰어난 내성을 보여주며, 이는 많은 석유 및 가스 응용 분야에서 중요한 고려 사항입니다.
해양 시추 작업에서 바닷물에 지속적으로 노출되면 이미 부식성이 있는 시추 환경에 해로운 요소가 추가됩니다. 벌목 및 시추 장비는 먼 거리와 수중으로 확장될 수 있어 수리 및 교체가 큰 문제가 될 수 있습니다. PEEK는 가수분해 및 화학적 부식에 대한 내성이 뛰어나, 이러한 가혹한 환경에서 사용되는 장비의 고신뢰성 부품 소재로 널리 선택되고 있습니다.
동적 내하중 및 마찰 응용 분야에서 탁월한 내마모성 제공
반결정성 고분자인 PEEK는 본질적으로 마모에 강합니다. 그 결과 베어링, 부싱, 스러스트 와셔 및 슬라이딩 부품에 사용되는 초고성능 폴리머의 사양이 다양해졌습니다.
표준 등급의 성능을 한 단계 더 발전시킨 PTFE, 흑연 및 탄소 섬유가 함유된 PEEK 소재는 높은 수준의 마찰과 하중을 견뎌야 하는 석유 및 가스 장비 부품에 향상된 내마모성을 제공합니다. 빅트렉스 450 FC30 “10-10-10” 지정 PEEK, Drake는 더 가혹한 동적 하중이 가해지는 용도를 위해 이 베어링 및 내마모성 열가소성 수지를 사용하여 표준 형상 부품과 정밀 가공 및 사출 성형 부품을 생산합니다.
고온 PEEK XT로 적용 범위 확장
Drake의 제품 포트폴리오에 최근 추가된 고온 PEEK XT는 표준 PEEK의 고유한 내화학성 및 가수분해성에 향상된 열, 기계적 및 전기적 특성을 추가합니다. 솔베이의 이 새로운 수지 개발로 표준 등급이 견딜 수 있는 것보다 더 가혹한 고온 환경의 부품으로 PEEK의 적용 범위가 확장되었습니다.
솔베이는 용융 가공이 가능한 비충진 및 섬유 강화 등급의 고온 PEEK 제품군을 KetaSpire® PEEK XT 브랜드로 제공합니다. 유리 전이 온도가 338°F(170°C)로 표준 PEEK보다 36°F(20°C) 높은 것이 특징입니다. 유리 및 탄소 섬유 강화 고온 PEEK 등급은 강화되지 않은 고온 PEEK 등급에 비해 커넥터 및 기타 석유 및 가스 애플리케이션에 도움이 되는 높은 수준의 구조적 강도를 제공합니다.
Drake offers injection-molded parts and can provide extruded rod, plate and precision-machined components made from unfilled KetaSpire® PEEK XT-920 NT, as well as the fiber-reinforced Grades.
Torlon® PAI: 석유 및 가스 장비 부품을 위한 탁월한 강도
구조적 무결성을 위한 극한 온도에서 최대 강도 구현
400°F(204°C)에서 Torlon® PAI는 실온에서 다른 용융 가공 가능한 엔지니어링 열가소성 수지가 보이는 강도보다 훨씬 더 높은 강도를 유지합니다. 실제로 이 초고성능 폴리머는 유리 전이 온도(Tg)인 530°F(276°C)에 도달할 때까지 연화되기 시작하지 않습니다. 고온에 지속적으로 노출된 후에도 많은 애플리케이션을 안정적으로 제공하는 데 필요한 강도를 유지합니다.
Torlon PAI는 극저온 환경에서도 뛰어난 내충격성을 발휘하여, 탐사, 시추, 로깅 및 작업 재개 작업과 같이 혹독한 조건에서 사용되는 분야에 있어 그 장점을 한층 더 높여줍니다.
유리 및 탄소 섬유 강화 Torlon PAI 배합은 비충진 PAI 등급의 고유한 고강도를 강화하며, 물리적 하중이 가혹한 응용 분야에 이상적입니다. 예를 들어 유정 완공 작업에서는 견고하고 견고한 드릴링 가능한 시멘트 플래퍼를 위해 30% 유리 강화 Torlon 5030 PAI를 활용합니다.
Drake는 또한 다양한 외경/내경 조합의 Torlon PAI Seamless Tube®를 개발했습니다. 용접선이나 니트 라인이 없는 이 독특한 이음매 없는 가공 가능한 형태는 내부 또는 외부 벽에 가해지는 압력에 대해 매우 높은 후프 강도를 제공합니다. 튜브 구성은 또한 튜브형 및 원형 부품을 생산하기 위해 막대를 코어링하는 데 드는 시간과 비용을 없애줍니다.
밸브, 펌프 및 기타 다운홀 애플리케이션을 위한 내식성
전기 장비 부품의 치수 안정성 및 절연 특성
동적 하중 어플리케이션에서 긴 수명을 보장하는 Torlon PAI 베어링 및 마모 등급
유리 섬유가 40% 보강된 고강도 Ryton® R-4 PPS (폴리페닐렌 설파이드)는 400°F(204°C) 이상의 온도에서도 구조적 강도를 유지할 수 있는 매우 견고한 열가소성 플라스틱으로 수많은 석유 및 가스 장비 사양을 충족합니다. 또한 이 다용도 소재는 392°F(200°C) 이하의 용매에 대한 내성이 없는 것으로 알려져 있습니다.
Ryton PPS의 고유한 유전체 특성 또한 석유 및 가스 벌목 및 시추 장비에 사용되는 커넥터 및 절연체 소재 선택의 배경이 되는 초고성능 폴리머 분야에서 최고 수준입니다.
Drake’s Ryton R-4 PPS 스톡 성형품과 정밀 가공 및 사출 성형 부품은 고온의 부식성 화학 물질에 노출되는 시추공 로드 가이드와 원심 펌프 및 리프트 펌프 부품에 구조적 강도와 치수 안정성을 제공합니다. 또한 전기 및 단열 특성으로 인해 전기 커넥터 및 절연체로 자주 선택되는 Ryton R-4 PPS입니다.
기계 가공 부품에서 이 다용도 소재에 대한 고객의 요청을 지원하기 위해 Drake의 RD 팀은 모든 범위의 로드 및 플레이트 크기에서 일관되게 높은 품질로 Ryton R-4 PPS를 압출하는 기술을 개발했습니다. 현재 수많은 생산 및 시제품 요구 사항을 충족하는 Drake의 Ryton R-4 PPS 형상 및 부품의 각 선적에는 수지 인증이 수반됩니다.
PEK, PEKK 및 PEKEKK: 고온 폴리케톤 옵션
드레이크 플라스틱은 또한 맞춤형 압출 스톡 형상뿐만 아니라 고온 내성 폴리에테르케톤 폴리머로 제작된 사출 성형 부품(PEK, PEKK, PEKEKK)도 제공합니다. 각각은 고온 PEEK XT에 필적하는 열 특성을 나타냅니다. 하지만 진정한 PEEK 폴리머인 케타스파이어 XT는 에테르(E)와 케톤(K)의 비율이 2:1이기 때문에 내화학성에서 유리합니다.
이러한 고온 내성 폴리머의 일반적인 적용 분야는 고온 및 고압 다운홀 환경에서 작동하는 ESP 또는 전기 수중 펌프에 사용되는 다운홀 커넥터의 절연체입니다. 고온에서 강도와 강성이 높아 벽이 얇은 벌크헤드 씰 구성품의 수압으로 인한 왜곡을 방지합니다.
Ultem PEI(폴리에테르이미드)는 인상적인 전기적 특성, 강도 및 유연성과 함께 산 및 탄화수소에 대한 내성 및 우수한 가수분해 안정성을 갖추고 있습니다. 열적 특성에는 419°F / 215°C의 유리 전이(Tg) 온도가 포함됩니다.
이 제품은 비결정성 열가소성 수지로서, Drake’s 결정성 및 반결정성 고성능 폴리머 제품군이 주로 사용되는 베어링 및 마모 부품보다는 구조용 및 전기용 부품에 적합합니다.
Drake Plastics는 다양한 등급의 울템(Ultem) PEI 소재로 제작된 봉재 및 Plate를 주문 제작으로 공급하는 것 외에도, 고강도 30% 유리섬유 강화 PEI 등급을 사용하여 울템 2300 심리스 튜브(Ultem 2300 Seamless Tube®)를 압출 성형합니다. 다양한 OD/ID 조합으로 재고에서 구매할 수 있는 이 독특한 심리스 구성은 높은 내부 또는 외부 압력 하에서 후프 방향의 뛰어난 강도와 안정성을 제공합니다.
또한 Ultem 2300 PEI Seamless Tube®는 절연체, 부싱 및 스러스트 와셔와 같은 석유 및 가스 산업 장비 부품의 원형 구성에서 봉의 중심부를 코어링할 때 발생하는 과도한 가공 시간 및 재료 손실을 제거합니다.