为什么轴承及其以外的材料选择很重要
轴承和类似的组件往往有严重的影响性能和…
石油和天然气行业在字面上和字面上都是全球经济引擎的燃料。作为世界上最大的行业之一,石油/天然气在整个供应链中使用复杂、专业的设备。从采掘、运输、炼油到其他领域,油气运营商和OEM都面临着设计设备的挑战,以在各种应用中取得成功。几乎所有这些都需要在极具挑战性的操作条件下工作。这些条件包括高温、高压、腐蚀性化学物质和研磨性颗粒物质。
所有这些基础设施都是将石油和天然气从地下开采出来并加工成用于各种行业的最终产品所必需的。虽然石油/天然气产品最明显的面向消费者的出口是汽油和机油,但该行业生产的产品是大量其他行业的重要投入,如化工制造、塑料和制药等。
在本文中,我们概述了油气上游、中游和下游工作流程中使用的关键设备。
最后,我们研究了三星的先进材料如何用于制造零部件万博app登录,以解决油气设备的一些最重要的工程挑战。
油气生产和加工需要复杂的多阶段供应链。这条供应链通常分为三个部分:上游,中游,下游.
我们将在下面逐一介绍。想要了解整个石油/天然气生产过程的详细概况,我们在这里推荐这个指南。
这些不同行业部门的公司组织各不相同。一些公司专门从事开采、精炼或管道作业,而另一些公司则是横跨所有这些作业阶段的综合运营商。
“上游”主要是指从地球上提取石油/天然气的各种技术。所使用的精确提取机制取决于油的等级(见下文)。石油和天然气的开采是不同的,但又密切相关:在许多情况下,天然气的释放和捕获可能发生在石油钻探过程中。天然气经常溶解在石油中。
“等级”是指石油/天然气的重要化学性质。这些属性可能因提取介质的位置而异。对于每一个等级,需要不同的操作程序和设备。例如,较厚、较低等级的油可能需要在较高的温度下精炼。不同的等级也需要不同的提取技术:
以上讨论的不同等级需要不同的提取技术。油气开采最重要的两类是“常规”和“非常规”。
油气井是大量设备的第一部分,这些设备用于将这些商品从地下开采出来,进行初步加工,并准备通过中游段进行存储/运输。如上所述,使用的精确设备取决于油的等级。所使用的设备种类繁多,在这里无法一一列举。我们在下面列出一些重要的例子。
一旦石油和天然气安全地从地下开采出来,就可以储存和/或运输到炼油设施,在那里它将转化为可销售的产品(或用于另一个行业的中间产品)。
石油和天然气通常通过火车、轮船或管道长途运输。也有一些例外(例如,新开采的油砂可以用卡车短途运输进行加工)。
火车和轮船提供了更大的灵活性(管道的输送目的地严重受其建造的限制)。然而,管道运输成本较低,污染环境的风险也较低。这些管道覆盖了很长的距离:仅美国就有超过260万英里的管道,每年输送数万亿立方英尺的介质。这些庞大的数量是任何其他运输方式都无法承受的。管道在地上、地下,甚至海底都有。
同样的管道运输由许多不同公司开采和拥有的天然气/石油。这些量由“清管器”隔开,“清管器”是设计用于在管道内部移动的小型车辆。猪不仅用于分离产品,还用于清洁和监测/预防性维护。
这一最后的产业部门集中于将石油和天然气提炼成各种最终和中间产品,以及这些产品的销售和分销。
一旦石油/天然气被开采和运输,它们就可以进行提炼了。精确的精炼过程取决于最终产品:石油和天然气是大量产品的核心输入。即使在燃料产品中,也使用不同的提炼过程来创造:
但这些不同等级的燃料只是石油/天然气许多最终用途的开始。
精炼过程产生中间化学品,然后这些化学品被输送到公司,把这些中间产品变成最终产品。
我们无法详细介绍上面列出的所有产品类别所使用的许多不同类型的细化方法。下面是一些具有代表性的石油炼制步骤。美国能源情报署提供这是一本优秀的、更详细的指南。
天然气有其独特的提炼要求和工艺。你可以在这里找到一个很好的概述。
如上所述,油气行业依赖于庞大的基础设施,拥有大量不同类型的设备。虽然这种设备的工程要求因应用而异,但某些挑战是常见的。
石油和天然气工业设备中使用的组件需要精心设计,以反映苛刻的操作条件。他们需要应对这些挑战,以确保高效作业和安全。
万博app登录三星直接与各种石油和天然气公司合作,设计能够在具有挑战性的操作条件下茁壮成长的组件。
万博app登录三星组件:
要更深入地了解具体的材料规格,请使用下面的按钮访问我们的交互式材料数据库。
下面的案例研究有助于说明三星材料在整个油气行业提供的解决方案的多样性。万博app登录在每种情况下,我们都仔细研究了手头应用程序的成本和性能需求。有了这些知识,我们准备利用我们的聚合物和复合材料的深度阵容,提供最佳的组件。必要时,我们可以创建自定义公式来满足精确的操作需求。
客户端:水力压裂设备制造商。
挑战:压裂动力系统需要365天、24小时、7天、24小时工作,需要超可靠的传动设计。我们的客户需要定制转轴密封设计,以提高行业对传动效率的期望。
解决方案:我们的工程师研究了一款1960年代的汽车变速器设计,寻找灵感。只需对动力系统密封材料进行简单的改变,就可以获得优越的正常运行时间,并改善设备性能。这个案例是一个典型的例子,新材料允许古老的设计原则,以提高关键任务设备的ROI。
客户端:全球领先的油田服务提供商。
挑战:酚醛止推垫圈在泵送过程中过热。随着井深的增加,温度会升高,这些垫圈的工作环境通常超过300华氏度。
解决方案:万博app登录三星公司研究了该申请,并确定Rulon 945是适合该申请的材料。Rulon的配方可以承受300度以上的温度。它利用了一个专有的填充系统,使灵活的操作,在高和低温应用。
客户端:提供各种油气完井解决方案的OEM。
挑战:由于环境问题,尾管悬挂器设计的遗留材料不再可用。许多现代合金、涂层和复合材料都能够解决环境问题和性能要求,但对于这种消耗性组件来说,它们都太昂贵了。
解决方案:万博app登录三星的Ultracomp系列产品最终击中了替代现代材料的最佳点。Ultracomp实现了环保合规,先进的复合性能,以及适合大量消耗品的成本结构。
客户端:一家专业的油气完井服务商。
挑战:固井工具是施工套管的必备产品。这些工具无法检索或重用。传统的钢铁工具对于这种消耗性应用来说太昂贵了,而且运输也很困难。
解决方案:万博app登录三星分析了机壳的功能要求,并提供了CJ纤维缠绕系列产品,作为一种更具成本效益的替代产品。我们的CJ材料带来了必要的强度和巨大的成本优势。
客户端:海洋钻井设备制造商。
挑战:一家大型海上钻井OEM公司需要一种更好的材料来制作他们的钻井线卷筒——控制电缆牵引的卷筒。他们传统上使用青铜,但需要一种更耐用、更清洁、更环保的选择。
解决方案:我们认为CJ复合材料是正确的解决方案。与传统金属相比,这种材料不会在强度上妥协,可以轻松处理所需的负载和冲击。它永远不会被腐蚀,即使长期暴露在盐水中。自润滑意味着无油脂操作,在环境敏感的海洋环境中至关重要。
客户端:中游测量解决方案的领先OEM。
挑战:现有的用于小型验证机的法兰轴承缺乏所需的机械性能,在高负载和转速下表现出冷流变形。
解决方案:万博app登录TriStar认为这是未填充聚四氟乙烯在持续旋转应力下的常见问题。我们使用Rulon AR和Rulon LR材料解决了这一问题,它们使用填充系统,减少了冷流,提高了验证系统的效率。
客户端:提供各种石油和天然气设备解决方案的OEM。
挑战:寻找合适的材料,为压缩机零部件的活塞环提供有竞争力的价格。此应用程序将需要长时间的高负载运行时。
解决方案:圣戈班拥有数十年的经验,为高耐磨性配方化合物。他们专门设计了一款产品来在这个应用中茁壮成长:Rulon 945。这是一种黑色聚四氟乙烯材料,在所有Rulon等级中具有最低的载荷变形,是高要求的热应用的理想选择,或任何优良的耐化学腐蚀性和良好的尺寸稳定性要求。
客户端:OEM为各种石油/天然气应用提供解决方案。
挑战:用于隔膜仪表的遗留材料在高磨损的应用中不具备足够的润滑性,从而延长使用寿命。保持元件的寿命和准确性是商业计量市场的基本要求。
解决方案:万博app登录三星为Rulon LR提供专利填充系统,增强尺寸稳定性。即使在长时间高磨损使用后,这种优势也转化为最佳性能,从而实现高精度和高性价比的使用寿命。
客户端: OEM管道扶正器
挑战:扶正器的遗留材料非常庞大,完成每项工作都需要大量的材料。这些材料不仅很难使用,而且成本结构也变得笨重。
解决方案:万博app登录三星的ultrtracomp UC300AX提供了一个理想的解决方案。Ultacomp系列产品具有行业领先的抗压强度、耐磨性和极佳的润滑性。这些属性减少了所需材料的总平方英尺。在这种应用中,Ultrcomp成功地减少了安装、时间、运输成本和整体材料成本。
我们希望本指南能够对三星的自润滑材料如何在高要求的油气应用中帮助提高组件性能提供有用的见解。万博app登录根据我们的经验,正确的材料选择可以帮助油气公司和OEM解决一些最大的挑战。
与此同时,我们从来没有把我们的任何材料作为一个全面的解决方案。为了使性能、可靠性和效率最大化,材料的选择需要基于对预期操作环境的仔细工程分析.
通常情况下,轴承和类似的减振和减震部件都被当作商品,并从最便宜的投标人处采购。从长远来看,我们认为工程驱动的组件选择方法几乎总是值得的。在许多情况下,我们的组件与传统的金属解决方案在价格上具有直接的竞争力。在其他情况下,它们的价格类似,但提供了实质性的运营效益,带来了更大的寿命ROI。石油/天然气行业是一个很好的例子,在这个行业中,故障的成本可能非常高,而基于正确材料的精心设计的组件可能会产生很大的影响。
为了帮助设计正确的材料解决方案,三星带来了一个真正的万博app登录咨询工程方法对我们与每一位客户的关系。我们不仅努力了解材料在哪里可以发挥作用,还努力了解它们在哪里可以解决问题,帮助设备比以往任何时候都更好地工作。
如果您对我们先进的复合材料和聚合物材料如何解决您的石油/天然气设备的工程挑战有疑问,请使用下面的按钮与我们的团队联系。