Tuyau en UHMWPE
Tuyau en UHMWPE :
Le tuyau en polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHIMW-PE) est un nouveau type de tuyau en plastique résistant à l'usure, aux chocs, à la corrosion, non absorbant et autolubrifiant, ce qui explique son utilisation répandue dans divers domaines :
1. Transport de pétrole sur de longues distances : en raison de la corrosion due aux sols acides, à l’eau de mer et aux eaux salées naturelles présentes autour des gisements pétroliers, ainsi qu’à la présence de pétrole sulfuré, la durée de vie des canalisations en acier n’est généralement que de quelques mois. De plus, la plupart des pétroles bruts sont très visqueux et ont tendance à se déposer lors du transport, notamment en hiver. Il est donc nécessaire d’équiper les pipelines d’un système de chauffage et d’une couche d’isolation thermique afin d’améliorer considérablement leur efficacité et leur durée de vie.
2. Tuyau de remplissage par injection de coulis : l'affaissement de surface et les fissures causées par l'exploitation minière souterraine nécessitent un remplissage par injection de coulis d'eau de résidus, un forage du sol, un renforcement par injection de coulis à haute pression, le remplissage de l'espace de la couche de séparation, l'atténuation et le contrôle de la vitesse d'affaissement de surface. L'utilisation du tuyau composite peut améliorer l'efficacité du transport et la rentabilité du projet.
3. Industrie chimique : transport de milieux hautement corrosifs tels que les acides et les bases forts, transport de saumure, de boues salines et de sel brut dans l'industrie chimique du sel.
4. Projets de dragage : projets de dragage tels que les rivières, les lacs, les ports, les quais et autres projets de dragage pour transporter les sédiments.
5. Ingénierie océanique : transport de l'eau de mer dans le dessalement de l'eau de mer.
6. Génie municipal : traitement des eaux usées, approvisionnement en eau potable et transport du gaz et du gaz naturel.
7. Diverses pièces mécaniques : les tubes en polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHMW-PE) peuvent être transformés en bagues de roulement, paliers lisses, bagues, rouleaux, joints, etc. qui ne s'usent pas facilement, remplaçant les pièces métalliques d'origine, réduisant les coûts et améliorant la durée de vie.
8. Transport de céréales : hygiénique, non toxique, à grande vitesse, sans risque de blocage, résistant à l’usure et économique. Les spécifications et la pression de service des tuyaux en polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHMW-PE) peuvent être adaptées aux besoins de l’utilisateur.
Le tubage de puits de pétrole en UHMWPE est un matériau allié à base de polymère à haut poids moléculaire, présentant une résistance à l'usure et aux chocs extrêmement élevée, une excellente résistance à la fissuration sous contrainte environnementale, une bonne autolubrification, des propriétés antiadhésives et une excellente stabilité chimique. Le tubage anti-abrasion revêtu de polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire permet de réduire considérablement l'usure de la tige de pompage et de la paroi interne du tubage, d'améliorer la résistance à l'usure du tubage et de la tige ainsi que la résistance à la corrosion à l'intérieur du tubage, de réduire considérablement les défaillances de fond de puits et de prolonger la durée de vie des tubages et des tiges de pompage, ainsi que les cycles d'inspection de la pompe.
Principe de fonctionnement :
(1) Le tubage de puits de pétrole en UHMWPE repose sur le principe du redressement de la tige de pompage afin d'assurer l'isolation de cette dernière par rapport à la conduite de pétrole et d'éviter toute usure par contact. Cette technologie comprend principalement : un centreur en nylon pour la tige de pompage, un accouplement à rouleaux pour la tige de pompage, etc.
(2) Le tubage de puits de pétrole en polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire assure une usure uniforme du tubage et de la tige de pompage grâce au principe de rotation. Cette technologie repose principalement sur la rotation du tubage et de la tige de pompage. La tête de puits rotative est installée pendant l'exploitation et, lorsque le puits est en production normale, la rotation de la colonne de tubage assure le renouvellement de la surface de contact entre la tige et le tubage, prolongeant ainsi la durée de vie de la tige.
(3) Le tubage de puits de pétrole en polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire assure l'étirement du tubage et de la tige de pompage conformément au principe d'étirage, et réduit l'usure excentrée de la tige due au fluage et à l'instabilité. Les principaux procédés utilisés sont : l'ancrage du tubage, le lestage de sa partie inférieure et le pompage par pompe à rétroaction hydraulique.
(4) Technologie anti-usure pour tubage de puits de pétrole en polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire. Le système anti-usure de la tige de pompage est composé d'une tige polie anti-usure, d'un manchon de centrage anti-usure et d'un joint anti-flexion. La surface de la tige anti-abrasion est rectifiée et chromée, et le manchon de centrage anti-abrasion est un manchon en acier lisse doublé de nylon 66 renforcé. Grâce à la réduction du frottement entre la tige polie et le manchon de centrage, le coefficient de frottement est très faible. Le manchon de centrage est ainsi fixé dans le tubage de pétrole, et la tige polie anti-usure coulisse verticalement à l'intérieur du manchon de centrage. Ceci permet d'éviter tout contact entre la tige de pompage et le tubage de pétrole, et de transformer le frottement et l'usure de la tige de pompage et du tubage en frottement et usure propres au système anti-usure de la tige de pompage. La faible résistance à l'usure entre la tige polie et le manchon de centrage réduit l'usure et prévient l'usure excentrée de la tige.
Caractéristiques du produit :
1. Le revêtement des puits de pétrole présente une résistance élevée à l'usure :
Le polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHPML) utilisé pour les canalisations atteint un poids moléculaire de 2 millions, voire plus, et son indice d'usure est faible, ce qui lui confère une excellente résistance au glissement. Sa résistance à l'usure est 6,6 fois supérieure à celle de l'acier allié ordinaire et 27,3 fois supérieure à celle de l'acier inoxydable. Elle est également 17,9 fois supérieure à celle de la résine phénolique, 6 fois supérieure à celle du nylon 6 et 4 fois supérieure à celle du polyéthylène, ce qui améliore considérablement la durée de vie des canalisations.
2. La gaine de puits de pétrole en UHMWPE présente une résistance élevée aux chocs :
Parmi les plastiques techniques existants, la résistance aux chocs des tubes en polymère à ultra-haut poids moléculaire est très élevée. De nombreux matériaux se fissurent, se cassent, se brisent ou subissent une fatigue superficielle sous l'effet d'explosions violentes ou répétées. Conformément à la norme GB1843, ce produit a subi un essai de choc sur poutre en porte-à-faux sans dommage et résiste aux chocs externes importants, aux surcharges internes et aux variations de pression.
3. La gaine de puits de pétrole en UHMWPE présente une résistance à la corrosion :
Le polyéthylène UHMW (UHMW-PE) possède une structure moléculaire saturée, ce qui lui confère une grande stabilité chimique. Il est insensible à la corrosion et peut être utilisé dans l'acide chlorhydrique concentré à une concentration inférieure à 80 %. Il est également stable dans l'acide sulfurique à une concentration inférieure à 75 % et dans l'acide nitrique à une concentration inférieure à 20 %.
4. La gaine de puits de pétrole en UHMWPE possède une bonne autolubrification :
Grâce à la présence de substances cireuses dans le tuyau en UHMWPE, ses propriétés autolubrifiantes sont excellentes. Le coefficient de frottement (196 N, 2 heures) n'est que de 0,219 MN/m (GB3960). Ses performances de glissement sont supérieures à celles de l'acier ou du laiton lubrifiés à l'huile. En particulier dans les environnements difficiles, poussiéreux et sédimentaires, les performances de lubrification à sec de ce produit sont optimales. Il permet non seulement un déplacement aisé, mais protège également les pièces en contact avec le tuyau contre l'usure et les contraintes.
5. La gaine de puits de pétrole en UHMWPE possède une résistance unique aux basses températures :
Le tuyau en polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHPML) présente une excellente résistance aux basses températures ; sa résistance aux chocs et à l’usure reste pratiquement inchangée à -269 °C. Il s’agit actuellement du seul plastique technique capable de fonctionner à des températures proches du zéro absolu. Par ailleurs, ce tuyau UHPML offre une large plage de températures d’utilisation et peut fonctionner durablement entre -269 °C et 80 °C.
6. La membrane de puits de pétrole en UHMWPE n'est pas facile à entartrer :
Grâce à son faible coefficient de frottement et à sa non-polarité, le polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHMWPE) offre une excellente antiadhérence de surface et une finition de haute qualité. Contrairement aux matériaux existants qui s'entartrent généralement dans les milieux dont le pH est supérieur ou égal à 9, le UHMWPE ne s'entartre pas. Il est particulièrement adapté aux pipelines transportant du pétrole brut ou de la boue.
7. La gaine de puits de pétrole en UHMWPE a une longue durée de vie :
Le pipeline en UHMWPE possède peu de gènes insaturés dans sa chaîne moléculaire, une résistance à la fatigue supérieure à 500 000 cycles, une excellente résistance à la fissuration sous contrainte environnementale (> 4 000 h), soit plus de deux fois celle du PE100, et, même après environ 50 ans d'utilisation enterrée, il conserve plus de 70 % de ses propriétés mécaniques.
8. La membrane de puits de pétrole en UHMWPE est facile à installer :
Un tuyau en polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHMW-PE) pèse seulement huit fois moins qu'un tuyau en acier, ce qui facilite le chargement, le déchargement, le transport et l'installation, et réduit la pénibilité du travail. Résistant au vieillissement, le UHMW-PE conserve ses propriétés même après 50 ans. Il peut être installé en surface ou enterré. Qu'il soit soudé ou à brides, son installation est sûre, fiable, rapide et pratique. Résistant à la corrosion, il permet de réaliser des économies de main-d'œuvre et d'énergie, illustrant pleinement les avantages du UHMW-PE en matière d'économie d'énergie, de protection de l'environnement, de rentabilité et d'efficacité.
9. Autres caractéristiques des tubages de puits de pétrole en UHMWPE :
Les tuyaux en UHMWPE possèdent également des caractéristiques exceptionnelles telles que l'absorption d'énergie, l'absorption du bruit, des propriétés antistatiques, une capacité de blindage contre les électrons, une non-absorption, une faible densité, une facilité d'usinage et de coloration.
Champ d'application :
1. Puits de production pétrolière : Il convient aux puits de pétrole présentant une usure partielle, un entartrage, une corrosion sévère, un taux de défaillance élevé des tiges de pompage et un entartrage des conduites de pétrole.
2. Puits d'injection d'eau : convient aux puits d'injection d'eau présentant une corrosion et un entartrage importants.
3. Tuyau de transport : L'ancien tuyau de pétrole fortement corrodé et partiellement usé qui ne convient pas au fond du puits peut être utilisé comme tuyau de pétrole après revêtement.
4. Puits de gaz corrosifs : convient aux puits de gaz corrodés par les gaz H2S et CO2.
5. Puits de pétrole en mer : Une longue durée de vie peut réduire le coût de la production pétrolière en mer.
