Полиариленсульфид для нефтепроводов и газопроводов

Полиариленсульфид для нефтепроводов и газопроводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 61/623618, поданной 13 апреля 2012 г.; предварительной патентной заявки США № 61/665423, поданной 28 июня 2012 г.; предварительной патентной заявки США № 61/675002, поданной 24 июля 2012 г.; предварительной патентной заявки США № 61/707355, поданной 28 сентября 2012 г.; и предварительной патентной заявки США № 61/717922, поданной 24 октября 2012 г.; причем все они во всей своей полноте включаются в настоящий документ.

Уровень техники, к которой относится изобретение

Существуют многочисленные разнообразные трубопроводы, которые используются в системах добычи нефти и газа, в том числе, например производственные трубопроводы для транспортировки добытых углеводородов, трубопроводы для введения текучей среды, трубопроводы для впрыскивания текучей среды и так далее. Трубопроводы, по которым текучие среды транспортируются с морского дна до поверхности, как правило, называются термином «восходящие трубопроводы», в то время как трубопроводы, по которым добываемая текучая среда перемещается на берег, по суше, на транспортное судно или в хранилище, называются термином «транспортные трубопроводы» или «экспортные трубопроводы». Восходящие трубопроводы могут включать производственные восходящие трубопроводы, буровые восходящие трубопроводы, восходящие трубопроводы с верхним натяжением и т.п. Другие трубопроводы включают перепускные трубопроводы, которые представляют собой сегменты меньшей длины, через которые соединяются подводные скважины и соответствующие коллекторы, трубопроводы для перемещения текучей среды, через которые соединяются восходящие трубопроводные системы и плавучие производственные установки, и экспортные трубопроводы, через которые соединяются плавучие производственные установки и разгрузочные буи. Множество трубопроводов можно соединять, изготавливая связанные линии, комбинированные транспортные линии или системы типа «труба в трубе», а также являются полезными видоизменения основных трубопроводных конструкций, таких как гибкие цепные восходящие трубопроводы и гибридные восходящие трубопроводы. Гибкие трубопроводы стали более привлекательными для использования в таких нефтяных и газовых системах, поскольку они могут обеспечивать высокую прочность и долговечность, которые, например, эквивалентны свойствам жестких стальных трубопроводов, в то время как за счет гибкости эти системы могут лучше функционировать в динамической внебереговой среде, в которой они используются.

Изготовление гибких трубопроводов, которые могут успешно функционировать в проблемной среде, в которой установлены системы добычи нефти и газа, оказалось затруднительным и дорогостоящим. Трубопроводы должны быть способными переносить желательные текучие среды, такие как добываемые углеводороды или вспомогательные текучие среды, в том числе гидравлические текучие среды и инжекционные текучие среды, без разрушения или неисправности. Хотя однослойные трубопроводы используются в некоторых приложениях внебереговых нефтяных и газовых систем, наиболее гибкие трубопроводы для нефтяных и газовых установок включают множество концентрических слоев, которые совместно обеспечивают разнообразные свойства трубопровода, такие как прочность, защитные свойства, свойства химической устойчивости, противоизносные свойства, изоляционные свойства и т.п. Например, один или несколько внутренних слоев трубопровода могут обеспечивать защитные свойства, предотвращая проникновение текучей среды, проходящей по трубопроводу, через стенку. Данный слой может также быть устойчивым к химическому разложению под действием текучей среды, проходящей по трубопроводу, и термическому разложению, обусловленному условиями использования, таким образом, чтобы поддерживать желательные защитные свойства в течение продолжительного срока службы. Помимо того, что он имеет хорошую непроницаемость, устойчивость к химическому и термическому разложению и гибкость, материал, используемый для изготовления защитного слоя должен также проявлять хорошую ударную прочность в широком интервале температур. Эти защитные слои изготавливают, используя, как правило, полимерные материалы, в том числе полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиамиды (например, PA11 или PA12), или поливинилиденфторид (PVDF). Хотя во многих случаях эти материалы могут образовывать достаточные защитные слои, все же остается возможность усовершенствования.

Полиариленсульфиды представляют собой высокоэффективные полимеры, которые могут выдерживать высокие термические, химические и механические нагрузки. Полиариленсульфиды часто сочетаются с другими полимерами для улучшения характеристик получаемой композиции. Например, обнаружено, что эластомерные модификаторы ударной прочности являются полезными для улучшения физических свойств полиариленсульфидной композиции.

К сожалению, эластомерные полимеры, которые обычно считались полезными для модификации ударопрочности, не являются совместимыми с полиариленсульфидами, и фазовое разделение представляет собой проблему при изготовлении композиций из этих двух компонентов. Были предприняты попытки усовершенствования изготовления композиции, например, посредством использования компатибилизаторов. Однако даже при таких модификациях композиции, содержащие полиариленсульфиды в сочетании с модифицирующими ударную прочность полимерами все же не могли обеспечивать эффективность продукта на желательном уровне, в частности, в проблематичных приложениях, таких как изготовление гибких трубопроводов для использования в нефтяной и газовой промышленности, для которых требуются гибкость, непроницаемость, высокая устойчивость к термическому и химическому разложению, а также высокая ударная прочность.

В технике необходимы именно трубопроводы для использования на внебереговых нефтяных и газовых системах, содержащие полиариленсульфидную композицию, например, в качестве защитного слоя трубопровода.

Сущность изобретения

Согласно одному варианту осуществления предлагается трубопровод для использования в системах добычи и транспортировки нефти и/или газа. В этом нефтепроводе и/или газопроводе содержится полиариленсульфидная композиция. Полиариленсульфидная композиция содержит полиариленсульфид и сшитый модификатор ударной прочности. Данная полиариленсульфидная композиция может проявлять превосходные характеристики для использования в нефтяной и газовой промышленности. Например, полиариленсульфидная композиция может иметь удлинение при пределе текучести, составляющее более чем приблизительно 4,5%, а также может иметь модуль упругости при растяжении, составляющий менее чем приблизительно 3000 МПа при определении согласно стандарту ISO 527 при температуре 23°C и скорости 5 мм/мин.

Кроме того, предлагается способ изготовления нефтепровода и/или газопровода, причем данный способ включает формование полиариленсульфидной композиции для изготовления нефтепровода и/или газопровода, например, чтобы изготавливать один или более слоев данного трубопровода.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение становится более понятным при рассмотрении следующих чертежей:

Фиг. 1 иллюстрирует внебереговую систему для добычи нефти и газа, включающую гибкий восходящий трубопровод, проходящий от морского дна к поверхностной установке.

Фиг. 2 иллюстрирует внебереговую площадку, включающую множество различных типов трубопроводов, в которых может содержаться полиариленсульфидная композиция, которая описана в настоящем документе.

Фиг. 3 иллюстрирует схематическое представление многослойного восходящего трубопровода, включающего защитный слой, изготовленный из полиариленсульфидной композиции, которая описана в настоящем документе.

Фиг. 4 иллюстрирует однослойный трубопровод, который может быть изготовлен из полиариленсульфидной композиции.

Фиг. 5 иллюстрирует связанный восходящий трубопровод, включающий множество трубопроводов, согласно описанию в настоящем документе.

Фиг. 6 иллюстрирует другой вариант осуществления связанного восходящего трубопровода.

Фиг. 7A иллюстрирует боковой вид, и фиг. 7B иллюстрирует вид поперечного сечения трубопроводной системы типа «труба в трубе», которая может включать один или более слоев, изготовленных из полиариленсульфидной композиции.

Фиг. 8 иллюстрирует соединитель для системы трубопровода, в котором может содержаться полиариленсульфидная композиция, которая описана в настоящем документе.

Фиг. 9 иллюстрирует схематическое представление процесса формования полиариленсульфидной композиции, которая описана в настоящем документе.

Фиг. 10 иллюстрирует образец, используемый для определения прочности расплава и удлинения расплава полиариленсульфидных композиций, которые описаны в настоящем документе.

Фиг. 11 иллюстрирует влияние температуры на изменение ударной прочности по Шарпи (Charpy) образца полиариленсульфидной композиции, которая описана в настоящем документе, с надрезом, и сравнительной композиции.

Фиг. 12 иллюстрирует полученное сканирующим электронным микроскопом изображение полиариленсульфидной композиции, которая описана в настоящем документе (фиг. 12B), и сравнительного полиариленсульфида (фиг. 12A).

Фиг. 13 сравнивает воздействие серной кислоты на прочностные характеристики полиариленсульфидных композиций, которые описаны в настоящем документе, и сравнительной композиции.

Фиг. 14 представляет логарифм комплексной вязкости в зависимости от скорости сдвига, полученный для полиариленсульфидных композиций, которые описаны в настоящем документе.

Фиг. 15 представляет прочность расплава в зависимости от деформации Хенки (Hencky) полиариленсульфидных композиций, которые описаны в настоящем документе.

Фиг. 16 представляет вязкость при удлинении расплава в зависимости от деформации Хенки полиариленсульфидных композиций, которые описаны в настоящем документе.

Фиг. 17 иллюстрирует контейнер, изготовленный раздувным формованием из полиариленсульфидной композиции.

Фиг. 18A и фиг. 18B иллюстрируют изображения поперечного сечения контейнера, представленного на фиг. 17.

Фиг. 19 иллюстрирует суточную потерю массы исследуемых образцов при определении сопротивления проникновению полиариленсульфидных композиций по отношению к топливной смеси CE10.

Фиг. 20 иллюстрирует суточную потерю массы исследуемых образцов при определении сопротивления проникновению полиариленсульфидных композиций по отношению к топливной смеси CM15A.

Фиг. 21 иллюстрирует суточную потерю массы исследуемых образцов при определении сопротивления проникновению полиариленсульфидных композиций по отношению к метанолу.

Подробное описание

Как должен понимать обычный специалист в данной области техники, настоящий документ представляет собой исключительно описание примерных вариантов осуществления и не предназначается для ограничения более широких аспектов настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится, в общем, к трубопроводам для использования в системах добычи нефти и/или газа. Более конкретно, данные трубопроводы изготавливаются из полиариленсульфидной композиции или содержат защитный слой, изготовленный из полиариленсульфидной композиции, которая обеспечивает высокую прочность, низкую проницаемость и устойчивость к химическому и термическому разложению. Трубопроводы имеют, как правило, трубчатую форму и полый сквозной канал, таким образом, что их можно использовать для транспортировки любой из множества текучих сред, которые можно использовать в операциях добычи нефти и/или газа, включая, без ограничения, добываемые углеводороды и вспомогательные текучие среды, такие как инжекционные текучие среды, гидравлические текучие среды, отработавшую воду и т.д. Преимущественно полиариленсульфидная композиция может поддерживать хорошие физические характеристики, даже когда она используется в таких условиях предельных температур, которые могут присутствовать в течение срока службы трубопровода. Кроме того, превосходные свойства гибкости и упругости полиариленсульфидной композиции могут представлять собой преимущество для применения, поскольку такие трубопроводы могут успешно выдерживать вертикальное и горизонтальное движение, что делает их идеальными для использования на внебереговых установках, включая плавучие установки, а также на береговых установках.

Полиариленсульфидная композиция, используемая для изготовления трубопроводов, может подвергаться формованию согласно технологии формования расплава, которая включает объединение полиариленсульфида и модификатора ударной прочности для изготовления смеси и направление смеси на динамическую вулканизацию. Более конкретно, полиариленсульфид можно объединять с модификатором ударной прочности, и на эту смесь можно воздействовать в условиях сдвига, таким образом, что модификатор ударной прочности оказывается равномерно распределенным во всем объеме полиариленсульфида. После изготовления смеси в эту смесь может добавляться полифункциональный сшивающий агент. Полифункциональный сшивающий агент может реагировать с компонентами смеси, осуществляя сшивание композиции, например, внутри и между полимерными цепями модификатора ударной прочности. Согласно одному варианту осуществления полиариленсульфид можно также обрабатывать, используя вторичный функциональный материал, чтобы вводить в полиариленсульфид дополнительные реакционноспособные функциональные группы, которые могут дополнительно улучшать взаимодействие и сшивание между компонентами композиции.

Без ограничения какой-либо определенной теорией, считается, что посредством добавления полифункционального сшивающего вещества в полиариленсульфидную композицию после распределения модификатора ударной прочности во всем объеме полиариленсульфида и динамической вулканизации композиции взаимодействие между полиариленсульфидом, модификатором ударной прочности и сшивающим веществом внутри блока формования из расплава может улучшаться, приводя к улучшенному распределению сшитого модификатора ударной прочности во всем объеме композиции. Это улучшенное распределение сшитого модификатора ударной прочности во всем объеме композиции может улучшать характеристики прочности и гибкости композиции, например способность композиции сохранять прочность в процессе деформации, а также придавать композиции хорошую способность к обработке, которую можно использовать для изготовления трубопровода, который может проявлять превосходную непроницаемость и устойчивость к разложению в разнообразных условиях.

Характеристики высокой прочности и гибкости полиариленсульфидной композиции могут становиться очевидными при исследовании свойств материалов при растяжении, изгибе и/или ударе. Например, полиариленсульфидную композицию при 23°C может характеризовать ударная прочность по Шарпи образца с надрезом, составляющая более чем приблизительно 3 кДж/м², более чем приблизительно 3,5 кДж/м², более чем приблизительно 5 кДж/м², более чем приблизительно 10 кДж/м², более чем приблизительно 15 кДж/м, более чем приблизительно 30 кДж/м², более чем приблизительно 33 кДж/м², более чем приблизительно 40 кДж/м², более чем приблизительно 45 кДж/м² или более чем приблизительно 50 кДж/м² согласно стандарту ISO 179-1 (технический эквивалент стандарта ASTM D256, метод B). При исследовании ударной прочности по Шарпи образцы без надреза не разрушаются при 23°C в условиях стандарта ISO 180 (технический эквивалент стандарта ASTM D256).

Преимущественно полиариленсульфидная композиция может сохранять хорошие физические характеристики даже в условиях предельных температур, включая высокие и низкие температуры. Например, полиариленсульфидную композицию при -30°C может характеризовать ударная прочность по Шарпи образца с надрезом, составляющая более чем приблизительно 8 кДж/м², более чем приблизительно 9 кДж/м², более чем приблизительно 10 кДж/м², более чем приблизительно 14 кДж/м², более чем приблизительно 15 кДж/м², более чем приблизительно 18 кДж/м² или более чем приблизительно 20 кДж/м² согласно стандарту ISO 179-1; причем при -40°C ее может характеризовать ударная прочность по Шарпи образца с надрезом, составляющая более чем приблизительно 8 кДж/м², более чем приблизительно 9 кДж/м², более чем приблизительно 10 кДж/м², более чем приблизительно 11 кДж/м², более чем приблизительно 12 кДж/м² или более чем приблизительно 15 кДж/м² согласно стандарту ISO 179-1.

Кроме того, влияние изменения температуры на полиариленсульфидную композицию может оказаться неожиданно малым. Например, соотношение значений ударной прочности по Шарпи образца с надрезом согласно стандарту ISO 179-1 при 23°C и при -30°C может составлять более чем приблизительно 3,5, более чем приблизительно 3,6, или более чем приблизительно 3,7. Таким образом, как описано более подробно в представленном ниже разделе примеров, при увеличении температуры ударная прочность полиариленсульфидной композиции также увеличивается, согласно ожиданиям, но скорость увеличения ударной прочности является очень высокой, в частности, по сравнению с композицией, в которой не содержится динамически сшитый модификатор ударной прочности. Соответственно, полиариленсульфидная композиция может проявлять превосходные прочностные характеристики в широком интервале температур.

Полиариленсульфидная композиция может проявлять очень хорошие характеристики при растяжении. Например, полиариленсульфидная композиция может иметь удлинение при растяжении при пределе текучести, составляющее более чем приблизительно 4,5%, более чем приблизительно 6%, более чем приблизительно 7%, более чем приблизительно 10%, более чем приблизительно 25%, более чем приблизительно 35%, более чем приблизительно 50%, более чем приблизительно 70%, более чем приблизительно 75%, более чем приблизительно 80% или более чем приблизительно 90%. Аналогичным образом, относительное удлинение при разрыве может быть достаточно большим, составляя, например более чем приблизительно 10%, более чем приблизительно 25%, более чем приблизительно 35%, более чем приблизительно 50%, более чем приблизительно 70%, более чем приблизительно 75%, более чем приблизительно 80%, или более чем приблизительно 90%. Относительное удлинение при разрыве может составлять более чем приблизительно 5%, более чем приблизительно 15%, более чем приблизительно 20%, или более чем приблизительно 25%. Например, относительное удлинение при разрыве может составлять приблизительно 90%. Аналогичным образом, деформация при пределе текучести может быть высокой, составляя, например более чем приблизительно 5%, более чем приблизительно 15%, более чем приблизительно 20%, или более чем приблизительно 25%. Деформация при пределе текучести может составлять, например более чем приблизительно 50% или более чем приблизительно 53%. Полиариленсульфидная композиция может иметь предел прочности при растяжении, составляющий более чем приблизительно 30 МПа, более чем приблизительно 35 МПа, более чем приблизительно 40 МПа, более чем приблизительно 45 МПа или более чем приблизительно 70 МПа.

Кроме того, полиариленсульфидная композиция может иметь относительно низкий модуль упругости при растяжении. Например, полиариленсульфидная композиция может иметь модуль упругости при растяжении, составляющий менее чем приблизительно 3000 МПа, менее чем приблизительно 2300 МПа, менее чем приблизительно 2000 МПа, менее чем приблизительно 1500 МПа или менее чем приблизительно 1100 МПа при определении согласно стандарту ISO 527 при температуре 23°C и скорости растяжения 5 мм/мин.

Полиариленсульфидная композиция может также проявлять хорошие характеристики после термической обработки. Например, после термической обработки при температуре, составляющей приблизительно 230°C, в течение периода времени, составляющего приблизительно два часа, модуль упругости при растяжении композиции может составлять менее чем приблизительно 2500 МПа, менее чем приблизительно 2300 МПа или менее чем приблизительно 2250 МПа. Предел прочности при растяжении после термической обработки может составлять более чем приблизительно 50 МПа или более чем приблизительно 55 МПа при определении согласно стандарту ISO 527 при температуре 23°C и испытательной скорости 5 мм/мин.

Полиариленсульфидную композицию можно также использовать непрерывно при высокой температуре, например непрерывно использовать при температуре, составляющей вплоть до приблизительно 150°C, приблизительно 160°C, или приблизительно 165°C, без потери прочности при растяжении. Например, полиариленсульфидная композиция может сохранять более чем приблизительно 95%, наприме приблизительно 100% первоначальной прочности при растяжении после 1000 часов термической обработки при 165°C, и она может сохранять более чем приблизительно 95%, наприме приблизительно 100% первоначального соответствующего пределу текучести удлинения после 1000 часов термической обработки при 135°C.

Характеристики при растяжении можно определять согласно стандарту ISO 527 при температуре 23°C и испытательной скорости 5 мм/мин или 50 мм/мин (технический эквивалент стандарта ASTM D623 при 23°C).

Характеристики при изгибе композиции можно определять согласно стандарту ISO 178 (технический эквивалент стандарта ASTM D790) при температуре 23°C и скорости растяжения 2 мм/мин. Например, модуль упругости при изгибе композиции может составлять менее чем приблизительно 2500 МПа, менее чем приблизительно 2300 МПа, менее чем приблизительно 2000 МПа, менее чем приблизительно 1800 МПа или менее чем приблизительно 1500 МПа. Полиариленсульфидная композиция может иметь предел прочности при изгибе, составляющий более чем приблизительно 30 МПа, более чем приблизительно 35 МПа, более чем приблизительно 40 МПа, более чем приблизительно 45 МПа или более чем приблизительно 70 МПа.

Температура прогиба под нагрузкой полиариленсульфидной композиции может быть относительно высокой. Например, температура прогиба под нагрузкой полиариленсульфидной композиции может составлять более чем приблизительно 80°C, более чем приблизительно 90°C, более чем приблизительно 100°C, или более чем приблизительно 105°C при определении согласно стандарту ISO 75-2 (технический эквивалент стандарта ASTM D790) при 1,8 МПа.

Температура размягчения по Вика (Vicat) может составлять более чем приблизительно 200°C или более чем приблизительно 250°C, наприме приблизительно 270°C при определении методом Вика типа A, когда используется нагрузка 10 Н при скорости нагревания 50 К/час. В случае определения методом Вика типа B, когда используется нагрузка 50 Н при скорости нагревания 50 К/час, температура размягчения по Вика может составлять более чем приблизительно 100°C, более чем приблизительно 150°C более чем приблизительно 175°C или более чем приблизительно 190°C, наприме приблизительно 200°C. Температуру размягчения по Вика можно определять согласно стандарту ISO 306 (технический эквивалент стандарта ASTM D1525).

Полиариленсульфидная композиция можно также проявлять превосходную устойчивость в течение продолжительного воздействия условий агрессивной окружающей среды. Например, при продолжительном воздействии кислой среды полиариленсульфидная композиция можно проявлять низкую потерю прочностных характеристик. Например, после 500 часов воздействия, которое производит сильная кислота (например, раствор, содержащий приблизительно 5% или более сильной кислоты, такой как серная кислота, хлороводородная кислота, азотная кислота, хлорная кислота и т.д.), полиариленсульфидная композиция можно проявлять потерю ударной прочности по Шарпи образца с надрезом, составляющую менее чем приблизительно 17% или менее чем приблизительно 16% после воздействия в течение приблизительно 500 часов раствора сильной кислоты при температуре, составляющей приблизительно 40°C, и она может проявлять потерю ударной прочности по Шарпи образца с надрезом, составляющую менее чем приблизительно 25% или менее чем приблизительно 22% после воздействия в течение приблизительно 500 часов раствора сильной кислоты при температуре, составляющей приблизительно 80°C. Даже при выдерживании в условиях более агрессивной среды, например в растворе 10% серной кислоты, при температуре, составляющей приблизительно 80°C, в течение 1000 часов, полиариленсульфидная композиция может сохранять приблизительно 80% или более первоначальной ударной прочности по Шарпи образца с надрезом. Полиариленсульфидная композиция может также сохранять желательные прочностные характеристики после воздействия других потенциально разрушающих материалов, таких как соли.

Сопротивление проникновению может быть важным для трубопроводов, используемых в нефтяной и газовой промышленности. Полиариленсульфидная композиция можно проявлять превосходное сопротивление проникновению широкого разнообразия материалов. Например, трубопровод, изготовленный из полиариленсульфидной композиции, может проявлять сопротивление проникновению топлива или источника топлива (такого как, например, бензин, дизельное топливо, реактивное топливо, неочищенное или очищенное масло и т.д.), составляющее менее чем приблизительно 3 (г⋅мм)/(м²⋅сутки), менее чем приблизительно 2 (г⋅мм)/(м²⋅сутки), менее чем приблизительно 1 (г⋅мм)/(м²⋅сутки) или менее чем приблизительно 0,5 (г⋅мм)/(м²⋅сутки). В качестве примера, полиариленсульфидная композиция (или трубопровод, или слой трубопровода, изготовленный из полиариленсульфидной композиции) может проявлять при 40°C сопротивление проникновению по отношению к этанольной смеси, содержащей этанол/изооктан/толуол в массовом соотношении 10:45:45, составляющее менее чем приблизительно 3 (г⋅мм)/(м²⋅сутки), менее чем приблизительно 2,5 (г⋅мм)/(м²⋅сутки), менее чем приблизительно 1 (г⋅мм)/(м²⋅сутки) или менее чем приблизительно 0,1 (г⋅мм)/(м²⋅сутки). Сопротивление проникновению смеси 15 мас. % метанола и 85 мас. % кислородсодержащего топлива (CM15A) при 40°C может составлять менее чем приблизительно 3 (г⋅мм)/(м²⋅сутки), менее чем приблизительно 2,5 (г⋅мм)/(м²⋅сутки), менее чем приблизительно 1 (г⋅мм)/(м²⋅сутки), менее чем приблизительно 0,5 (г⋅мм)/(м²⋅сутки), менее чем приблизительно 0,3 (г⋅мм)/(м²⋅сутки) или менее чем приблизительно 0,15 (г⋅мм)/(м²⋅сутки). Сопротивление проникновению метанола при 40°C может составлять менее чем приблизительно 1 (г⋅мм)/(м²⋅сутки), менее чем приблизительно 0,5 (г⋅мм)/(м²⋅сутки), менее чем приблизительно 0,25 (г⋅мм)/(м²⋅сутки), менее чем приблизительно 0,1 (г⋅мм)/(м²⋅сутки) или менее чем приблизительно 0,06 (г⋅мм)/(м²⋅сутки). Сопротивление проникновению можно определять согласно стандарту SAE J2665. Кроме того, полиариленсульфидная композиция может сохранять первоначальную плотность после продолжительного воздействия углеводородов. Например, композиция может сохранять более чем приблизительно 95% первоначальной плотности, более чем приблизительно 96% первоначальной плотности, в том числе приблизительно 99% первоначальной плотности после продолжительного (составляющего, например, более чем приблизительно 14 суток) воздействия углеводородов, таких как гептан, циклогексан, толуол и так далее, или сочетаний углеводородов.

Полиариленсульфидная композиция может также проявлять устойчивость по отношению к переносу материалов, в частности, углеводородов. Например, формованная конструкция, изготовленная из композиции, можно проявлять изменение объема, составляющее менее чем приблизительно 25%, менее чем приблизительно 20% или менее чем приблизительно 14%, после воздействия углеводородов при температуре 130°C в течение периода времени, составляющего приблизительно две недели.

Полиариленсульфидная композиция можно проявлять хорошие характеристики термостойкости и огнестойкости. Например, композиция может удовлетворять стандарту класса воспламеняемости V-0 при толщине 0,2 мм. Эффективность огнестойкости можно определять согласно процедуре исследования вертикального горения UL 94 «Исследование воспламеняемости пластмассовых материалов для деталей устройств и аппаратов», пятое издание от 29 октября 1996 г. Классы согласно процедуре UL 94 перечислены в следующей таблице:

Класс	Время остаточного горения (с)	Образование капель в процессе горения	Горение до зажима
V-0	<10	Нет	Нет
V-1	<30	Нет	Нет
V-2	<30	Да	Нет
Неудовлетворительно	<30		Да
Неудовлетворительно	>30		Нет

«Время остаточного горения» представляет собой среднее значение, определяемое как результат деления суммарного времени остаточного горения (суммы значений для всех исследуемых образцов) на число образцов. Суммарное время остаточного горения представляет собой суммарное время (в секундах), в течение которого все образцы сохраняли горение после двух отдельных операций воспламенения, как описано в процедуре исследования UL-94 VTM исследование. Менее продолжительные периоды времени означают повышенную огнестойкость, т.е. пламя гасло быстрее. Для класса V-0 суммарное время остаточного горения пяти (5) образцов, каждый из которых подвергался воспламенению два раза, не должна превышать 50 секунд. При использовании огнезащитного вещества согласно настоящему изобретению изделия могут достигать уровня, по меньшей мере, класса V-1 и, как правило, класса V-0 для образцов, имеющих толщину 0,2 мм.

Полиариленсульфидная композиция может также проявлять хорошие технологические характеристики, например вязкость расплава композиции. Например, полиариленсульфидная композиция может иметь вязкость расплава, составляющую менее чем приблизительно 2800 пуаз (Па⋅с) при измерении капиллярным реометром при 316°C и 400 с^-1, причем измерение вязкости осуществляется после пятиминутного воздействия постоянного сдвига. Кроме того, полиариленсульфидная композиция может проявлять улучшенную стабильность расплава с течением времени по сравнению с полиариленсульфидными композициями, в которых не содержатся сшитые модификаторы ударной прочности. Полиариленсульфидные композиции, в которых не содержится сшитый модификатор ударной прочности, могут, как правило, проявлять увеличение вязкости расплава с течением времени, хотя вязкость расплава описанных композиции может сохраняться или даже уменьшаться с течением времени.

Полиариленсульфидная композиция может иметь комплексную вязкость, которая определяется при низком сдвиге, составляющем 0,1 радиан в секунду (рад/с), и температуре 310°C и составляет более чем приблизительно 10 кПа/с, более чем приблизительно 25 кПа/с, более чем приблизительно 40 кПа/с, более чем приблизительно 50 кПа/с, более чем приблизительно 75 кПа/с, более чем приблизительно 200 кПа/с, более чем приблизительно 250 кПа/с, более чем приблизительно 300 кПа/с, более чем приблизительно 350 кПа/с, более чем приблизительно 400 кПа/с или более чем приблизительно 450 кПа/с. Повышенное значение комплексной вязкости при низком сдвиге представляет собой показатель сшитой структуры композиции и повышенной прочности расплава полиариленсульфидной композиции. Кроме того, полиариленсульфидная композиция можно проявлять высокую чувствительность к сдвигу, что представляет собой показатель превосходных характеристик для использования в процессах формования, такого раздувное формование и экструзионное формование.

Вследствие превосходных физических характеристик полиариленсульфидной композиции, хотя полиариленсульфидная композиция может быть использована с большим эффектом как наиболее внутренний слой или внутренний граничный слой (например, непосредственно прилегающий к внутреннему каркасу), ее можно также использовать, чтобы изготавливать однослойный трубопровод или дополнительные слои многослойного трубопровода, например, один или несколько противоизносных слоев, которые могут быть расположены между наиболее внутренним слоем и наиболее внешним слоем многослойного трубопровода. Кроме того, полиариленсульфидную композицию можно использовать, чтобы изготавливать скрепленные или нескрепленные многослойные трубопроводы, которые являются общеизвестными в технике.

Трубопроводы, в которых содержится полиариленсульфидная композиция, могут быть однослойными или многослойными. При рассмотрении многослойного трубопровода полиариленсульфидную композицию можно использовать, чтобы изготавливать внутренний защитный слой трубопровода, но следует понимать, что слои полиариленсульфидной композиции в многослойном трубопроводе никаким образом не ограничиваются защитными слоями, и полиариленсульфидная композиция может содержаться в одном или более других слоев многослойного трубопровода. Кроме того, полиариленсульфидная композиция может использоваться для компонентов трубопроводных систем, таких как патрубки и соединители, анкеры, фиксаторы, буи, хомуты и т.п.

Трубопроводы можно использовать согласно известной практике на любой установке для добычи газа и/или нефти, которая является общеизвестной в технике. В качестве примера, на фиг. 1 проиллюстрирована типичная внебереговая установка, включающая гибкие восходящие трубопроводы 61 для передачи добываемой текучей среды из подводного оборудования в плавучую платформу 62. Плавучая платформа 62 проиллюстрирована как плавающая в водоеме, имеющем дно 64. Гибкие восходящие трубопроводы 61 предназначены, чтобы передавать добываемую текучую среду из подводного трубопроводного концевого коллектора 68 через цепной причальный буй 65 через хомут 66 на плавучую платформу 62. Цепной причальный буй 65 прикреплен анкерными линиями 63 к анкерам 72, установленным на дне 64. Трубопроводный концевой коллектор 68 присоединяется посредством множества трубопроводов 67 к скважинам 69.

Гибкие восходящие трубопроводы, которые проиллюстрированы на фиг. 1, могут иметь любую подходящую конфигурацию. В качестве примера, они могут быть сконструированы как скрепленные или нескрепленные восходящие трубопроводы, и у них может быть простая крутая или простая пологая конфигурация или, в качестве альтернативы, волнистая крутая или волнистая пологая конфигурация, которые являются известными в технике. Стандартные плавучие модули 70, которые проиллюстрированы на фиг. 1, можно использовать в сочетании с гибкими восходящими трубопроводами, чтобы получать желательную конфигурацию, которая является известной. Восходящий трубопровод 61 проходит над плавучим модулем 70, который может включать, например, опору и буй. Плавучий модуль 70 может также прикрепляться к анкерной линии 63 таким образом, чтобы поддерживать восходящий трубопровод 61 и оставаться в желательном положении, которое определяет длина анкерной линии 63 и восходящий трубопровод 61.

Фиг. 2 иллюстрирует типичную внебереговую площадку, на которой можно размещать множество различных типов трубопроводов, в числе которых один или несколько трубопроводов могут содержать, по меньшей мере, защитный слой, изготовленный из полиариленсульфидной композиции. Как можно видеть, на внебереговой площадке могут находиться фиксированные восходящие трубопроводы 91, по которым может перемещаться добываемая текучая среда с морского дна 92 на платформу 95. На площадке могут находиться внутриплощадочные трубопроводы 93, по которым могут перемещаться добываемая текучая среда, вспомогательные текучие среды, составные трубопроводы и другие устройства, которыми оборудована площадка. Кроме того, как восходящие трубопроводы 91, так и внутриплощадочные трубопроводы 93 могут представлять собой связ