Datrysiadau O-Ring FFKM a FKM ar gyfer Poethrwydd Eithafol mewn Turbiniau Nwy a Phar

Mae'r ymchwiliad anghyflawn i effeithlonrwydd yn cynhyrchu pŵer modern wedi arwain at fabwysiad eang o gylchdroi cyfunedig o gylchdroi nwy (CCGT) a thrawsfyrdd llygad uwch-gyflawn. Mae'r peiriannau hyn yn gweithio ar effeithlonrwydd thermol sydd yn ei wneud yn anhepgor, ond mae hyn yn dod â'r cost o greu rhai o'r amgylchiadau mwyaf grymus ar gyfer cydrannau torgi. Gall tymheredd systemau olew llygredd trawsfyrdd nwy gyrraedd yn rheolaidd 150–180 °C oherwydd llif thermol o'r corff trawsfyrdd, tra bod stemiau ffyrdd trawsfyrdd llygad a systemau torgi gland yn gallu bod dan fyndiad o steim gorberoledig ar uwchlaw 300 °C. Mewn ardaloedd fel hyn, mae elastomeriaid safonol yn methu'n gyflym, gan arwain at gollwng olew, collwng steim, llygredd a pharhau allan o weithio dan oruchwyliad â cholledion ariannol sydd yn eu gwneud yn anhepgor.

Mae elastomeriaid fluorocarbon (FKM) yn y linell gyntaf o amddiffyniad ar gyfer torgi o uchel-thermaldrafft yn y trawsfyrdd. Mae eu cydbwysedd rhagorol o gynaliad thermol (hyd at 230 °C yn rhwymedig) a'u gwrthdystiad cemegol at olewyddau trydanol seiliedig ar esterion synthetig (e.e., ISO VG 32, 46) yn eu gwneud yn yr opsiwn safonol ar gyfer y rhan fwyaf o sêlau seithiog a dynameg yn systemau oleu a rheoli oleu. Mae'r ceisiadau cyffredin yn cynnwys sêlau shaft ar bompiau atodol, cylchoedd O ar gynnwysyddau ffiltrowr a chyweiriau valve, a gasketi ar glôsion gwylio. Mae'r safon AS109 yn nodi'n aml cyfansoddau FKM cyffredin ar gyfer defnydd mewn adfylliadau a thrwyddiant trydanol diwylliannol, gan sicrhau lefel sylfaenol o berfformiad. Ar gyfer crychder mecanyddol ychwanegol mewn sêlau dynameg sydd yn cael eu boddi yn y olewyddau poeth hyn, defnyddir Hydrogenated Nitrile (HNBR) weithiau fel amgen, gan gynnig gwrthdystiad gwell i gweithredu a chy совgdoriaeth olew da hyd at tua 150 °C.

Fodd bynnag, ar gyfer rhai parthau'r teimlad eithafol, nid oes dim ond Perfluoroelastomer (FFKM) fel Kalrez® neu Chemraz® yn digwydd. Nid yw rhannau FFKM yn syml iawn yn fath o FKM wedi'i wella; maent yn ffyrdd gwahanol o deithwyr â strwythur polymer llawn fluorinated. Mae hyn yn rhoi dau nodwedd uwchbenol iddynt:

1. Temperaturau gweithio parhaus uwch na 300 °C, gan eu galluogi i weithio'n uniongyrchol gerllaw llinellau pair a lwybrau nwy poeth.

2. Anniogelliad rhagfarnol i gemegion, gan gynnwys oleiau twrbîn grym, heddychau trosglwyddo thermol, a nwyon proses sydd yn eu diraddio dros amser.

Mae eu defnydd yn hanfodol oherwydd y cost (a oftenir rhwng 50–100 gwaith yr un faint â FKM). Mae'r lleoliadau allweddol yn cynnwys:

· Torpwynt Penodol a Thorpwynt Rheoli Twrbîn Pair: Ar agored yn uniongyrchol i bair gwresog dan bwysedd uchel. Mae gollyngiad yma yn cynrychioli colli uniongyrchol o effeithlonrwydd y cylch ac yn bygythiad ar ddiogelwch.

· Torpwyntiadau Twrbîn Nwy: Ar agored i nwy tanio poeth a phosiblwr o gynhwysiad cydrannau grym.

· Torpwntiadau ar linellau mesur a chyfleusterau sydd yn mynd trwy gasedd twrbîn poeth.

Cynhyrchwyr gwreiddiol fel GE, Siemens a Mitsubishi Power yn darparu manylion penodol am ddefnyddio materion ar gyfer y lleoliadau hanfodol hyn. Mae'r rhesymeg dewis yn cael ei gyrru gan Ddadleoliad Modiwl Ollwng, Effeithiau a Pherthnasedd (FMECA). Mae peirianwyr yn neillidu rhif blaenoriaeth risg (RPN) i bob pwynt tâl yn seiliedig ar dwysder y ffrwydro, tebygolrwydd y digwyddiad a'r gallu i'w adnabod. Ar gyfer y rhai â RPN uchel, mae perfformiad FFKM sydd yn uwch yn justifio'i gost.

Ceir defnyddio'r egwyddor hwn ar draws y byd. Yn Nhalaith Bahrein, lle mae gwerthfeydd CCGT yn darparu pŵer sylfaenol mewn cynefin anhawst oherwydd tymheredd amgylcheddol uchel yn y gwlîn, mae'r oeri'n llai effeithiol, gan gyrraedd tymheredd yr olew a'r arwynebau i lefelau uwch. Mae penodi FFKM ar stemiau'r meiniwyr hanfodol yn investiad rhagweithiol i gynnal hyderon. Yn y Philipinau, mae gwerthfeydd geothermaidd a gwerthfeydd glo sydd â thwrbinau steim hen wedi llwyddo i addasu sealiau FFKM i atal gollwng steim parhaus, gan wella effeithlonrwydd y gwerthfeydd a diogelwch y staff. Yn yr Unol Daleithiau, mae rheoliadau amgylcheddol cryfach yn ymwneud â phelydrau cynddaredd organig (VOC) o gollwng (rhaglenni LDAR) yn gwneud perfformiad nad oes ganddo gollwng o FFKM mewn ceisio cymhwyso gollwng yn eang yn ystyriaeth economaidd. Rhaid cynnwys cyfrifiad cyfanswm cost y perchnogaeth nid yn unig y pris am y seal, ond hefyd y costau sydd wedi eu heffeithio o gollwng cynhyrchiant, gwaith adferiad a chyflawni gofynion amgylcheddol.