FFKM- og FKM-O-hringalásalausnir fyrir háar hitastig í gas- og rafmagnsturbum

Óþarfa leit að árangri í nútíma rafmagnsframleiðslu hefur leitt til víðspreidds notkunar sameindarhita- og gasvélta (CCGT) og framfarinna steypuhráða. Þessar vélar vinna með ótrúlega háan þarmaleitni, en það kemur með því að búa til einhverja af þungustu umhverfisstöðunum fyrir læsikomponenta. Hitastig í smurtæknikerfi gasvélta getur venjulega náð 150–180 °°C vegna hitasóttar frá vélhylkinu, en stýrivélstofur og læsikerfi fyrir steypuhráða geta verið útsett fyrir yfirhitnum steam við yfir 300 °°C. Í þessum sviðum mistakast venjulegar elástíska efni fljótt, sem leiðir til olíuganga, steamganga, saumfalla og nauðsynlegra stöðvunaraðgerða með miklum fjárhagslegum kostnaði.

Flúorkolvetni (FKM) elástíska efni eru fyrsta varnarlínan gegn háhitalæsingu í hráðum. Þau hafa mjög góða jafnvægi á milli hitaþol (upp að 230 °C á milli tímabila) og efnaþolustu gegn samsetjum esturbygðum turbinuolíum (t.d. ISO VG 32, 46) gerir þær að staðalvali fyrir flestum staðværum og hreyfilegum þettum í smyrnisskerpum- og stýriolíuskerpum. Algengar notkunaraðferðir eru þettur á ásnum hjá aukatölvum, O-loði í síuðurhúsum og virkjunartæki fyrir klósum, og þéttunargrindir á sjónsglöggrum. Staðallinn AS109 tilgreinir oft algengar FKM-samsetningar fyrir loft- og rúmflug- og iðnaðarturbinuumsóknir, sem tryggir grunnstig af árangri. Til að bæta við mekanískri styrkleika í hreyfilegum þettum sem eru útsett fyrir þessar heitu olíur er stundum notað sáttur nitril (HNBR) sem önnur möguleiki, sem býður upp á betri slípþol og góða samhæfni við olíur upp í um 150 °C.

Hins vegar eru aðeins perflúorveitrunar (FFKM), svo sem Kalrez® eða Chemraz®, nægilegar fyrir mjög heit svæði. FFKM-hlutir eru ekki einfaldlega bætt FKM-matériál; þeir eru annað tegund af efni með fullkomlega flúorhaldið pólýmerbyggingu. Þetta gefur þeim tvær yfirleitandi eiginleika:

1. Samfelld virkjunshitastig yfir 300 °°C, sem gerir þeim kleift að starfa í beinum nándvið steam-línur og heita gasleiðslur.

2. Vírt efnahvörfuþol, þar á meðal gegn örvandi turbinuolíum, hitaskiptiflökkum og ferlisgösum sem myndu bregða FKM-metali með tímanum.

Notkun þeirra er mjög takmarkuð vegna verðs (oft 50–100 sinnum hærra en FKM). Lykilstaðsetningar eru:

· Steam-turbinu höfuðstöðvar- og stjórnunarvalva stem-dýp: Beint útsett fyrir háþrýstis og háhitasteam. Leka hér táknar beina tapa á lyklafrumustefnu og öryggishættu.

· Gas-turbinu brennisteinsgas-valva dýp: Útsett fyrir heitt brennisteinsgas og mögulega samdrátt örvandi efna.

· Dýp á mælinga- og stjórnunarleiðslum sem fara í gegnum heita turbinuskarpar.

Framleiðendur eins og GE, Siemens og Mitsubishi Power veita skýr efniákvæði fyrir þessar ákveðnu staðsetningar. Valákvæðingin er byggð á greiningu á villaformum, áhrifum og mikilvægi (FMECA). Verkfræðingar úthluta hverjum þéttunarpunkti við risk priority number (RPN) miðað við alvarleika villunnar, líkurnar á að hún gerist og möguleika á að greina hana. Fyrir punkta með hátt RPN réttfærir yfirráðandi afköst FFKM kostnaðinn.

Þessi regla er beitt alþjóðlega. Í Bahrain, þar sem CCGT-verksmiðjur veita grunnvirkjun í háum umhverfis hitastigi í eyðimörk, er kæling minna áhrifamikil, sem hefur í för með sér hærri olíu- og yfirborðshita. Að tilgreina FFKM-fyrir lykllystur á klósum er áskoranaleg áreiðanleikainnkaup. Á Filippseyjum hafa geothermíske og koleldarverksmiðjur með eldri ángufuglaáttu vel heppnast með að setja inn FFKM-lásar aftur á bak við til að stöðva endurtekna ánguleki, sem bætir virkni verksmiðjunnar og öryggi starfsfólksins. Í Bandaríkjunum gera strangar umhverfisreglur varðandi útblástur loftgegndra efnasambanda (VOC) úr lekum (LDAR-forrit) leklausa afvirkni FFKM í forritum fyrir óviltan útblástur fjárhagslega ávinningagjafandi. Þegar reiknað er heildarkostnaður á notkun þarf að taka tillit til ekki bara verðs lásanna, heldur einnig kostnaðar sem er sparaður vegna tapaðrar rafmagnsframleiðslu, viðgerðarvinnu og samræmis við umhverfisreglur.