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 esturbyggðum turbinuolíum (t.d. ISO VG 32, 46) gerir þær að staðlaðri valkost fyrir flestum staðværum og hreyfilegum þettum í smurtu- og stýriolíuskerfum. Algengar notkunaraðstæður eru t.d. ásþettur á hjálparpumpum, O-hringir í síuhringa íhlutum og vélstýrsluáttakum, og þéttingar á sjónrúðum. Staðallinn AS109 tilgreinir oft algengar FKM-sambönd fyrir loft- og rúmflug- og iðnaðarturbinuumsóknir, sem tryggir grunnstig af árangri. Til að bæta við mekaníska styrk hreyfilegra þetta sem eru útsett fyrir þessar heitu olíur er stundum notað súrefnið nitríl (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.