FFKM და FKM O-ფორმის რგოლები გასიანი და სტეამიანი ტურბინების ექსტრემალურად მაღალი ტემპერატურის პირობებში გამოსაყენებლად

Თანამედროვე ენერგიის წარმოებაში ეფექტურობის უკონცესური ძიება გამოიწვია კომბინირებული ციკლის გაზტურბინების (CCGT) და საერთაშორისო კლასის სტეამის ტურბინების ფართო გამოყენება. ეს მანქანები მუშაობენ შესანიშნავი თერმული ეფექტურობით, მაგრამ ეს იწვევს სასრული მკაცრ გარემოს სილინდრების კომპონენტებისთვის. გაზტურბინების სითხის სისტემებში ტემპერატურა ჩვეულებრივ აღწევს 150–180 °°C-ს ტურბინის კორპუსიდან სითბოს შთანთქმის გამო, ხოლო სტეამის ტურბინების სავალვულო ღერძებსა და გლანდის სილინდრებს შეიძლება ექვემდებარდეს 300°C-ზე მეტი ტემპერატურის სუპერგახურებული სტეამი °C. ამ სფეროებში სტანდარტული ელასტომერები სწრაფად ხელის შემოკეცას განიცდიან, რაც იწვევს ზეთის და ყინულის გაჟონვას, დაბინძურებას და ძალით გამოძახებულ შეჩერებას მოუხელებელი ფინანსური საჯარიმო გადასახადებით.

Ფტორკარბონის (FKM) ელასტომერები ტურბინებში მაღალტემპერატურული დახურვის პირველი დაცვის ხაზია. მათი განსაკუთრებული თბომედეგობა (მაქსიმუმ 230° C-მდე) °C შუალედური) და სინთეტიკურ ესტერზე დაფუძნებულ ტურბინის ზეთებთან (მაგ., ISO VG 32, 46) ქიმიური წინააღმდეგობა ამ მასალებს ხდის სტანდარტულ არჩევანს მეტების და კონტროლის ზეთის სისტემებში უმეტესობის სტატიკური და დინამიკური სილიკონებისთვის. გავრცელებული გამოყენებები მოიცავს დამხმარე პუმპების ღერძების სილიკონებს, ფილტრების კორპუსებსა და ვალვების მოძრავე მექანიზმებში მოთავსებულ Օ-ბორბლებს და ხილვადობის ფანჯრებზე მოთავსებულ გასკეტებს. AS109 სტანდარტი ხშირად განსაზღვრავს საჰაერო-სამხედრო და საინდუსტრიო ტურბინების გამოსაყენებლად გავრცელებულ FKM კომპოზიციებს, რაც უზრუნველყოფს საჭიროების მინიმალურ დონეს. დინამიკური სილიკონების დამატებითი მექანიკური სიმტკიცის მისაღებად, რომლებიც ექვემდებარებიან ამ ცხელ ზეთებს, ზოგჯერ გამოიყენება წყალბადით გამომშრალი ნიტრილი (HNBR), რომელიც უზრუნველყოფს უკეთეს აბრაზიულ წინააღმდეგობას და კარგ ზეთთან თავსებადობას დაახლოებით 150°-მდე °Კ.

Თუმცა, ექსტრემალურად ცხელ ზონებში მხოლოდ პერფლუორელასტომერები (FFKM), მაგალითად, Kalrez® ან Chemraz®, აკმაყოფილებს მოთხოვნებს. FFKM ნაკეთობები არ არის უბრალოდ გაუმჯობესებული FKM; ისინი სრულიად განსხვავებული კლასის მასალებია, რომლებიც სრულიად ფტორირებული პოლიმერული სტრუქტურით მოდიან. ეს აძლევს მათ ორ გამორჩეულ თვისებას:

1. მუდმივი მუშაობის ტემპერატურა 300-ზე მეტი °C, რაც მათ საშუალებას აძლევს იმუშაონ ორთქლის ხაზებისა და ცხელი გაზის გზების პირდაპირი სიახლოვეს.

2. ვირტუალური ინერცია ქიმიკატებთან, მათ შორის აგრესიული ტურბინის ზეთები, სითბოს გადაცემის სითხეები და პროცესის გაზები, რომლებიც დროთა განმავლობაში დაანგრიონ FKM.

Მათი გამოყენება ძალიან მიზნობრივია ხარჯების გამო (ხშირად 50-100-ჯერ მეტია FKM- ის). ძირითადი ადგილები მოიცავს:

· Ორთქლის ტურბინის მთავარი შეჩერება და მართვის სარქველის ღეროვანი გამკვრივებები: პირდაპირ გამოხატულია მაღალი წნევის, მაღალი ტემპერატურის ორთქლის. გაჟონვა წარმოადგენს ციკლის ეფექტურობის პირდაპირ დაკარგვას და უსაფრთხოების საფრთხეს.

· Გაზგასამართი ტურბინის საწვავის გაზის სარქველის გამკვრივებები: გამოხატულია ცხელი საწვავის გაზისა და აგრესიული ნაერთების შესაძლო კონდენსაციის მიმართ.

· Სენსორული და ინსტრუმენტული ხაზების გამჭვირვალობა, რომლებიც ხვდებიან ცხელი ტურბინის გარსებს.

OEM-ები, როგორიცაა GE, Siemens და Mitsubishi Power, ამ კრიტიკული ადგილებისთვის მოწოდებენ საკონკრეტო მასალების სპეციფიკაციებს. არჩევის ლოგიკა დამოკიდებულია შეცდომის რეჟიმების, მათი შედეგების და კრიტიკულობის ანალიზზე (FMECA). ინჟინრები თითოეულ სილაგების წერტილს ანიჭებენ რისკის პრიორიტეტულ რიცხვს (RPN)-ს შეცდომის სიმძაფრის, მისი მოხდენის ალბათობის და აღმოჩენის შესაძლებლობის მიხედვით. მაღალი RPN-ის მქონე წერტილებისთვის FFKM-ის უმეტესი ეფექტურობა ამართლებს მის ღირებულებას.

Ეს პრინციპი გამოიყენება მთელს მსოფლიოში. ბაჰრეინში, სადაც CCGT სადგურები უზრუნველყოფენ ბაზისურ ძალას მაღალტემპერატურიან უდაბნოს გარემოში, გაგრილება ნაკლებად ეფექტურია, რაც ზრდის ზეთისა და ზედაპირის ტემპერატურას. კრიტიკული კლაპანის ღერძებისთვის FFKM-ის მითითება არის წინასწარ განხორციელებული სანდოობის ინვესტიცია. ფილიპინებში გეოთერმული და ქვანახშირზე მოქმედი სადგურები, რომლებშიც ძველი ნაკადი ტურბინებია დამონტაჟებული, წარმატებით ჩაანაცვლეს ძველი სილიკონის სილები FFKM-ით, რათა შეეწყვეტა მუდმივი ნაკადის დაკარგვა; ეს გააუმჯობესა სადგურის ეფექტურობა და პერსონალის უსაფრთხოება. აშშ-ში გამოყოფილი გამონაბოლქვების (VOC) გამო მკაცრი გარემოს დაცვის რეგულაციები (LDAR პროგრამები) ხდის FFKM-ის უგამოსვლო შესრულებას გამოტოვებული გამონაბოლქვების აპლიკაციებში ეკონომიკურად მიმზიდველს. სრული საკუთრების ხარჯების გამოთვლის დროს უნდა გავითვალისწინოთ არ მხოლოდ სილის ფასი, არამედ ასევე დაკარგული ენერგიის წარმოების, რემონტის შრომის და გარემოს დაცვის მოთხოვნების შესრულების გამო არ გამოიყენებული ხარჯები.