Mga Solusyon sa FFKM at FKM O-Ring para sa Ekstremong Init sa Gas at Steam Turbine

Ang walang kapantay na paghahangad sa kahusayan sa modernong pagbuo ng kuryente ay humantong sa pangkalahatang pag-adopt ng combined-cycle gas turbines (CCGT) at advanced-class steam turbines. Ang mga makina na ito ay gumagana sa napakataas na thermal efficiency, ngunit ang gantimpala nito ay ang paglikha ng ilan sa pinakamatinding kapaligiran para sa mga sealing component. Ang temperatura sa mga lube oil system ng gas turbine ay madalas umabot sa 150–180 °°C dahil sa heat soak mula sa turbine casing, habang ang mga valve stem ng steam turbine at mga gland sealing system ay maaaring ilantad sa superheated steam na higit sa 300 °C. Sa mga lugar na ito, mabilis na nabigo ang karaniwang elastomer, na nagdudulot ng mga panloloko ng langis, panloloko ng singaw, kontaminasyon, at pilit na pagpapahinga na may napakalaking parusa sa pinansyal.

Ang fluorocarbon (FKM) na elastomer ang unang linya ng depensa para sa pagse-seal sa mataas na temperatura sa mga turbine. Ang kanilang mahusay na balanse ng resistensya sa init (hanggang 230 °Ang pagkakaroon ng katamtamang paglaban sa init (C intermittent) at paglaban sa kemikal laban sa mga sintetikong ester-based na turbine oil (halimbawa, ISO VG 32, 46) ang nagpapagawa sa kanila bilang karaniwang pinipili para sa karamihan ng static at dynamic seals sa mga sistema ng lubrication at control oil. Kasama sa karaniwang aplikasyon ang mga shaft seal sa auxiliary pumps, mga O-ring sa filter housings at valve actuators, at mga gasket sa sight glasses. Ang pamantayan na AS109 ay kadalasang nagsisipagtatakda ng karaniwang FKM compounds para sa aerospace at industrial turbine applications, na nagpapatitiyak ng isang pangunahing antas ng pagganap. Para sa karagdagang lakas na mekanikal sa dynamic seals na nakalantad sa mainit na mga oil na ito, ginagamit minsan ang Hydrogenated Nitrile (HNBR) bilang alternatibo, na nag-aalok ng mas mahusay na paglaban sa abrasion at mabuting compatibility sa langis hanggang humigit-kumulang sa 150 °C. Ang mga bagay na may kaugnayan sa Diyos

Gayunman, para sa mga ekstremong lugar na may mataas na temperatura, ang Perfluoroelastomers (FFKM) tulad ng Kalrez® o Chemraz® lamang ang sapat. Ang mga bahagi na gawa sa FFKM ay hindi simpleng mga pinabuting bersyon ng FKM; sila ay isang iba’t ibang klase ng materyales na may ganap na fluorinated na polymer structure. Ito ang nagbibigay sa kanila ng dalawang natatanging katangian:

1. Patuloy na Temperatura ng Paggana sa itaas ng 300 °°C, na nagpapahintulot sa kanila na gumana nang diretso malapit sa mga linya ng singaw at mga landas ng mainit na gas.

2. Virtual na Inersya sa mga Kemikal, kabilang ang agresibong mga langis para sa turbin, mga fluido para sa paglipat ng init, at mga gas sa proseso na maaaring paburutin ang FKM sa paglipas ng panahon.

Ang kanilang aplikasyon ay lubos na nakatuon dahil sa presyo (madalas na 50–100 beses na mas mahal kaysa sa FKM). Ang mga pangunahing lokasyon ay kasama ang:

· Mga Seal sa Stems ng Pangunahing Stop at Control Valve ng Steam Turbine: Direktang nakakalantad sa mataas na presyon at mataas na temperatura ng singaw. Ang isang sira dito ay kumakatawan sa direktang pagkawala ng kahusayan ng siklo at isang panganib sa kaligtasan.

· Mga Seal sa Fuel Gas Valve ng Gas Turbine: Nakakalantad sa mainit na gas na pampagana at posibleng kondensasyon ng mga agresibong kompuesto.

· Mga seal sa mga linya ng sensing at instrumentation na pumapasok sa mainit na casing ng turbin.

Ang mga OEM tulad ng GE, Siemens, at Mitsubishi Power ay nagbibigay ng tiyak na mga pagtatakda sa materyales para sa mga mahahalagang lokasyong ito. Ang lohika sa pagpili ay nakabatay sa Analysis ng Failure Mode, Effects, at Criticality (FMECA). Ang mga inhinyero ay nagtatalaga ng isang Risk Priority Number (RPN) sa bawat punto ng pag-seal batay sa kalubhaan ng pagkabigo, posibilidad ng pag-occur, at kakayahang madetect. Para sa mga punto na may mataas na RPN, ang superior na performance ng FFKM ay nagpapaliwanag sa kanyang presyo.

Ang prinsipyong ito ay ipinapatupad nang pandaigdigan. Sa Bahrain, kung saan ang mga halaman ng CCGT ang nagbibigay ng base-load na kuryente sa isang kapaligirang desert na may mataas na temperatura ng paligid, ang pagpapalamig ay mas hindi epektibo, na nagpapataas ng temperatura ng langis at ng ibabaw. Ang pagtukoy ng FFKM para sa mga mahahalagang stem ng valve ay isang proaktibong investasyon para sa katiyakan ng pagganap. Sa Pilipinas, ang mga halaman na geothermal at coal-fired na may mga lumang steam turbine ay matagumpay na iniretrofit ng mga seal na FFKM upang itigil ang paulit-ulit na pagbubuga ng singaw, na nagpapabuti ng kahusayan ng halaman at ng kaligtasan ng mga tauhan. Sa Estados Unidos, ang mahigpit na regulasyon pangkapaligiran tungkol sa mga emisyon ng volatile organic compound (VOC) mula sa mga bunganga (mga programa sa LDAR) ay ginagawang ekonomikong kaakit-akit ang walang bunganga na pagganap ng FFKM sa mga aplikasyon ng fugitive emission. Ang kabuuang kalkulasyon ng cost of ownership ay dapat isa-isip hindi lamang ang presyo ng seal, kundi pati na rin ang mga iwasang gastos dahil sa nawalang produksyon ng kuryente, sa pagkukumpuni, at sa pagsunod sa mga regulasyon pangkapaligiran.