Παρόλο που το καουτσούκ νιτριλίου-βουταδιενίου (NBR) αποτελεί το κυρίαρχο υλικό στεγανοποίησης ανεμογεννητριών εδώ και δεκαετίες, οι εξελίξεις στη σύνθεση, την επεξεργασία και τον σχεδιασμό στεγανοποίησης πολυουρεθάνης υπονομεύουν ραγδαία τη θέση της NBR στον κλάδο. Αποδεικνύεται ότι οι πιο χρήσιμες ιδιότητες περιλαμβάνουν την αντοχή στη φθορά, τη συμβατότητα με τα ρευστά, την αντοχή στο όζον, τη μηχανική αντοχή και την ικανότητα διατήρησης όλων αυτών των ιδιοτήτων σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Η πολυουρεθάνη έχει γίνει το ιδανικό υλικό για τη στεγανοποίηση κύριων ρουλεμάν/γεννητριών, διαμήκων και εγκάρσιων ρουλεμάν. Ωστόσο, η απλή αντικατάσταση υλικών σε μια υπάρχουσα κατασκευή συχνά δεν είναι αρκετή. Οι στεγανοποιήσεις πρέπει να σχεδιάζονται με γνώμονα την πολυουρεθάνη.
Ένας τρόπος για την αξιολόγηση της αντοχής στη φθορά των πολυουρεθάνων είναι μέσω μιας τυποποιημένης δοκιμής φθοράς σε τύμπανο, όπως η ASTM D5963. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως για την αξιολόγηση του καουτσούκ, αλλά εφαρμόζεται και στην πολυουρεθάνη, ειδικά κατά τη σύγκριση των ποσοστών φθοράς. Παρακάτω παρατίθενται οι τιμές του δείκτη φθοράς για διάφορα υλικά που δοκιμάστηκαν από την System Seals στο Κλίβελαντ. Σημειώστε ότι οι NBR και HNBR έχουν ARI περίπου 1,5, ενώ οι πολυουρεθάνες έχουν ARI από 4 έως 8. Αυτή είναι μια βελτίωση έως και έξι φορές.
Η πολυουρεθάνη διατηρεί τις τιμές ARI με την πάροδο του χρόνου και μετά από έκθεση σε διάφορα υγρά, ειδικά σε υγρά με βάση το λάδι. Ένας τρόπος για να το διαπιστώσετε αυτό είναι να παλαιώσετε δείγματα φθοράς ASTM D5963 σε υγρά στους 100°C για 90 ημέρες (80°C για υγρά με βάση το νερό) και να επαναλάβετε τη δοκιμή κάθε 30 ημέρες. Παρακάτω παρατίθενται τυπικά αποτελέσματα, αλλά συνιστάται επιβεβαίωση για κάθε υγρό.
Σχήμα 3. Διατήρηση του ARI σε NBR και πολυουρεθάνη ανθεκτική στην υδρόλυση μετά από γήρανση σε απεσταγμένο ορυκτέλαιο στους 100°C.
Παρόλο που οι προδιαγραφές υποδεικνύουν συμβατότητα με τελικά υγρά, οι δοκιμές επιταχυνόμενης γήρανσης (ή τα έτη λειτουργίας) θα πρέπει να καθορίζουν τη μακροπρόθεσμη απόδοση και σταθερότητα των υλικών που εκτίθενται σε συγκεκριμένα υγρά. Το System Seals ελέγχει τη συμβατότητα των υγρών για 90 ημέρες αντί για την τυπική δοκιμή 168 ωρών, επειδή το System Seals ανιχνεύει σταθερά σημαντικές αλλαγές στις βασικές ιδιότητες του υλικού μετά από 168 ώρες έκθεσης σε υγρό.
Η προσαρμοσμένη πολυουρεθάνη παρουσιάζει βελτιωμένη αντοχή στα ρευστά σε σύγκριση με το NBR στα πιο συνηθισμένα λιπαντικά στη βιομηχανία αιολικής ενέργειας. Παρακάτω παρατίθεται ένας πίνακας συμβατότητας για αυτά τα δημοφιλή λιπαντικά.
Το NBR είναι γνωστό ότι είναι ευαίσθητο στην οζονόλυση, η οποία συμβαίνει όταν τα μόρια του όζοντος διασπούν τους χημικούς δεσμούς στο ακόρεστο NBR. Η ρωγμάτωση του όζοντος είναι συχνή όταν το καουτσούκ νιτριλίου-βουταδιενίου (NBR) υπόκειται ακόμη και στην παραμικρή παραμόρφωση. Μια λύση είναι η έγχυση κεριού στο NBR, δημιουργώντας ένα αντι-όζονικό φράγμα που προστατεύει το NBR. Δυστυχώς, το κερί δεν αλλάζει τον χημικό δεσμό του NBR. Εάν το NBR εκτεθεί σε περιβαλλοντικές συνθήκες που αφαιρούν το κερί, καθίσταται ξανά ευαίσθητο στην υποβάθμιση. Ορισμένες ειδικές πολυουρεθάνες που χρησιμοποιούνται σε σφραγίδες αιολικής ενέργειας είναι φυσικά ανθεκτικές στο όζον.
Το μέτρο ελαστικότητας, η αντοχή και η επιμήκυνση της πολυουρεθάνης είναι δύο έως τρεις φορές υψηλότερα από τα περισσότερα NBR. Ως αποτέλεσμα, οι σφραγίδες πολυουρεθάνης είναι σε θέση να αντέχουν μεγαλύτερες μηχανικές παραμορφώσεις και υψηλότερα μηχανικά φορτία.
Ένα τυπικό NBR έχει μέτρο ελαστικότητας 10-15 MPa και αντοχή σε εφελκυσμό 20 MPa. Οι περισσότερες πολυουρεθάνες έχουν μέτρο ελαστικότητας 45-60 MPa και αντοχή σε εφελκυσμό 50-60 MPa. Αυτό σημαίνει ότι το υλικό είναι λιγότερο σκληρό από το NBR, πράγμα που σημαίνει καλύτερη διατήρηση του σχήματος και μεγαλύτερη αντοχή σε φορτία πίεσης.
Στις ανεμογεννήτριες, οι υψηλές θερμοκρασίες συνήθως δεν αποτελούν πρόβλημα. Ωστόσο, ανάλογα με την τοποθεσία και το υψόμετρο, οι ελάχιστες θερμοκρασίες των -40°C δεν είναι ασυνήθιστες. Το τυπικό NBR έχει ελάχιστη θερμοκρασία λειτουργίας -20°C και η δυναμική μηχανική ανάλυση έχει δείξει ότι πολλές πολυουρεθάνες αιολικής ενέργειας δεν επηρεάζονται από θερμοκρασίες έως και -40°C.
Η πολυουρεθάνη αποτελεί φυσική επιλογή για στεγανοποιήσεις αιολικής ενέργειας λόγω των ανώτερων μηχανικών ιδιοτήτων της, της καλύτερης αντοχής στο όζον, των χαμηλότερων ρυθμών φθοράς και των χαμηλότερων θερμοκρασιών λειτουργίας. Παρακάτω παρατίθενται δύο οικογένειες εφαρμογών για τις οποίες η πολυουρεθάνη είναι κατάλληλη. Η εικόνα στα αριστερά δείχνει την προσομοιωμένη παραμόρφωση και τα χαρακτηριστικά επαφής μιας στεγανοποίησης ρουλεμάν πολυουρεθάνης. Η εικόνα στα δεξιά δείχνει τη στεγανοποίηση στροβιλισμού System Seals, μια κύρια στεγανοποίηση ρουλεμάν που αντλεί συνεχώς λιπαντικό πίσω στη δεξαμενή καθώς περιστρέφεται το ρουλεμάν.
Αν θέλετε να συνεισφέρετε στην αιολική ενέργεια, επικοινωνήστε μαζί μας: https://www.bdseals.com ή www.bodiseals.com. Η NINGBO BODI SEALS CO.,LTD παράγει όλα τα είδη ελαστικών στεγανοποιήσεων υψηλής ποιότητας.,orings ,Φλάντζες .
Ώρα δημοσίευσης: 24 Δεκεμβρίου 2023