למרות שגומי ניטריל בוטדיאן (NBR) היה חומר איטום טורבינות רוח הדומיננטי במשך עשרות שנים, ההתקדמות בניסוח, עיבוד ועיצוב איטום פוליאוריטן שוחקת במהירות את מעמדו של NBR בתעשייה. מתברר שהתכונות השימושיות ביותר כוללות עמידות בפני שחיקה, תאימות נוזלים, עמידות לאוזון, חוזק מכני ויכולת לשמור על כל התכונות הללו בטמפרטורות נמוכות.
פוליאוריטן הפך לחומר אידיאלי לאיטום מיסבים ראשיים/גנרטורים, מיסבים אורכיים ורוחביים. עם זאת, החלפת חומרים במבנה קיים לרוב אינה מספיקה. יש לתכנן אטמים תוך התחשבות בפוליאוריטן.
דרך אחת להעריך את עמידות הבלאי של פוליאוריטאנים היא באמצעות מבחן שחיקה סטנדרטי לתוף כגון ASTM D5963. שיטה זו משמשת בדרך כלל להערכת גומי, אך היא חלה גם על פוליאוריטן, במיוחד בעת השוואת שיעורי שחיקה. להלן ערכי מדד שחיקה עבור חומרים שונים שנבדקו על ידי System Seals בקליבלנד. שימו לב כי ל-NBR ול-HNBR יש ARI של כ-1.5, בעוד שלפוליאוריטנים יש ARI של 4 עד 8. זהו שיפור של עד פי שישה.
פוליאוריטן שומר על ערכי ה-ARI שלו לאורך זמן ולאחר חשיפה לנוזלים שונים, במיוחד נוזלים על בסיס שמן. דרך אחת לקבוע זאת היא ליישן דגימות שחיקה לפי תקן ASTM D5963 בנוזלים בטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס למשך 90 יום (80 מעלות צלזיוס לנוזלים על בסיס מים) ולחזור על הבדיקה כל 30 יום. להלן תוצאות אופייניות, אך מומלץ לאשר אותן עבור כל נוזל.
איור 3. שימור ARI ב-NBR ובפוליאוריטן עמיד להידרוליזה לאחר יישון בשמן מינרלי מזוקק ב-100°C.
למרות שהמפרטים מצביעים על תאימות לנוזלים מוגמרים, בדיקות הזדקנות מואצות (או שנות שירות) אמורות לקבוע את הביצועים והיציבות ארוכי הטווח של חומרים החשופים לנוזלים ספציפיים. System Seals בודקת תאימות נוזלים במשך 90 יום במקום הבדיקה הסטנדרטית של 168 שעות, מכיוון ש-System Seals מזהה באופן עקבי שינויים משמעותיים בתכונות חומר מרכזיות לאחר 168 שעות של חשיפה לנוזל.
פוליאוריטן מותאם אישית מציג עמידות משופרת לנוזלים בהשוואה ל-NBR בחומרי הסיכה הנפוצים ביותר בתעשיית אנרגיית הרוח. להלן טבלת תאימות עבור חומרי סיכה פופולריים אלה.
ידוע כי NBR רגיש לאוזונוליזה, כלומר, כאשר מולקולות אוזון שוברות את הקשרים הכימיים ב-NBR בלתי רווי. סדקים באוזון שכיחים כאשר גומי ניטריל בוטדיאן (NBR) נתון אפילו לעיוות הקל ביותר. פתרון אחד הוא הזרקת שעווה לתוך ה-NBR, ויצירת מחסום אנטי-אוזון המגן על ה-NBR. למרבה הצער, שעווה אינה משנה את הקשר הכימי של ה-NBR. אם NBR נחשף לתנאי סביבה המסירים שעווה, הוא הופך להיות רגיש שוב להתכלות. חלק מהפוליאוריטנים המיוחדים המשמשים באטמי אנרגיית רוח עמידים באופן טבעי לאוזון.
מודול האלסטיות, החוזק וההתארכות של פוליאוריטן גבוהים פי שניים עד שלושה מרוב אטמי ה-NBR. כתוצאה מכך, אטמי פוליאוריטן מסוגלים לעמוד בעיוותים מכניים גדולים יותר ולעמוד בעומסים מכניים גבוהים יותר.
ל-NBR טיפוסי יש מודול אלסטיות של 10-15 מגה פסקל וחוזק מתיחה של 20 מגה פסקל. לרוב הפוליאוריטנים יש מודול אלסטיות של 45-60 מגה פסקל וחוזק מתיחה של 50-60 מגה פסקל. משמעות הדבר היא שהחומר פחות קשה מ-NBR, מה שאומר שמירת צורה טובה יותר ועמידות רבה יותר לעומסי לחץ.
בטורבינות רוח, טמפרטורות גבוהות בדרך כלל אינן מהוות בעיה. עם זאת, בהתאם למיקום ולגובה, טמפרטורות מינימליות של -40°C אינן נדירות. NBR סטנדרטי בעל טמפרטורת הפעלה מינימלית של -20°C, וניתוח מכני דינמי הראה כי פוליאוריטאנים רבים של אנרגיית רוח אינם מושפעים מטמפרטורות עד -40°C.
פוליאוריטן הוא בחירה טבעית לאטמי אנרגיית רוח בשל תכונותיו המכניות המעולות, עמידותו הטובה יותר לאוזון, שיעורי שחיקה נמוכים יותר וטמפרטורות הפעלה נמוכות יותר. להלן שתי משפחות של יישומים שעבורם פוליאוריטן מתאים היטב. התמונה משמאל מציגה את מאפייני העיוות והמגע המדומה של אטם מיסב פוליאוריטן. התמונה מימין מציגה את אטם הסחרור של System Seals, אטם מיסב ראשי שמשאב ברציפות חומר סיכה חזרה למאגר כאשר המיסב מסתובב.
אם ברצונכם לתרום לחברת Windpower, אנא צרו עמנו קשר: https://www.bdseals.com או www.bodiseals.com. NINGBO BODI SEALS CO.,LTD מייצרת כל מיני סוגי אטמי גומי באיכות גבוהה.,אורינגס ,אטמים .
זמן פרסום: 24 בדצמבר 2023