اگرچه لاستیک نیتریل بوتادین (NBR) برای دهه‌ها ماده غالب درزگیر توربین‌های بادی بوده است، اما پیشرفت در فرمولاسیون، پردازش و طراحی درزگیر پلی اورتان به سرعت در حال از بین بردن جایگاه NBR در صنعت است. به نظر می‌رسد که مفیدترین خواص شامل مقاومت در برابر سایش، سازگاری با سیال، مقاومت در برابر ازن، استحکام مکانیکی و توانایی حفظ همه این خواص در دماهای پایین است.
پلی اورتان به ماده‌ای ایده‌آل برای آب‌بندی یاتاقان‌های اصلی/ژنراتورها، یاتاقان‌های طولی و عرضی تبدیل شده است. با این حال، جایگزینی صرف مواد در یک سازه موجود اغلب کافی نیست. آب‌بندها باید با در نظر گرفتن پلی اورتان طراحی شوند.
یکی از راه‌های ارزیابی مقاومت سایشی پلی‌یورتان‌ها، انجام آزمایش سایش استوانه‌ای استاندارد مانند ASTM D5963 است. این روش معمولاً برای ارزیابی لاستیک استفاده می‌شود، اما در مورد پلی‌یورتان نیز کاربرد دارد، به خصوص هنگام مقایسه نرخ سایش. در زیر مقادیر شاخص سایش برای مواد مختلف آزمایش شده توسط System Seals در کلیولند آمده است. توجه داشته باشید که NBR و HNBR دارای ARI حدود ۱.۵ هستند، در حالی که پلی‌یورتان‌ها دارای ARI ۴ تا ۸ هستند. این بهبود تا شش برابر است.
پلی اورتان مقادیر ARI خود را در طول زمان و پس از قرار گرفتن در معرض مایعات مختلف، به ویژه مایعات مبتنی بر روغن، حفظ می‌کند. یکی از راه‌های تعیین این موضوع، پیرسازی نمونه‌های سایش ASTM D5963 در مایعات در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۹۰ روز (۸۰ درجه سانتیگراد برای مایعات مبتنی بر آب) و تکرار آزمایش هر ۳۰ روز یکبار است. در زیر نتایج معمول آمده است، اما تأیید برای هر مایع توصیه می‌شود.
شکل ۳. میزان ماندگاری ARI در NBR و پلی اورتان مقاوم در برابر هیدرولیز پس از پیرسازی در روغن معدنی تقطیر شده در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد.
اگرچه مشخصات، سازگاری با سیالات نهایی را نشان می‌دهد، آزمایش پیری تسریع‌شده (یا سال‌های کارکرد) باید عملکرد بلندمدت و پایداری مواد در معرض سیالات خاص را تعیین کند. آزمایش‌های سیستم سیل برای سازگاری سیالات به مدت ۹۰ روز انجام می‌شود، نه آزمایش استاندارد ۱۶۸ ساعته، زیرا سیستم سیل‌ها به طور مداوم تغییرات قابل توجهی را در خواص کلیدی مواد پس از ۱۶۸ ساعت قرار گرفتن در معرض سیال تشخیص می‌دهند.
پلی اورتان سفارشی در مقایسه با NBR در رایج‌ترین روان‌کننده‌های صنعت انرژی باد، مقاومت سیال بهتری از خود نشان می‌دهد. در زیر جدول سازگاری این روان‌کننده‌های محبوب آمده است.
NBR به عنوان ماده‌ای مستعد اوزونولیز شناخته می‌شود، که زمانی رخ می‌دهد که مولکول‌های اوزون پیوندهای شیمیایی موجود در NBR غیراشباع را می‌شکنند. ترک خوردگی اوزون زمانی رایج است که لاستیک نیتریل بوتادین (NBR) حتی در معرض کوچکترین تغییر شکل قرار گیرد. یک راه حل، تزریق موم به NBR است که یک مانع ضد اوزون ایجاد می‌کند که از NBR محافظت می‌کند. متأسفانه، موم پیوند شیمیایی NBR را تغییر نمی‌دهد. اگر NBR در معرض شرایط محیطی قرار گیرد که موم را از بین می‌برد، دوباره مستعد تخریب می‌شود. برخی از پلی اورتان‌های مخصوص مورد استفاده در آب‌بندهای انرژی بادی به طور طبیعی در برابر اوزون مقاوم هستند.
مدول الاستیک، استحکام و ازدیاد طول پلی اورتان دو تا سه برابر بیشتر از اکثر NBRها است. در نتیجه، آب‌بندهای پلی اورتان قادر به تحمل تغییر شکل‌های مکانیکی بیشتر و بارهای مکانیکی بالاتری هستند.
یک NBR معمولی دارای مدول الاستیک 10-15 مگاپاسکال و استحکام کششی 20 مگاپاسکال است. اکثر پلی اورتان ها دارای مدول الاستیک 45-60 مگاپاسکال و استحکام کششی 50-60 مگاپاسکال هستند. این بدان معناست که این ماده از NBR سختی کمتری دارد، که به معنی حفظ شکل بهتر و مقاومت بیشتر در برابر بارهای فشاری است.
در توربین‌های بادی، دمای بالا معمولاً مشکلی ایجاد نمی‌کند. با این حال، بسته به موقعیت مکانی و ارتفاع، حداقل دمای ۴۰- درجه سانتیگراد غیرمعمول نیست. NBR استاندارد حداقل دمای عملیاتی ۲۰- درجه سانتیگراد دارد و تجزیه و تحلیل مکانیکی دینامیکی نشان داده است که بسیاری از پلی اورتان‌های انرژی بادی تحت تأثیر دماهای تا ۴۰- درجه سانتیگراد قرار نمی‌گیرند.
پلی اورتان به دلیل خواص مکانیکی برتر، مقاومت بهتر در برابر ازن، نرخ سایش کمتر و دمای عملیاتی پایین‌تر، انتخابی طبیعی برای آب‌بندهای نیروگاه‌های بادی است. در زیر دو خانواده از کاربردهایی که پلی اورتان برای آنها مناسب است، آورده شده است. تصویر سمت چپ، تغییر شکل شبیه‌سازی شده و ویژگی‌های تماس یک آب‌بند یاتاقان پلی اورتان را نشان می‌دهد. تصویر سمت راست، آب‌بند چرخشی System Seals را نشان می‌دهد، یک آب‌بند یاتاقان اصلی که با چرخش یاتاقان، روان‌کننده را به طور مداوم به مخزن پمپ می‌کند.
اگر مایل به مشارکت در Windpower هستید، لطفا با ما تماس بگیرید: https://www.bdseals.com یا www.bodiseals.com شرکت NINGBO BODI SEALS انواع مختلف درزگیرهای لاستیکی با کیفیت بالا را تولید می‌کند.، اورینگ ها ,واشر .
زمان ارسال: ۲۴ دسامبر ۲۰۲۳