Deși cauciucul nitril butadienă (NBR) a fost materialul de etanșare dominant pentru turbinele eoliene de zeci de ani, progresele în formularea, procesarea și proiectarea etanșării poliuretanului erodează rapid poziția NBR în industrie.Se pare că cele mai utile proprietăți includ rezistența la uzură, compatibilitatea fluidelor, rezistența la ozon, rezistența mecanică și capacitatea de a menține toate aceste proprietăți la temperaturi scăzute.
Poliuretanul a devenit un material ideal pentru etanșarea lagărelor principale/generatoarelor, a rulmenților longitudinali și transversali.Cu toate acestea, pur și simplu înlocuirea materialelor într-o structură existentă nu este adesea suficientă.Garniturile trebuie proiectate ținând cont de poliuretan.
O modalitate de a evalua rezistența la uzură a poliuretanilor este printr-un test standardizat de uzură a tamburului, cum ar fi ASTM D5963.Această metodă este de obicei folosită pentru a evalua cauciucul, dar se aplică și poliuretanului, mai ales când se compară ratele de uzură.Mai jos sunt valorile indicelui de uzură pentru diferite materiale testate de System Seals în Cleveland.Rețineți că NBR și HNBR au un ARI de aproximativ 1,5, în timp ce poliuretanii au un ARI de 4 până la 8. Aceasta este o îmbunătățire de până la șase ori.
Poliuretanul își menține valorile ARI în timp și după expunerea la diverse fluide, în special fluide pe bază de ulei.O modalitate de a determina acest lucru este îmbătrânirea probelor de uzură ASTM D5963 în fluide la 100°C timp de 90 de zile (80°C pentru fluide pe bază de apă) și repetarea testului la fiecare 30 de zile.Mai jos sunt rezultatele tipice, dar se recomandă confirmarea pentru fiecare lichid.
Figura 3. Retenția ARI în NBR și poliuretan rezistent la hidroliză după învechire în ulei mineral distilat la 100°C.
Deși specificațiile indică compatibilitatea cu fluidele finite, testarea de îmbătrânire accelerată (sau anii de funcționare) ar trebui să determine performanța și stabilitatea pe termen lung a materialelor expuse la anumite fluide.System Seals testează compatibilitatea fluidelor timp de 90 de zile, mai degrabă decât testul standard de 168 de ore, deoarece System Seals detectează în mod constant modificări semnificative ale proprietăților cheie ale materialului după 168 de ore de expunere la fluid.
Poliuretanul personalizat prezintă o rezistență îmbunătățită la fluid în comparație cu NBR în cei mai obișnuiți lubrifianți din industria energiei eoliene.Mai jos este un tabel de compatibilitate pentru acești lubrifianți populari.
Se știe că NBR este susceptibil la ozonoliză, care este atunci când moleculele de ozon rup legăturile chimice din NBR nesaturat.Fisurarea ozonului este obișnuită atunci când cauciucul nitril butadien (NBR) este supus chiar și la cea mai mică deformare.O soluție este injectarea de ceară în BNR, creând o barieră anti-ozon care protejează BNR.Din păcate, ceara nu schimbă legătura chimică a NBR.Dacă NBR este expus la condiții de mediu care îndepărtează ceara, acesta devine din nou susceptibil la degradare.Unii poliuretani de specialitate utilizați la etanșările pentru energie eoliană sunt în mod natural rezistenți la ozon.
Modulul elastic, rezistența și alungirea poliuretanului sunt de două până la trei ori mai mari decât majoritatea NBR.Ca urmare, garniturile din poliuretan sunt capabile să reziste la deformații mecanice mai mari și să reziste la sarcini mecanice mai mari.
Un NBR tipic are un modul elastic de 10-15 MPa și o rezistență la tracțiune de 20 MPa.Majoritatea poliuretanilor au un modul elastic de 45-60 MPa și o rezistență la tracțiune de 50-60 MPa.Aceasta înseamnă că materialul este mai puțin dur decât NBR, ceea ce înseamnă o mai bună reținere a formei și o rezistență mai mare la sarcinile de presiune.
În turbinele eoliene, temperaturile ridicate nu reprezintă de obicei o problemă.Cu toate acestea, în funcție de locație și altitudine, temperaturile minime de -40°C nu sunt neobișnuite.Standardul NBR are o temperatură minimă de funcționare de -20°C, iar analiza mecanică dinamică a arătat că mulți poliuretani din energie eoliană nu sunt afectați de temperaturi de până la -40°C.
Poliuretanul este o alegere naturală pentru etanșările eoliene datorită proprietăților sale mecanice superioare, rezistenței mai bune la ozon, ratelor mai mici de uzură și temperaturilor de funcționare mai scăzute.Mai jos sunt două familii de aplicații pentru care poliuretanul este bine potrivit.Imaginea din stânga arată deformarea simulată și caracteristicile de contact ale unei garnituri de lagăr din poliuretan.Imaginea din dreapta arată sigiliul de etanșare System Seals, o etanșare a rulmentului principal care pompează continuu lubrifiant înapoi în rezervor pe măsură ce rulmentul se rotește.
Dacă doriți să contribuiți la Windpower, vă rugăm să ne contactați: https://www.bdseals.com sau www.bodiseals.com.NINGBO BODI SEALS CO., LTD produce tot felul de garnituri de cauciuc de înaltă calitate,orings ,Garnituri .
Ora postării: 24-dec-2023