مصنع حلقات النيوديميوم والبولي يوريثان الصيني من شركة نينغبو بودي سيلز المحدودة

على الرغم من أن مطاط النتريل بوتادين (NBR) كان المادة السائدة في صناعة عوازل توربينات الرياح لعقود، إلا أن التطورات في تركيب وتصنيع وتصميم عوازل البولي يوريثان تُضعف مكانة NBR في هذه الصناعة بسرعة. وتبين أن أهم خصائصه المفيدة تشمل مقاومة التآكل، وتوافقه مع السوائل، ومقاومة الأوزون، والقوة الميكانيكية، والقدرة على الحفاظ على جميع هذه الخصائص في درجات حرارة منخفضة.
أصبح البولي يوريثان مادة مثالية لعزل المحامل الرئيسية/المولدات، والمحامل الطولية والعرضية. ومع ذلك، فإن استبدال المواد في الهياكل القائمة غالبًا ما لا يكفي. يجب تصميم الأختام مع مراعاة البولي يوريثان.
إحدى طرق تقييم مقاومة البولي يوريثان للتآكل هي من خلال اختبار تآكل الأسطوانة القياسي، مثل ASTM D5963. تُستخدم هذه الطريقة عادةً لتقييم المطاط، ولكنها تُطبق أيضًا على البولي يوريثان، خاصةً عند مقارنة معدلات التآكل. فيما يلي قيم مؤشر التآكل لمختلف المواد التي اختبرتها شركة System Seals في كليفلاند. يُرجى ملاحظة أن مؤشر مقاومة التآكل لـ NBR وHNBR يبلغ حوالي 1.5، بينما يتراوح مؤشر مقاومة التآكل للبولي يوريثان بين 4 و8. وهذا يُمثل تحسنًا يصل إلى ستة أضعاف.
يحافظ البولي يوريثان على قيم مؤشر مقاومة التآكل (ARI) بمرور الوقت وبعد التعرض لسوائل مختلفة، وخاصةً السوائل الزيتية. إحدى طرق تحديد ذلك هي اختبار عمر عينات التآكل ASTM D5963 في سوائل عند درجة حرارة 100 درجة مئوية لمدة 90 يومًا (80 درجة مئوية للسوائل المائية) وتكرار الاختبار كل 30 يومًا. فيما يلي النتائج النموذجية، ولكن يُنصح بتأكيدها لكل سائل.
الشكل 3. احتفاظ ARI في NBR والبولي يوريثين المقاوم للتحلل المائي بعد الشيخوخة في الزيت المعدني المقطر عند 100 درجة مئوية.
على الرغم من أن المواصفات تشير إلى التوافق مع السوائل النهائية، فإن اختبار التقادم المُعجّل (أو سنوات الخدمة) يُحدد الأداء والاستقرار طويل الأمد للمواد المعرضة لسوائل مُحددة. تُجري شركة System Seals اختبارات توافق السوائل لمدة 90 يومًا بدلاً من الاختبار القياسي الذي يستغرق 168 ساعة، لأن System Seals تكتشف باستمرار تغيرات ملحوظة في خصائص المواد الرئيسية بعد 168 ساعة من التعرض للسوائل.
يُظهر البولي يوريثان المُصمم خصيصًا مقاومةً أفضل للسوائل مقارنةً بـ NBR في أكثر زيوت التشحيم شيوعًا في صناعة طاقة الرياح. فيما يلي جدول توافق لهذه الزيوت الشائعة.
من المعروف أن مطاط النتريل بوتادين (NBR) عرضة للتحلل بالأوزون، وهو ما يحدث عندما تكسر جزيئات الأوزون الروابط الكيميائية في مطاط النتريل بوتادين غير المشبع. يُعد تشقق الأوزون أمرًا شائعًا عند تعرض مطاط النتريل بوتادين (NBR) لأدنى تشوه. أحد الحلول هو حقن الشمع في مطاط النتريل بوتادين، مما يُنشئ حاجزًا مضادًا للأوزون يحميه. للأسف، لا يُغير الشمع الرابطة الكيميائية لمطاط النتريل بوتادين. إذا تعرض مطاط النتريل بوتادين لظروف بيئية تُزيل الشمع، فإنه يُصبح عرضة للتحلل مرة أخرى. بعض أنواع البولي يوريثان الخاصة المستخدمة في عوازل طاقة الرياح مقاومة للأوزون بشكل طبيعي.
معامل المرونة والقوة والاستطالة للبولي يوريثان أعلى بمرتين إلى ثلاث مرات من معظم مطاط NBR. ونتيجة لذلك، تتمتع أختام البولي يوريثان بقدرة أكبر على تحمل التشوهات الميكانيكية والأحمال الميكانيكية العالية.
يتميز مطاط NBR النموذجي بمعامل مرونة يتراوح بين 10 و15 ميجا باسكال، وقوة شد تبلغ 20 ميجا باسكال. أما معظم البولي يوريثان، فتتميز بمعامل مرونة يتراوح بين 45 و60 ميجا باسكال، وقوة شد تتراوح بين 50 و60 ميجا باسكال. هذا يعني أن المادة أقل صلابة من NBR، مما يعني ثباتًا أفضل في الشكل ومقاومة أكبر لأحمال الضغط.
في توربينات الرياح، لا تُشكّل درجات الحرارة المرتفعة عادةً مشكلة. ومع ذلك، وحسب الموقع والارتفاع، فإنّ درجات الحرارة الدنيا التي تصل إلى -40 درجة مئوية ليست نادرة. تبلغ درجة حرارة التشغيل الدنيا لتوربينات NBR القياسية -20 درجة مئوية، وقد أظهر التحليل الميكانيكي الديناميكي أن العديد من أنواع البولي يوريثان المُستخدمة في طاقة الرياح لا تتأثر بدرجات الحرارة التي تصل إلى -40 درجة مئوية.
يُعدّ البولي يوريثان خيارًا مثاليًا لسدادات طاقة الرياح، نظرًا لخصائصه الميكانيكية الفائقة، ومقاومته العالية للأوزون، ومعدلات التآكل المنخفضة، ودرجات حرارة التشغيل المنخفضة. فيما يلي مجموعتان من التطبيقات التي يُعدّ البولي يوريثان مناسبًا لها. تُظهر الصورة على اليسار محاكاة التشوه وخصائص التلامس لسدادة محمل مصنوعة من البولي يوريثان. تُظهر الصورة على اليمين سدادة دوامة من System Seals، وهي سدادة محمل رئيسية تضخّ مادة التشحيم باستمرار إلى الخزان أثناء دوران المحمل.
للمساهمة في طاقة الرياح، تواصل معنا عبر الرابط: https://www.bdseals.com أو www.bodiseals.com. شركة نينغبو بودي سيلز المحدودة تُنتج جميع أنواع الأختام المطاطية عالية الجودة.،حلقات ,الحشيات .