Энергетическая отрасль предъявляет особые, и при этом меняющиеся требования к конструкционным материалам – от стойкости к высоким температурам и давлению в нефтяных скважинах, до низких значений поверхностного трения в ветрогенераторах.
Есть ряд требований к материалам, применяемым в энергетике, которым оптимально соответствует PTFE (политетрафторэтилен, или фторопласт Ф4 в отечественной терминологии). Применение PTFE особенно эффективно в тех областях, где требуются стойкость к воздействию агрессивных сред, высокой температуры, а так же там, где необходим низкий коэффициент поверхностного трения. Он такж е применяется там, где необходимо обеспечить электроизоляцию, или (при использовании наполнителей) – электропроводимость.

PTFE представляет собой термопласт с высоким молекулярным весом, чьи молекулярные цепочки целиком состоят из атомов углерода и фотора. Прочность фторуглеродных связей, а также негативный заряд фтора придает PTFE ряд уникальных характеристик. Он не смачивается ни водосодержащими, ни маслосодержащими субстанциями. Материал абсолютно нейтрален и имеет крйне низкий коэффициент поверхностного трения. Кроме того, PTFE не проводит электричество, однако добавка углерода в процессе производства изделий из него придает данному материалу проводящие свойства, при этом прочие полезные свойства ( механические и пр.) сохраняются. В связи с этим PTFE может применяться и как изолятор и как проводник – в зависимости от требований, предъявляемым в каждом конкретном случае.

Особенно эффективно применение данного материала для контакта с агрессивными средами. В качестве примера можно привести газонефтяные скважины, при эксплуатации которых возможны выбросы т.н. кислых (с высоким содержанием сероводорода) или кислотных (с высоким содержанием углекислоты). Эти газы негативно воздействуют на традиционные конструкционные материалы и многие металлы очень чувствительны к т.н. «серному растрескиванию», вызывемому кислыми и кислотными газами. В этом случае применение PTFE крайне эффективно, поскольку данный материал инертен к вышеупомянутым газам, а кроме того, непроницаем для них, что позволяет использовать PTFE в качестве защитной облицовки. При этом наличие лбого загрязнения в составе материала может нарушить целостность этой защитной оболочки, что приведет к проникновению агрессивных сред и повреждению облицованных PTFE деталей и узлов. Кроме того, PTFE представляет собой отличный конструкционный материал для изготовления стойких к коррозии уплотнений, прокладок и т.д.

Тефлон PTFE

[I]Прокладки из PTFE [/I]

Верхняя граница рабочей температуры PTFE - 260°С, что позволяет применять этот материал при температурах, исключающих применение подавляющего большинства других полимерных материалов. Например PTFE можно использовать в газовых компрессорах, на выходе из которых газы имеют, с одной стороны, высокую температуру, а с другой – имеют в составе агрессивные соединения, вызывающие коррозию.

Продолжительное время эксплуатации машин и механизмов, часто востребованное в энергетике, требует применения конструкционных материалов с низким коэффициентом трения, и в этой связи PTFE, обладающий чрезвычайно низким коэффициентом поверхностного трения, предлагает эффективное решение проблемы трения и абразивного износа. Применение данного материала позволяет как снизить энергозатраты при эксплуатации оборудования, так и уменьшить его износ. Кроме того, стойкость к абразтивному износу можно дополнительно увеличить за счет введения в состав материала различных наполнителей, что позволяет еще в большей степени уменьшить простой оборудования, за сче увеличения интервалов между обслуживанием.

Еще одно ценное свойство PTFE – высокая эластичность, что в сочетании с высокой стойкостью к агрессивным средам и абразивному износу позволяет применять его в качестве конструкционного материала для изготовления диафрагм с долгим сроком службы. Поскольку PTFE не смачивается водными и масляными средами, то его применение в конструкции фитингов позволяет минимизировать потери давления в трубопроводах.