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核电站用1E级电缆热老化寿命研究_任虹光_沈智飞_刘浩_宋强_刘文静

核电站用1E级电缆热老化寿命研究_任虹光_沈智飞_刘浩_宋强_刘文静
核电站用1E级电缆热老化寿命研究_任虹光_沈智飞_刘浩_宋强_刘文静

核电站电缆

核电站电缆材料的性能低烟无卤阻燃性 核电站用电缆的绝缘和护套材料必须采用低烟、无毒、无腐蚀性的无卤阻燃电缆,如热塑阻燃无卤素或交联阻燃无卤素材料,才能满足特殊的核安全要求。无卤电缆在发生火灾时,燃烧释放的烟雾量很低,不带毒性及腐蚀性,其阻燃成分可有效发挥阻燃作用,不会使电缆成为火焰蔓延的通道。无卤阻燃电缆的主要技术特性有:(1)核电站用电缆烟的总累积量Dm<150;(2)无毒性及腐蚀性,即电缆燃烧不析出HCI和CO;(3)具有阻燃性,聚合物的阻燃性通常用氧指数(0I)法来评定,一般OI≥28。 耐环境性 核电站电缆用材料必须具有耐环境性,即耐热性、耐辐照性和耐LOCA性。 (1)耐热性由于核电站电缆常在高温环境下工作,高温电缆。因此它们需要具有长期耐热使用性能,要选用耐热性满足要求的聚合物,并可让电缆具有40年以上的使用寿命。 (2)耐辐照性(缓和环境,严酷环境)核电站用电缆受到大量射线时会使绝缘和护套材料变脆,力学性能变差。因此,作为核电站电缆用的绝缘和护套材料,必须具有优良的耐辐照性。各种不同的高聚物,其耐辐照性能不同。人们通常在高聚物里添加抗辐照剂,改进其耐辐照性能。 (3)耐LOCA性核电站中,通常将冷却剂损失事故(Lossofcoolingaccident,LOCA)和高能管破裂事故(Highenergylinebreak,HELB)统称LOCA。在发生LOCA/HELB时,电缆会受到高温高压蒸汽的冲击和腐蚀性化学药剂的作用,并且要受到比正常运行情况下更高剂量的射线辐射。因此,核电站电缆应具有耐LOCA性。 国内核电站电缆的研究现状 核电站电缆主要采用聚乙烯作主料。如采用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物制备的核电站IE级电缆材料,该电缆具有较好的机械及加工性能、耐高温、燃烧时不易滴落等优点。利用乙烯~乙酸乙烯酯共聚物40~85%,乙丙胶和硅橡胶15%~60%,研制成一种硅烷交联聚烯烃电缆,该技术不但使用温度范围可达-70~125℃,而且耐低温性能也得到较大改善.可以承受最低-70℃的低温,耐热等级也由9O℃提高到125℃,在电缆承载能力或负载相同情况下,延长了使用寿命,电缆可用于1OkV及以下电缆作绝缘护套,特别适用于移动式电缆或柔软连接系统。王乐以乙烯一乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、有机硅(ZD)、氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)、有机硅粉为原料,EVA与LLDPE按比例混

交联电缆绝缘老化强度变化率超标原因及改善

浅谈交联电缆绝缘老化强度变化率超标原因及改善 [导读]交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的热老化试验在国家标准GB/T12706-2008与IEC60502中规定不得超过±25%(即老化后和老化前的中间值之差除以老化前的中间值)。交联聚乙烯绝缘的热老化项目在标准中列入型式试验。一般在首次试验合格后,工艺和材料没有重大变化时,不再进行该试验。但往往一些客户在技术协议中会提到这项试验,从而就需要进行热老化试验。当我们在试验时,发现抗张强度变化率不稳定,在生产的同一批交联线芯有合格有不合格(不合格的都是超标的现象大于+25%),但断裂伸长率变化甚小,从未超出规定值。为此有必要对交联绝缘线芯老化强度不合格问题进行分析整改。 一、引言 交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的热老化试验在国家标准GB/T12706-2008与IEC60502中规定不得超过±25%(即老化后和老化前的中间值之差除以老化前的中间值)。交联聚乙烯绝缘的热老化项目在标准中列入型式试验。一般在首次试验合格后,工艺和材料没有重大变化时,不再进行该试验。但往往一些客户在技术协议中会提到这项试验,从而就需要进行热老化试验。当我们在试验时,发现抗张强度变化率不稳定,在生产的同一批交联线芯有合格有不合格(不合格的都是超标的现象大于+25%),但断裂伸长率变化甚小,从未超出规定值。为此有必要对交联绝缘线芯老化强度不合格问题进行分析整改。 二、原因分析

交联绝缘线芯老化强度不合格的原因分析是一个复杂的过程,国内各电缆企业往往被交联绝缘线芯老化系数K1、K2值不能达标而困扰,而这一指标是对交联绝缘线芯绝缘品质评价的主要指标之一。但究其主要原因有以下三点:1、高温高速下绝缘中产生的热应力对交联聚乙烯绝缘热老化性能的影响;2、冷却水温对交联聚乙烯绝缘热老化性能的影响;3、交联过程中产生的副产物对交联聚乙烯绝缘热老化性能的影响。 三、解决的措施 1、硫化工艺改进: 试验选在我公司NOKIA(十段)智能硫化交联生产线上,我们通过调整工艺达到减小交联绝缘在生产过程中的内部应力来改善老化强度不合格的问题。削除热应力的措施有很多,NOKIA早在1996年就提出采用冷却退火装置,使进入冷却段的交联绝缘线芯表面再恢复到结晶熔化温度110℃左右,再进入正常冷却过程,可以改善电缆的绝缘品质。但我公司没有在线应力松驰装置,要想改善只能重新调整工艺线速度使之缓慢冷却,减少交联绝缘在硫化过程中的内外层绝缘温差的问题,从而改善交联的绝缘品质。 我公司NOKIA生产线配备了一套NCC硫化计算软件,控温选速比较合理。初次调整硫化工艺是把原来的最高硫化管壁温度450℃降低到400℃,最高电缆表面温度由原来的275℃降低到260℃。但由于是十段硫化生产线,虽然已降低了管壁温度和电缆表面温度但线速度仍然比较快,内外层绝缘温差还是比较大。后经研究决定,想要让进入冷却段之前的线芯内外层绝缘温差减小,只有缩短硫

电缆老化原因分析

在监察工作中,发现电气线路普遍存在电缆老化、破损现象,为保证安全生产、人身财产安全,建议对老化、破损电缆以及超期使用的电缆进行更换,为达到从根本控制电缆老化、破损出此报告,目的是从技术标准角度控制电缆老化的速度以及减免电缆破损,提高电缆的使用效率,避免人为的失误造成的资源浪费。 电缆老化、破损的原因分析: 1)外力损伤 电缆搬运过程以及敷设安装不规范,容易造成机械损伤;在直埋电缆上搞土建施工也极易将运行中的电缆损伤等。如果损伤不严重,要几个月甚至几年才会导致损伤部位彻底击穿形成故障,破坏严重的可能发生短路故障,直接影响用电单位的安全生产。 2)绝缘受潮 一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头,会使接头进水或混入水蒸气,时间久在电场作用下形成水树枝,逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。 3)化学腐蚀 电缆直接埋在有酸碱作用的地区,往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀,保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀,致使保护层失效,绝缘降低,也会导致电缆故障。 4)长期过负荷运行 超负荷运行,由于电流的热效应,负载电流通过电缆时必然导致导体发热,同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损

耗也会产乍附加热量,从而使电缆温度升高。长期超负荷运行时,过高的温度会加速绝缘的老化,以至绝缘被击穿。尤其在炎热的夏季,电缆的温升常常导致电缆绝缘薄弱处首先被击穿,因此在夏季,电缆的故障也就特别多。 5)电缆接头故障 电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节,由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中,如果有接头压接不紧、加热不充分等原因,都会导致电缆头绝缘降低,从而引发事故。 6)环境和温度 电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿,甚至爆炸起火。 7)电缆本体的正常老化或自然灾害等其他原因。 电线电缆在现代化生产生活中高度普及,任何需要电力驱动的机械都离不开电线电缆的支持。电线电缆的主要构成是金属丝、绝缘套和保护套,这就要求电线电缆的运送和保管必须严格和慎重,避免电线电缆在运输保管中出现损坏。 1)电线电缆在运输过程中应避免从高处坠落的现象,更禁止装卸时从高处扔下电线电缆,特别是在温度较低的条件下(一般为5℃以下),电线电缆的绝缘套、保护套较为脆、硬,高空摔落会导致绝缘套和保护套开裂。

核电站用电缆分类及试验

核电站用1E级电缆按核电站电气系统设备的安全类别分为三类:K1、K2、K3。安全类别K1、K2、K3类有如下定义: K1类电动执行机构。安装在核反应堆安全壳以内,在正常环境条件下和在SL2(安全停堆地震)载荷以下及在事故期间或事故之后仍能执行其规定的功能。 K2类电动执行机构。安装在核反应堆安全壳以内,在正常环境条件下和在SL2(安全停堆地震)载荷下仍能执行其规定的功能。 K3类电动执行机构。安装在核反应堆安全壳以外,在正常环境条件下和在SL2(安全停堆地震)载荷下仍能执行其规定的功能。 三类电缆的运行环境差别很大,其中K1类的运行环境最恶劣,对电缆的性能要求也最为苛刻,必须通过模拟冷却剂跑失事故(LOCA)试验才可以投入运行。根据电缆的实际运行环境,核电站发生LOCA时,安全壳(ContainmentVessel)内外的电缆都将会受到严峻考验。有人认为,安装在核反应堆厂房内的电缆都应进行模拟LOCA试验;其次,只有能够生产1E级K1类电缆,才能够证明该电缆厂家完全具备了生产核级电缆的能力,电缆的结构设计和性能指标的制定最好根据反应堆厂房和核辅助厂房两个运行环境的具体条件进行确定。 1、试验内容 (1)电缆基本性能的型式试验; (2)电缆应能通过IEEE383规定的成束电缆垂直燃烧试验; (3)烟浓度试验; (4)成品电缆护套材料燃烧时释放气体的试验; (5)电力电缆电老化试验; (6)绝缘和护套材料的长期耐热性评定试验; (7)等效50年运行的热老化模拟试验; (8)等效50年运行的放射线照射老化模拟试验; (9)模拟抗震试验;

(10)等效50年运行LOCA时的放射线照射试验、模拟LOCA试验(高温、高压的水蒸汽); (11)性能检查试验。 其中,(1)~(3)为型式试验,(7)~(10)为环境模拟试验,(8)和(10)两项试验都是经过第7项试验后进行的。性能检查试验包括电压试验、燃烧试验、绝缘和护套的抗拉强度、断裂伸长率的测量等。对运行环境的具体条件进行确定。 2、试验方法 a.电力电缆5000h电老化试验 电力电缆应通过5000h的电老化试验,试验按lEC60502规定进行测试。试验条件为: (1)电缆试样的长度:不小于30m; (2)施加电压:相与相之间施加电压2(μ为电缆导体间的额定工频电压); (3)施加电流:电流通过电缆,要使导体温度达到95~100℃; (4)一个循环的持续时间:8h加热,然后16h冷却; (5)试验持续时间不少于5000h(即209个温度循环)。 试验结果:试验期间电缆应不击穿。 试验电压和试验时间是依据电缆绝缘的寿命指数n来确定的,并留有一定的安全裕度,电老化寿命方程式为:Unt=C[(1)式中,U为电缆上施加的电压;n为寿命指数;t为电击穿时间;C为常数(与结构等有关)]。 若采用的交联聚乙烯的寿命指数n≥9,核电站要求电缆使用寿命为50年,可利用式(1)来推算电压与时间的关系。例如:工作电压U=10kV,则要求工作时间t=348000h(50年);试验电压=20kV,则要求试验时间=5000h。 将上述参数代入式(1)可得: 求解可得n=6.45,小于9,说明该试验方法有安全裕度。 b.绝缘和护套材料的长期耐热性评定试验

加速老化试验预测橡胶使用寿命(自己翻译过来的)

加速试验预测橡胶组件的使用寿命(翻译的) 摘要:橡胶材料的性能及橡胶组件使用寿命的预测、估算在橡胶组件的设计过程中有着重要的作用。我们通过加速老化试验和模拟相结合的办法,对橡胶材料在氧气环境中的寿命预测做了很多年的研究。这篇论文研究了热老化对橡胶性能的影响,同时也对冷冻机用三元乙丙橡胶(EPDM),丁腈橡胶(NBR)橡胶组件的使用寿命进行了预测。实验结果表明橡胶组分影响着橡胶的交联密度;老化时间及活化能可以很好的用以描述老化行为;通过单轴拉伸试验得到应力应变曲线。为了预测EPDM,NBR的使用寿命,对这两种橡胶做了50℃到100℃,1天到180天的加速老化试验,并测试了一系列的物理性能试验。通过阿伦尼乌斯方程进行了计算,并通过压缩永久变形试验,本文提出了一系列方程用以预测橡胶材料使用寿命。 关键词:加速试验,丁腈橡胶,活化能,交联,三元乙丙橡胶,热老化,寿命预测,橡胶材料。 符号缩写:C.S 压缩永久变形;d0 样品的厚度;d1压缩状态下样品厚度;d2 卸载后厚度k 交联密度变化程度;(K)T 反应速率;A,B 常数;E 反应活化能;R 气体常数;T 绝对温度 I 前言 橡胶是一种最为通用的材料,有着广泛的用途,甚至很难说清它到底有多少用途。从普通的家用,商用,汽车制造等到高尖端的航天航空工业都有橡胶的身影。许多橡胶组件在使用中需要承受一定的机械力作用,为了保证橡胶组件的安全性和可靠性,使用寿命的预测估算是一项关键技术。如何防止橡胶组件在使用过程中损坏是一个关键问题。橡胶组件在使用过程中承受着一定的载荷,还受到温度,辐射以及一些其它的有害物质的影响。所有的影响因素结合在一起,导致了橡胶物理及化学结构的改变,最终表现为橡胶机械性能的降低。橡胶在使用了一段时间后,开始老化,通常表现为挺性增加,阻尼性能下降。老化不光光影响了性能,同时也影响了组件的使用寿命。橡胶组件所处环境的不同,使得它们的降解方式也不一样。橡胶组件的逐步老化降解,不仅与外部因素有关,同时与橡胶基体本身以及橡胶里面的添加剂有关。广义上讲,橡胶的老化是这些因素的一个加和。这些因素具体起到了多大的作用,很难计算出来。它们的分类可以见表1。 表1 橡胶老化因素表 中,直到这些橡胶组件被替换下来之前,它们必须保持足够的物理机械性能,但是受到温度、湿度、紫外光、臭氧、化学物质、载荷的影响,它们的使用寿命又很难估算。所以找到橡胶的统一属性和它处于的环境影响,并预计它的寿命显得非常重要。通过对橡胶材料降解老化的研究,可以为提高使用寿命,增加可靠性提供必要的条件。 橡胶硫磺硫化体系形成的交联网络,随着热老化的不断进行而发生着改变。受到热老化后,高硫磺含量硫化体系形成的交联网络的变化要大于低硫磺含量硫化体系所形成的交联网络。 为了解决工程实践中的一些问题,橡胶材料物理性能受老化影响的程度,橡胶组件使用

电缆老化的几点原因

电缆老化的几点原因 电线电缆老化故障的最直接原因是绝缘降低而被击穿。导敏绝缘降低的凶素很多,根据实际运行经验,中华电缆交易网小编归纳起来不外乎以下几种情况。 1)电缆老化原因:外力损伤。由近几年的运行分析来看,尤其是在经济高速发展中的海浦东,现在相当多的电缆故障都是由于机械损伤引起的。比如:电缆敷设安装时不规范施工,容易造成机械损伤;在直埋电缆上搞土建施工也极易将运行中的电缆损伤等。l有时如果损伤不严重,要几个月甚至几年才会导致损伤部位彻底击穿形成故障,有时破坏严重的可能发生短路故障,直接影响电『舣J和用电单位的安全生产。 2)电缆老化原因:绝缘受潮。这种情况也很常见,一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。比如:电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头,会使接头进水或混入水蒸气,时间久r在电场作用下形成水树枝,逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。 3)电缆老化原因:化学腐蚀。电缆直接埋在有酸碱作用的地区,往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀,保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀,致使保护层失效,绝缘降低,也会导致电缆故障。化:单位的电缆腐蚀情况就相当严重。 4)电缆老化原因:长期过负荷运行。超负荷运行,由于电流的热效应,负载电流通过电缆时必然导致导体发热,同时电荷的集肤效应以及

钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产乍附加热量,从而使电缆温度升高。长期超负荷运行时,过高的温度会加速绝缘的老化,以至绝缘被击穿。尤其在炎热的夏季,电缆的温升常常导致电缆绝缘薄弱处首先被击穿,因此在夏季,电缆的故障也就特别多。线缆315网。 5)电缆老化原因:电缆接头故障。电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节,由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中,如果有接头压接不紧、加热不充分等原网,都会导致电缆头绝缘降低,从而引发事故。 6)电缆老化原因:环境和温度。电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿,甚至爆炸起火。

核电站用1E级电缆的特性及设计

核电站用1E级电缆的特性及设计 能源危机是世界性问题,核能源开发是解决能源危机的重要途径,世界各国都在大力发展核电建设。目前,法国核电总量已占总发电量的70%,美国占20%;日本占34%;韩国占40%;俄罗斯占17%。我国的核电容量仅占2%,积极推进核电建设并实现国产化,是我国国民经济建设的一项重要内容。按照电力发展规划,2020年我国核电装机容量将占装机总发量的4%,这与目前国际平均核电装机水平(发电量16%)相距甚远,想要到2050年达到发达国家的平均核电装机水平,将有大量核电工程项目等待建设。 核电虽是一种经济清洁的能源,但过去的核电事故曾留给人们深刻的教训,核电站安全问题便尤为重要,世界各国都对核电站采取了严格的安全措施。作为核电?quot;血管"和"神经"的电缆线路系统,也是安全的关键要素,电缆线路系统在核电站的正常运行及安全停堆方面起着非常重要的作用。本文就目前核电站用电缆的分类、性能、试验和我公司核电站电缆特点作一阐述,以起抛砖引玉之效核电站电缆的分类 核电站电缆主要应用于核反应堆厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房,电缆敷设方式一般采用管道或线槽,要求电缆具有可靠的使用寿命、热稳定性、防潮性、化学稳定性和抗辐射性。为保证系统设计的高可靠性,避免设备损坏导致的严重经济后果,通常采用重复的多路独立线路系统和装置,通常动力电缆采用两套独立线路系统,控制电缆采用三套独立线路系统。核电站电缆按用途来分主要是两大类,一是电力电缆,主要包含:用于13.8kV系统的15kV中压电缆;用于4.16kV系统的5kV电力电缆;用于480V、250V和208V 系统的0.6/1kV电力电缆。二是控制与仪表电缆,对于直流200V以下的控制系统采用300V的控制电缆;直流200-400V的控制系统采用600V的控制电缆。电力电缆主要用于电机、照明和其它用电设备(测控仪表、阀门、盘、空调等);控制仪表电缆不仅用于仪表控制装置的供电、信号监控、联锁,还用于通信系统、安全监控、维护系统、报警系统等。另一种是根据国际标准ANSI/IEEE383《核电站用1E电缆、现场接头和连接型式试验》和RCC-E《核岛电气设备设计和建造规则》来分类的。其中1E级是指完成反应堆紧急停堆、安全壳隔离、堆芯应急冷却、反应堆余热导出、反应堆安全壳的热导出、防止放射性物质向周围环境排放等功能的电气系统设备的安全级。1E级核电站电缆按照使用环境及质量鉴定要求可分为K1、K2、K3三类。1E级K3类电缆敷设于安全壳外在正常情况及地震荷载下能执行其功能的电气系统设备;而1E级K1类电缆敷设于安全壳内在正常情况及地震荷载下能执行其功能的电气系统设备,性能要求较高。 据中国核工业集团公司统计,K1类电缆的建设成本占到1E级全部电缆的50%以上,目前全部依赖进口,这些进口电缆产品的附加值高、进口成本大。我国建造第一座核电站时,电缆几乎全部进口,目前1E级 K3类电缆已经完全国产化,而自主研发生产1E级K1类电缆便成是核电建设国产化的首要任务。 核电站电缆的性能要求 核电站对电缆的使用环境、安全等级和工作条件有非常苛刻的要求,因而对电缆的性能要求也较高,除了常规的电气机械性能外,还有如下技术指标要求。 1、燃烧性能 按照IEC61034规定的烟密度试验方法,电缆燃烧时的透光率应不小于60%;按照IEC754-2规定的测定燃烧气体水溶液的PH值和电导率的试验方法,电缆燃烧后溶液的pH值不小于4.3;电导率不大于 10μS/mm。另外,K3类电缆需通过GB/T18380.3规定的B类阻燃试验;K1类电缆应通过GB/T18380.3规定的A类阻燃试验。并且,电缆绝缘线芯需通过GB/T18380.1规定的单根垂直燃烧试验。 2、使用寿命

NBR加速老化试验预测橡胶使用寿命

加速老化预测NBR橡胶的使用寿命 摘要:橡胶材料的性能及橡胶组件使用寿命的预测、估算在橡胶组件的设计过程中有着重要的作用。我们通过加速老化试验和模拟相结合的办法,对橡胶材料在氧气环境中的寿命预测做了很多年的研究。这篇论文研究了热老化对橡胶性能的影响,同时也对冷冻机用,丁腈橡胶(NBR)橡胶组件的使用寿命进行了预测。实验结果表明橡胶组分影响着橡胶的交联密度;老化时间及活化能可以很好的用以描述老化行为;通过单轴拉伸试验得到应力应变曲线。为了预测NBR的使用寿命,对NBR橡胶做了50℃到100℃,1天到180天的加速老化试验,并测试了一系列的物理性能试验。通过阿伦尼乌斯方程进行了计算,并通过压缩永久变形试验,本文提出了一系列方程用以预测橡胶材料使用寿命。 关键词:加速试验,丁腈橡胶,活化能,交联,三元乙丙橡胶,热老化,寿命预测,橡胶材料。 符号缩写:C.S 压缩永久变形;d0 样品的厚度;d1压缩状态下样品厚度;d2 卸载后厚度 k 交联密度变化程度;(K)T 反应速率;A,B 常数;E 反应活化能;R 气体常数;T 绝对温度 I 前言 橡胶是一种最为通用的材料,有着广泛的用途,甚至很难说清它到底有多少用途。从普通的家用,商用,汽车制造等到高尖端的航天航空工业都有橡胶的身影。许多橡胶组件在使用中需要承受一定的机械力作用,为了保证橡胶组件的安全性和可靠性,使用寿命的预测估算是一项关键技术。如何防止橡胶组件在使用过程中损坏是一个关键问题。橡胶组件在使用过程中承受着一定的载荷,还受到温度,辐射以及一些其它的有害物质的影响。所有的影响因素结合在一起,导致了橡胶物理及化学结构的改变,最终表现为橡胶机械性能的降低。橡胶在使用了一段时间后,开始老化,通常表现为挺性增加,阻尼性能下降。老化不光光影响了性能,同时也影响了组件的使用寿命。橡胶组件所处环境的不同,使得它们的降解方式也不一样。橡胶组件的逐步老化降解,不仅与外部因素有关,同时与橡胶基体本身以及橡胶里面的添加剂有关。广义上讲,橡胶的老化是这些因素的一个加和。这些因素具体起到了多大的作用,很难计算出来。它们的分类可以见表1。 表1 橡胶老化因素表 冷冻机中空压机部分所使用的橡胶组件的使用寿命是它的一项关键指标。在使用过程中,直到这些橡胶组件被替换下来之前,它们必须保持足够的物理机械性能,但是受到温度、湿度、紫外光、臭氧、化学物质、载荷的影响,它们的使用寿命又很难估算。所以找到橡胶的统一属性和它处于的环境影响,并预计它的寿命显得非常重要。通过对橡胶材料降解老化的研究,可以为提高使用寿命,增加可靠性提供必要的条件。 橡胶硫磺硫化体系形成的交联网络,随着热老化的不断进行而发生着改变。受到热老化后,高硫磺含量硫化体系形成的交联网络的变化要大于低硫磺含量硫化体系所形成的交联网络。

如何加强核电站电缆线路施工管理

如何加强核电站电缆线路施工管理 摘要:本文针对核电站电缆线路施工管理工作中出现的问题进行分析,并提出 核电站电缆线路施工建议,如从施工中加强施工管理,严格按照设计图纸施工等,以下对此做出具体论述。 关键词:核电站;电缆线路施工;施工管理 核电站电缆线路施工是一项较为复杂的工程,但通过高质的施工管理可以保 证电缆线路的顺利施工,同时还可以延长线路的运行时间,那么这就需要在施工 中重视电缆线路施工管理工作,减小外界环境对电缆线路正常运行的影响,有效 的提高施工只想。 1 核电站电缆线路施工注意事项 在核电站电缆线路的施工环节中,首先需要施工人员做好前期的电缆线路施 工环境的勘察工作,同时在施工中还需要熟悉掌握图纸,并严格按照施工图纸施工。此外,在施工环节中管理人员还需要严格监督施工现场,并对每一个环节的 施工做好数据记录,为后期的运行管理提供参考依据。另外,还需要加强施工人 员技能和安全培训工作,坚持持证上岗,进而保证在实际的施工中标准施工,进 而降低安全施工的发生。除此之外,若想有效的提高电缆线路施工质量,施工人 员还需制定相应的电缆排列图表,并按照图标进行电缆线路的铺设。进而最大程 度的保证施工质量。 2. 核电电缆线路的施工管理方案 2.1 电缆线路施工前期管理要点 在电缆前期的敷设施工环节中,首先需要技术人员科学的选择电缆的敷设方式,若敷设方式不合理,就直接降低线路敷设得施工质量,进而降低电缆线路得 安全性,另外,还需注意电缆线路铺设的现场温度,最大程度的避免在输送过程 中受到温度的影响,严格来说一般不宜低于0℃。此外,在敷设中施工人员还要 注意电缆线路的排管方向,妥善确定电缆敷设的安全敷设性能。此外,在敷设中 施工人员还需明确电缆线路的具体施工方式,并注意施工中的重点难点部分,如 电缆施工中的转弯半径、侧压力等注意事项,并做好前期的危险控制措施,进而 最大程度的保证施工安全。例如,在电缆施工作业中,受电缆自重影响,很容易 出现电缆轴施工,那么这就需要施工人员在此环节施工时特别注意,可在前期的 施工准备阶段通过合理确定电缆位置和提前制定防御对策进行解决。与此同时, 还应保证施工现场的整洁和施工器具的合理摆放,进而提高安全施工。 2.2 清理电缆铺设管道 在电缆施工中,一定要保证电缆管道内无杂物,若电缆管道内出现大量杂物,则会影响电缆的运行水平,严重时还有可能引发安全事故。因此,这就需要在电 缆的施工前,由工作人员对其进行清理,将管道内部的杂物进行清除,尤其是预 埋时间较长的电缆。 2.3 电缆线路施工期间管理方要点 在电缆施工中,施工人员若想要保证电缆的完整性,还需根据铺设原则进行 施工。若在施工中采用机械设备铺设,那么这就需要防止出现扭曲电缆现象,因 此这就可以将防捻器设置在钢丝套与牵引绳间,此外,为了最大程度的防止电缆 不受损坏,还可以在电缆井口进出电缆的过程中采用防护对策,如将入井口的导

核电站专用电缆的分类和有关的试验要求

核电站专用电缆的分类和有关的试验要求 一. 核电站电缆的分类 核电站电缆主要应用于核反应堆厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房,电缆敷设方式一般采 用管道或线槽,要求电缆具有可靠的使用寿命、热稳定性、防潮性、化学稳定性和抗辐射性。 为保证系统设计的高可靠性,避免设备损坏导致的严重经济后果,通常采用重复的多路独立线 路系统和装置,通常动力电缆采用两套独立线路系统,控制电缆采用三套独立线路系统。 核电站用1E 级电缆按核电站电气系统设备的安全类别分为三类:K1 、K2 、K3 。 安全类别K1 、K2 、K3 类有如下定义: K1 类电动执行机构。安装在核反应堆安全壳以内,在正常环境条件下和在SL2 (安全 停堆地震)载荷以下及在事故期间或事故之后仍能执行其规定的功能。 K2 类电动执行机构。安装在核反应堆安全壳以内,在正常环境条件下和在SL2 (安全 停堆地震)载荷下仍能执行其规定的功能。 K3 类电动执行机构。安装在核反应堆安全壳以外,在正常环境条件下和在SL2 (安全 停堆地震)载荷下仍能执行其规定的功能。 三类电缆的运行环境差别很大,其中K1 类的运行环境最恶劣,对电缆的性能要求也最 为苛刻,必须通过模拟冷却剂跑失事故(LOCA )试验才可以投入运行。根据电缆的实际运 行环境,核电站发生LOCA 时,安全壳(Containment Vessel )内外的电缆都将会受到严峻考 验。有人认为,安装在核反应堆厂房内的电缆都应进行模拟LOCA试验;其次,只有能够生 产1E 级K1 类电缆,才能够证明该电缆厂家完全具备了生产核级电缆的能力,电缆的结构 设计和性能指标的制定最好根据反应堆厂房和核辅助厂房两个运行环境的具体条件进行确定。 核电站电缆常用品种有:6/ 10 kV 和0. 6/ 1 kV 电力电缆,0. 6/ 1 kV 控制电缆,300/ 500 V 仪表电缆,300/ 500 V 补偿导线共5 种。 下表是国内某公司的规格表: 表 1 1E 级核电站电缆的型号名称 型 号 名 称 YJY K3 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类电力电缆 YJY23 K3 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类电力电缆 YJYJ K1 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类电力电缆 YJYJ23 K1 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类电力电缆 KYJY K3 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类控制信号电缆 KYJY23 K3 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类控制信号电缆

橡胶寿命预测研究方法

橡胶寿命预测研究方法 曲明哲 (沈阳产品质量监督检验院,辽宁沈阳110022) 橡胶原产于橡胶树,古时候人们就从橡胶树上取得胶乳,制成各种简易的生活用具,如盛水器等;随着科学技术的发展,出现了合成橡胶,于是橡胶就分成两类,产于橡胶树的叫天然胶,工业合成的叫合成胶,而合成胶由于合成原料的不同,又分为氯丁橡胶、硅橡胶 等许多种。由于橡胶制品弹性好, 强度高,易加工等特点,橡胶制品已广泛应用于各个领域,比如民用、工业、工程、军工等。应用在这些 领域中的橡胶制品起着密封、 减震等重要作用,我国早在上世纪九十年代就开始对橡胶密封制品生产企业进行生产许可证制度,严格要求企业持续、稳定生产质量合格产品,以保证人们生命、财产的安 全。然而, 作为一种高分子材料,橡胶制品特别易老化,而且老化后的橡胶将极大的损失其作为优点的弹性、强度等性能。因此了解橡胶的老化机理,确定橡胶制品的大概使用年限和储存时间,对于保障人们生命、财产安全有着重要的意义。 1橡胶老化的原因: 第一、 橡胶老化的内因。橡胶材料本身结构上的弱点,如化学组成(高分子链的组成元素)、分子链结构(分子链的长度、构象及有机基团在链上的分布)、物理结构(结晶性、玻璃化温度及卷曲程度);加工后橡胶中产生的新弱点(高分子链断裂及氧化等);添加剂如抗氧剂、增塑剂、交联剂及有机溶剂等对材料的影响。第二、橡胶老化的外因:气候环境(氧气和臭氧的作用,气温和相对湿度的影响)和 成型加工条件(模压、挤出等)[1] 。 科学家通过对橡胶自然老化的研究发现,氧气的作用是橡胶老 化的主要因素[2] 。但是橡胶自然老化的周期过长,即使有研究结果,对橡胶制品的实际使用也没有意义,因此,通过加速老化的方法对 橡胶老化性能进行研究[3-6] ,为橡胶的寿命预测提供了理论基础和理论数据。 2橡胶寿命预测方法2.1时间———温度叠加的寿命预测模型[1]时间———温度叠加的寿命预测模型的原理是时温等效原理,即高聚物的同一力学松弛现象可以在较高的温度、较短的时间(或较 高的作用频率)观察到,也可以在较低的温度下、 较长时间内观察到。因此,升高温度与延长观察时间对分子运动是等效的,对高聚物的粘弹行为也是等效的。由此理论最终得到的数学计算公式如下: (1 )式中αT -平移因子;Ea-Arrhenius 活化能;R-气体常数;Tr-参考温度;T-试验温度 通过这个公式,我们可以设计两个以上的温度点的实验,就可以计算出平移因子αT ,从而计算任意温度下橡胶的使用寿命。 2.2扩散限制氧化模型 [1] 扩散限制氧化模型是通过试验确定橡胶中氧气的浓度与橡胶模量的关系,再通过测定橡胶中氧气的浓度预测橡胶的寿命。这种 方法的数学模型比较复杂,需要通过复杂的公式推导及有限元分析,同时需要有超敏感的测试设备。因此,在日常的检验中,操作性比较差。 2.3线性关系法 [7] Dakin 认为电器绝缘有机材料的寿命和温度之间是线性关系,符合下面的公式:(2)式中:t-时间;T-温度;B=U/R ;U-活化能;R-常数 通过这个公式我们可以先确定一个性能值,然后通过实验来确定达到这一性能值时的温度、 时间,然后用物理化学的方法测出活化能。 2.4动力学曲线直线化法 [4,8-9] 动力学曲线直线化法是将动力学公式通过坐标变化,将曲线化成直线的方法。因此动力学公式的选择至关重要,目前被公认为比较准确的数学公式[10]如下: (3) 式中:B ,α-与温度无关的常数;K-速率常数;t-时间 2.5变量折合法 [11-12] 变量折合法是一种数学作图法,通过任意两个时间点、温度点的数据,可以计算出公式2中的b 值,然后再将通过公式将高温的数据转化成常温的数据,从而得出寿命时间。前苏联以将此方法标准化作为检验橡胶寿命和性能变化的方法。 2.6数学模型法 数学模型法就是利用不同的理论建立不同的数学模型,然后用实验数据来计算寿命的方法,目前大多数的数学模型法还不成熟,没有应用于实际工作中。近年来,由于计算机的迅猛发展,基于BP 人工神经网络橡胶老化预报、寿命预测的技术逐渐兴起[13] 。 3对于寿命预测方法的讨论目前,每种寿命预测方法都有其局限性,实验容易操作的方法,准确度差些,准确度好的实验又难操作,因此在实际的科研工作中,选择合适的方法是很重要的。现在的寿命预测方法,有两个比较重要的理想性假设,一是,橡胶制品发生的老化主要以热氧老化为主,其它的因素忽略不计,二是,橡胶制品所处的环境是理想的,温度、湿度等外界因素是恒定的。所以,现在的寿命预测方法大多数是针对橡胶制品的储存寿命预测,而不是使用寿命的预测。不同的橡胶制品的使用环境不同,如果对使用寿命进行预测,就必须进行使用环境的模拟实验,这无疑是一个浩大的工程。因此,目前为止,国内还没见到橡胶制品相关的使用环境模拟的数据报道。 国标《GB/T20028-2005硫化橡胶或热塑性橡胶应用阿累尼鸟斯图推算寿命和最高使用温度》,给出了在进行寿命预测工作时的指导,标准中明确规定了临界值应选择原始值的50%,这与许多科 研工作中选择临界值为原始值的25%是不同的。 因为橡胶寿命预测在实际工作中影响因素过多,所以该国标没有过多的对实验过程进行规定,只是一个指导性的标准,因为它的理论基础仍然是阿累尼乌斯方程,所以它也是一个理想化的标准,如果用来计算使用寿命,必须考虑到使用的橡胶制品使用的环境,对结果加以修正。 4橡胶寿命预测的发展方向 对于橡胶寿命预测,发展的方向将会以使用寿命为主,了解橡胶的实际的使用寿命,可以最大限度的发挥橡胶制品的作用,起到节能环保的作用,同时也能在橡胶制品完全丧失功能前停止使用, 防患于未然,保障人们生命财产的安全。计算机行业的软、硬件的高速发展, 给橡胶寿命预测提供了很好的模拟平台,如果开发出合适的软件,就可以模拟加速老化的过程、模拟实际使用环境等现实中需要耗费大量的人力、物力、财力才能达到的环境,这样极大的节约了科研成本, 也提高了结果的准确性。参考文献[1]胡文军等.橡胶的热氧加速老化试验及寿命预测方法[J].橡胶工 业, 2004年第51卷.[2]Wise J ,Gillen K T .An ultrasensitive technique for testing Arrhe -nius extrapolation assumption for thermally aged elas -tomers EJ3.Polymer Degradation and Stability , 1995,49:403-418.[3]李咏今.现行橡胶及其制品贮存期快速测定方法的可靠性研究[J].橡胶工业,l994,41(5):289-296.[4]茆诗松, 王玲玲.加速寿命试验[M].北京:科学出版社,2000.[5]Yournans R .A .et al ,Ind .Eng .Chem ,1995,40(7):487.[6]Cloutier J .R , Rubber Age ,1964,95(2):245.[7]张凯等.橡胶材料加速老化试验及寿命预测方法[J].化学推进剂与高分子材料,2004年第二卷第六期.[8]周大纲等.塑料老化与防老化技术[M].北京:中国轻工业出版社,1989. [9]李旭祥, 王宏明.高分子材料老化预测新方法[J].老化与应用,1994摘 要:本文简要介绍了橡胶老化的原因,详细介绍了橡胶寿命预测的方法,并对于橡胶寿命预测方法进行了讨论,并介绍了现 行国标GB/T20028-2005对橡胶寿命预测的规定和指导性意见, 最后对于橡胶寿命预测的发展方向进行了展望。关键词:橡胶老化;寿命;预测Ea 11=exp[()]R áTr T a -f ()exp()P B Kt á áá11lgt-lgt (b T T =-f ()exp()P B Kt á4 - -

核电电缆市场分析

核电电缆市场分析 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

核电电缆市场分析报告 一、核电电缆市场现状 核电是继水电和火电之后最具工业规模发展潜力的成熟电力供应形式,也是清洁、低碳、环境友好、输出功率稳定的经济高效能源。规模化发展核电对于落实减排目标、实现中国能源结构显着改变、满足国民经济对电力的需求,保障能源供应安全有着举足轻重的影响。 核电缆是核电站的一个重要电器部件,其使用场所的条件比较苛刻,安全方面的要求高,不仅要具有普通电缆的一般特性,还要具有低烟、无卤、阻燃等特性,特定的耐环境性,如耐辐射性、耐LOCA(失水事故)等。目前,电线电缆行业中部分企业(近10家)已开始生产1E级K3类电缆,但仅江苏上上电缆等少数企业完成K1类电缆的开发。目前,核岛内电缆还需大量进口。 从我国核电站发展历程来看,除了秦山一期为自主技术供应商,从2002年~2011年几乎所有的核电项目都采用国外由国外的技术供应商提供技术支撑。同期,国产核电缆虽然一直在研发、试验,但离生产出全面优质的核电缆还有较大距离。即使有部分交付的核电缆,在使用过程中还是存在质量问题。 可喜的是,通过对国外技术的消化、吸收、创新,国内核电项目从2012年开始基本都由采用了自主技术。目前,我国已成功研制、生产出了世界首批具有自主知识产权的三代核电AP1000核电站安全壳内电缆,并用于浙江三门核电站1号机组建设。可见核电缆等核电项目、产品在国内市场发展比较顺利。 虽然日本核事故影响国内核电发展,但早在我国“十一五”规划和2020年电力发展的基本方针是为深化体制改革,加强电网建设,大力发展可再生能

电缆的使用寿命

电缆缆老化故障的最直接原因是绝缘降低而被击穿。导敏绝缘降低的凶素很多,根据实际运行经验,归纳起来不外乎以下几种情况。 1)电缆老化原因:外力损伤。由近几年的运行分析来看,尤其是在经济高速发展中的海浦东,现在相当多的电缆故障都是由于机械损伤引起的。比如:电缆敷设安装时不规范施工,容易造成机械损伤;在直埋电缆上搞土建施工也极易将运行中的电缆损伤等。l 有时如果损伤不严重,要几个月甚至几年才会导致损伤部位彻底击穿形成故障,有时破坏严重的可能发生短路故障,直接影响电『舣J和用电单位的安全生产。 2)电缆老化原因:绝缘受潮。这种情况也很常见,一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。比如:电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头,会使接头进水或混入水蒸气,时间久r在电场作用下形成水树枝,逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。 3)电缆老化原因:化学腐蚀。电缆直接埋在有酸碱作用的地区,往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀,保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀,致使保护层失效,绝缘降低,也会导致电缆故障。化:单位的电缆腐蚀情况就相当严重 4)电缆老化原因:长期过负荷运行。超负荷运行,由于电流的热效应,负载电流通过电缆时必然导致导体发热,同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产乍附加热量,从而使电缆温度升高。长期超负荷运行时,过高的温度会加速绝缘的老化,以至绝缘被击穿。尤其在炎热的夏季,电缆的温升常常导致电缆绝缘薄弱处首先被击穿,因此在夏季,电缆的故障也就特别多。 5)电缆老化原因:电缆接头故障。电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节,由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中,如果有接头压接不紧、加热不充分等原网,都会导致电缆头绝缘降低,从而引发事故。 6)电缆老化原因:环境和温度。电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿,甚至爆炸起火。 7)电缆本体的正常老化或自然灾害等其他原因.

电线电缆绝缘老化机理及其表现形式研究

电线电缆绝缘老化机理及其表现形式研究 【摘要】绝缘材料在使用一定的年限以后,绝缘性能都会呈现一定程度的劣化,这被称为“绝缘老化”。绝缘材料的老化原因是多样的、复杂的,最具代表性的主要有:热老化、机械老化、电压老化等。绝缘材料老化的表现主要有绝缘电阻下降、介质损耗增大等,对老化了的绝缘材料进行显微观察,可以发现树枝状结构存在。 【关键词】电线电缆;绝缘老化;电阻下降;介质损耗;绝缘检测;综合分析;不确定性 0 引言 据统计数据表明,电力设备运行中60%-80%的事故是由绝缘故障导致的,所以研究电力设备绝缘检测与诊断技术对于提高电力设备运行可靠性、安全性具有极其重要的意义。 1 绝缘老化机理 1.1 热老化 热老化指的是绝缘介质的化学结构在热量的作用下发生变化,使得绝缘性能下降的现象。热老化的本质是绝缘材料在热量的影响下发生了化学变化,所以热老化也被称为化学老化。一般情况下,化学反应的速度随着环境温度的升高而加快。用于绝缘的高分子有机材料会在热的长期作用下发生热降解,主要是氧化反应,这种反应也被称为自氧化游离基连锁反应,如聚乙烯的氧化反应就是从C-H 键中H 的脱离开始的。 热老化使得绝缘材料的电气和机械性能同时产生劣化,绝缘寿命减少,但是最显著的表现还是材料的伸长率、拉伸强度等机械特性的变化。 一般地区,大气的温度对热老化的作用不明显,炎热高温的地区作用相对大些,但不是主要因素,热老化主要是电力设备自身产生的比较大的热量所致,如电能损耗、局部放电等引起的较大的温升。为了防止绝缘材料被氧化,减缓连锁反应的速度,一般都是采用添加抗氧化剂的方法。聚乙烯的抗氧化剂常使用苯酚系化合物,其主要作用是提供H-,与氧化老化连锁反应中产生的COO-结合,以阻止连锁反应继续进行。 大量实践经验的积累表明绝缘材料的热老化寿命与温度的关系服从Arrhenius 定律,即下式: f(T)=f■exp-■

硅橡胶老化性能研究及寿命预测

硅橡胶老化性能研究及寿命预测 发表时间:2017-10-16T12:11:21.247Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第14期作者:朱剑波1 欧阳赛红2 [导读] 这可以通过降低和消除胶料中的酸、碱以阻止硅氧主链的降解反应、添加耐热添加剂和选择合适的填料等途径来实现。 1.长园高能电气股份有限公司 523128; 2.广州市佳林化学科技有限公司 510632摘要:采用加速老化试验方法对硅橡胶的热氧老化性能进行了研究,以获得不同老化温度及老化时间对硅橡胶力学性能的影响规律,并利用Arrhenius方程对热空气老化环境下的硅橡胶使用寿命做出预测。结果表明,硅橡胶在热空气中老化时,随老化温度的升高和老化时间的延长,材料的拉伸强度和断裂伸长率均降低; 分别以拉伸强度和断裂伸长率作为考察指标做出寿命预测,推算出的寿命分别约为15a和 16.4a。 关键词:硅橡胶;老化性能;寿命预测 前言:硅橡胶以线型聚硅氧烷为生胶,通过填充填料并与其他助剂混炼后,再在一定条件下硫化,得到弹性态的硫化胶。其主要成分聚硅氧烷是以交替Si-O为主链、侧链为有机基团的半无机半有机线性高分子,因此,硅橡胶具有许多优异的性质,硅橡胶兼具有机高分子和无机物的优异性能。 硅橡胶凭借其独特的性能,已广泛应用于社会生产生活中的各个领域,尤其在国防建设。尖端科技发展等领域发挥着不可替代的作用。但由于橡胶在贮存过程中会逐渐变质,其各项性能会随着时间增加而逐渐下降,甚至失去使用价值。目前针对材料老化寿命的研究方法使用较多的是通过热空气老化测定橡胶选定性能的变化及达到指定临界值的时间,并利用Ar-rhenius方程来推算橡胶的贮存寿命。国家标准GB/T20020-2005详细阐述了应用该方程推算寿命的方法。 本文使用该方法研究了硅橡胶的老化性能,并对硅橡胶使用寿命进行了评估,有利于硅橡胶产品生产过程中改进性能。改善质量,为硅橡胶交付产品确定保险期(寿命),同时为其应用提供实验研究数据参考和理论依据。 1. 硅橡胶的耐热氧老化性 硅橡胶在高温下的老化性能与其分子结构和环境条件密切相关,通常硅橡胶在高温下发生主链降解和侧基氧化反应。端基为硅羟基(Si-OH)的硅橡胶的主链断裂降解方式存在;而端基为乙烯基(Si-C=C)的甲基硅橡胶可以采用无规断裂方式降解,也可以按残余催化剂参与解扣的方式降解。 颜熹等人发现,在相同压缩载荷下,硅橡胶泡沫的泡孔结构破坏的严重程度随着老化温度的上升或老化时间的增加而加剧,这直接导致硅橡胶泡沫材料老化后压缩永久变形量增大;同时,张凯则采用加速老化试验方法对硅橡胶泡沫材料的热氧老化性能进行了研究,发现在应力存在下,材料的老化性能变化主要来源于2方面,意识硅橡胶材料自身的老化过程;而是硅橡胶泡沫材料内部泡孔的变化。在热氧老化过程中,随着老化温度和老化时间的增加,硅橡胶泡沫材料的泡孔结构逐渐破坏一直与丧失,表现为压缩永久变形和硬化趋势的增大。S.A.Visser等人发现,在周期应力作用下,随着温度的升高,二甲基硅氧烷和二苯基硅氧烷共聚弹性体的蠕变随着二苯基硅氧烷含量的增加而下降。 2. 实验部分 2.1实验原料 硅橡胶片: 自制 2.2实验仪器及设备 自然通风老化烘箱: GS101-2,重庆试验设备厂; 微机控制电子万能材料试验机: RGM-3005D,深圳瑞格尔仪器有限公司。 2.3试样制备 将硅橡胶片根据GB/T 528-2009裁成哑铃型试样,制得样片140片,并经过二次硫化。 2.4性能测试 2.4.1 热老化实验 采用自然通风老化烘箱,分别保持温度 120、150、180、210°C。将样品分别放入上述4种温度的烘箱中进行热老化实验,实验过程中保持样片间通风良好并受热均匀。 2.4.2 拉伸性能测试 从样条放入烘箱开始计算,分别在24、96、120、312、408、576、720、912、1080、1320、1560、1824、2040h测试其拉伸强度和断裂伸长率,直至各温度条件下,样条的拉伸性能降到初始值的50%,终止实验。若2040h还未达到50%,则需要每隔240h再次继续测试。 3. 结果与讨论 3.1热老化寿命推算依据 研究橡胶材料在模拟实验条件下的微观结构变化和宏观性能变化的对应关系是建立数学模型的基础。动力学表达式明确后,结合反应速率常数K与Arrhr-nius方程(式3),得到P=F(t,T)的表达式(式4),利用所得实验数据,进行计算处理,最终拟合得出公式5中各项系数。在一定温度范围,材料力学性能的变化是老化时间的函数:

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