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[核電電纜] K3類電纜熱壽命（溫度單因子）評定的概念[轉帖]
P:2007-06-27 11:17:50
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K3類電纜熱壽命（溫度單因子）評定的概念[轉帖]
當前對于K3類電纜熱壽命（溫度單因子）評定存在不同的看法，有的認為不必進行試驗，也有認為只需提出有依據的證明即可，另一種則強調應進行完整的試驗和推算，壽命推算結果應當符合設計期望值。電纜熱壽命評定是一個概念，不宜定為判定產品合格與否的具體指標，若是推測的壽命與期望壽命差距懸殊（如差5倍甚至10倍），則需要探究原因，也許是試驗技術不當，也許是材料不能適合規(guī)定的工作溫度等級。電纜的運行壽命和評定壽命是國內電纜行業(yè)的慣用術語，與美國IEEE 383-1974（1980年重新確認）核電站用IE級電纜、現場接頭和連接件型式試驗標準的術語略有差異，該標準命名為安裝壽命和驗證壽命。安裝壽命定義為：設備從安裝到拆除，設備可以符合設計和系統(tǒng)要求的期限。驗證壽命的定義為：設計一套特殊工作條件方案，該方案的試驗時限能證實設備符合要求的性能，因此驗證壽命也可理解為資質壽命。為驗證壽命所擬訂的各種試驗方案，它們的條件和時間不一定相同，但是從邏輯上講，驗證壽命應當能證明符合安裝壽命的期望值。驗證壽命有一定的抽象含義，阿累尼烏斯公式是常用的手段。另外美國EBASCO火力發(fā)電規(guī)范中命名為服務壽命和推算壽命。這些名稱雖不同，但要說清楚的是同一個問題，就是電纜究竟可使用多長時間。IE級電纜運行壽命要求為40年，現在又傾向提高到60年，對于一種新材料在未取得實際40或60年運行經驗前，只能用加速老化試驗數據推算出壽命。新材料壽命評定試驗是一項研究工作，40或60年時間很長，用相對較短時間加速老化試驗，推算結果也不會剛好等于40年，可能為20～80年之間，這也不能輕易判定20年不可取，80年一定很安全。這一解釋可參考EBASCO規(guī)范對于物理壽命試驗的結論中得到證實。該結論內容如下：《在電纜設計壽命期間，電纜工作中所出現情況，在實驗室內找不到完全等效施加物理條件的加速試驗方法，所以只得應用阿累尼烏斯技術或其他實驗室技術。加速熱壽命試驗只能提供材料的相對熱壽命數據，進一步看，由丁基橡膠絕緣電纜推測的結果說明，采用阿累尼烏斯技術的加速壽命試驗數據，外推法所導出的壽命時間，比實際壽命低。雖然這樣的數據，作為許可的概括性原則是不充分的。然而看來似乎可以說明這樣一點：一種新型絕緣加速熱壽命情況，與這種新絕緣已經得到充分確認具有優(yōu)越的長期服務記錄，二者的對比是這種新絕緣能夠長期使用的有利的證明》。從這個結論得到啟發(fā)，用于低壓電纜的正常質量的非阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣，自發(fā)明至今最長的輻照交聯(lián)已超過50年，化學交聯(lián)和硅烷交聯(lián)也超過40年，從長期90℃熱壽命來看，達到40年的運行壽命國際上已沒有懷疑。但是用于低壓電纜的正常質量的高填充物無鹵阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣，自發(fā)明至今最長的材料未超過30年，要證明達到40年運行壽命的理由還不夠充分。由此主張無鹵阻燃絕緣料進行壽命評定試驗和推算的觀點也不能算過分，但是否可應用相對溫度指數對比試驗，需要進一步驗證。此處也需要說明，并不是所有常見的電纜材料均能適應阿累尼烏斯技術推算壽命，交聯(lián)聚乙烯、無鹵低煙阻燃交聯(lián)型聚烯烴、乙丙橡膠和無鹵低煙阻燃乙丙橡膠可適應的，而無鹵低煙阻燃熱塑型聚烯烴不一定能順利完成試驗和推算結果。
當前對于K3類電纜熱壽命（溫度單因子）評定存在不同的看法，有的認為不必進行試驗，也有認為只需提出有依據的證明即可，另一種則強調應進行完整的試驗和推算，壽命推算結果應當符合設計期望值。電纜熱壽命評定是一個概念，不宜定為判定產品合格與否的具體指標，若是推測的壽命與期望壽命差距懸殊（如差5倍甚至10倍），則需要探究原因，也許是試驗技術不當，也許是材料不能適合規(guī)定的工作溫度等級。電纜的運行壽命和評定壽命是國內電纜行業(yè)的慣用術語，與美國IEEE 383-1974（1980年重新確認）核電站用IE級電纜、現場接頭和連接件型式試驗標準的術語略有差異，該標準命名為安裝壽命和驗證壽命。安裝壽命定義為：設備從安裝到拆除，設備可以符合設計和系統(tǒng)要求的期限。驗證壽命的定義為：設計一套特殊工作條件方案，該方案的試驗時限能證實設備符合要求的性能，因此驗證壽命也可理解為資質壽命。為驗證壽命所擬訂的各種試驗方案，它們的條件和時間不一定相同，但是從邏輯上講，驗證壽命應當能證明符合安裝壽命的期望值。驗證壽命有一定的抽象含義，阿累尼烏斯公式是常用的手段。另外美國EBASCO火力發(fā)電規(guī)范中命名為服務壽命和推算壽命。這些名稱雖不同，但要說清楚的是同一個問題，就是電纜究竟可使用多長時間。IE級電纜運行壽命要求為40年，現在又傾向提高到60年，對于一種新材料在未取得實際40或60年運行經驗前，只能用加速老化試驗數據推算出壽命。新材料壽命評定試驗是一項研究工作，40或60年時間很長，用相對較短時間加速老化試驗，推算結果也不會剛好等于40年，可能為20～80年之間，這也不能輕易判定20年不可取，80年一定很安全。這一解釋可參考EBASCO規(guī)范對于物理壽命試驗的結論中得到證實。該結論內容如下：《在電纜設計壽命期間，電纜工作中所出現情況，在實驗室內找不到完全等效施加物理條件的加速試驗方法，所以只得應用阿累尼烏斯技術或其他實驗室技術。加速熱壽命試驗只能提供材料的相對熱壽命數據，進一步看，由丁基橡膠絕緣電纜推測的結果說明，采用阿累尼烏斯技術的加速壽命試驗數據，外推法所導出的壽命時間，比實際壽命低。雖然這樣的數據，作為許可的概括性原則是不充分的。然而看來似乎可以說明這樣一點：一種新型絕緣加速熱壽命情況，與這種新絕緣已經得到充分確認具有優(yōu)越的長期服務記錄，二者的對比是這種新絕緣能夠長期使用的有利的證明》。從這個結論得到啟發(fā)，用于低壓電纜的正常質量的非阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣，自發(fā)明至今最長的輻照交聯(lián)已超過50年，化學交聯(lián)和硅烷交聯(lián)也超過40年，從長期90℃熱壽命來看，達到40年的運行壽命國際上已沒有懷疑。但是用于低壓電纜的正常質量的高填充物無鹵阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣，自發(fā)明至今最長的材料未超過30年，要證明達到40年運行壽命的理由還不夠充分。由此主張無鹵阻燃絕緣料進行壽命評定試驗和推算的觀點也不能算過分，但是否可應用相對溫度指數對比試驗，需要進一步驗證。此處也需要說明，并不是所有常見的電纜材料均能適應阿累尼烏斯技術推算壽命，交聯(lián)聚乙烯、無鹵低煙阻燃交聯(lián)型聚烯烴、乙丙橡膠和無鹵低煙阻燃乙丙橡膠可適應的，而無鹵低煙阻燃熱塑型聚烯烴不一定能順利完成試驗和推算結果。
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