Xlpe材料熱老化取樣時間的判定方法
【專利摘要】本發明公開了一種XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法，先將試樣放置于熱老化箱中在第一溫度點下進行熱老化試驗，在不同的時間點取出不同的試樣進行拉伸試驗，從而找出5組以上斷裂伸長率保留率不同的試樣，并記錄下其顏色；于是在第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點，可以根據第一溫度點試樣在5組以上不同斷裂伸長率保留率時的顏色，找到對應的顏色的試樣，以及相應的熱老化時間，對找出的試樣進行拉伸試驗，從而，根據Arrhenius理論進行線性回歸計算，確定電纜老化的剩余壽命；避免了取樣的盲目性，簡化了找出相應試樣的過程，節約了試驗時間和試驗成本。
【專利說明】XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種溫度老化試驗【技術領域】，特別涉及一種XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法。
【背景技術】
[0002]高壓海底電力電纜是連接電力系統之間電路的導線，而在使用過程中，因外界因素的影響和電纜本身的特性，電氣線路普遍存在電纜老化、破損現象，而老化嚴重的電纜繼續使用會造成安全事故，所以，對電纜的熱老化程度的檢測尤為重要。
[0003]目前，對高壓海底電力電纜XLPE絕緣材料進行熱老化實驗可以推算出海底電纜的剩余壽命，從而有效地減少不必要的盲目更換和檢修。熱老化試驗是在不同溫度點下不同時間點對熱老化的試樣進行力學性能拉伸試驗，得出試樣的斷裂伸長率保留率，從而根據相關方法計算出剩余壽命。在熱老化試驗過程中，需找出相應斷裂伸長率保留率不同溫度點下對應的時間點，由各溫度點的數據根據Arrhenius理論進行線性回歸的計算，得出老化方程從而計算出電纜老化的剩余壽命。
[0004]但是，找出所需的斷裂伸長率保留率所對應的時間點很繁瑣，取樣盲目性大，且會造成時間和經濟的損失。
【發明內容】
[0005]基于此，本發明在于克服現有技術操作繁瑣、盲目取樣，且損失時間和經濟的缺陷，提供一種XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法。
[0006]其技術方案如下:
[0007]一種XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法，包括以下步驟:
[0008]懸掛多組試樣于熱老化箱中，且各組試樣置于熱老化箱中的第一溫度點下老化不同的時間；
[0009]將各組試樣在不同的時間點取出，經拉伸試驗機測試各組經老化的試樣的斷裂伸長率，計算出各組試樣的斷裂伸長率保留率，并記錄下各組試樣的顏色；
[0010]找出5組以上斷裂伸長率保留率不同的試樣，并記錄下其顏色；
[0011]懸掛多組試樣于熱老化箱中，且將各組試樣分別置于熱老化箱中的第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點下老化不同的時間；
[0012]取出第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點中經老化后顏色與第一溫度點中找出的5組以上不同斷裂伸長率保留率的試樣的顏色相同的試樣，經拉伸試驗機測試取出試樣的斷裂伸長率，計算出各試樣的斷裂伸長率保留率；
[0013]由第一溫度點、第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點各組試樣斷裂伸長率保留率的數據，根據Arrhenius理論進行線性回歸計算,確定電纜老化的剩余壽命。
[0014]下面對進一步技術方案進行說明:
[0015]取出的不同斷裂伸長率保留率的試樣個數為5組，且斷裂伸長率保留率分別為90%、70%、50%、30%和 10%ο
[0016]在將多組式樣懸掛于第一溫度點下的熱老化箱中之前，還包括步驟:
[0017]清洗試樣，將試樣于濃度為70%的無水乙醇中清洗。
[0018]多組所述試樣的形狀均為啞鈴狀,且試樣長度為75mm、啞鈴頭寬為12.5mm、啞鈴中部長為25mm、啞鈴中部寬為4mm、標距為20mm。
[0019]所述各試樣之間的懸掛距離為50mm以上。
[0020]所述第一溫度點下的熱老化箱以24小時為周期，且在周期內設置12個以上時間點，每隔一個時間點取出一組試樣進行拉伸試驗。
[0021 ] 所述第一溫度點、第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點分別為180°C、165 °C、150°C 和 135。。。
[0022]每組試樣包含6個以上啞鈴試樣。
[0023]下面對前述技術方案的原理、效果等進行說明:
[0024]1.放置于熱老化箱中的試樣在第一溫度點下進行熱老化試驗，在不同的時間點取出不同的試樣進行拉伸試驗，從而找出5組以上斷裂伸長率保留率不同的試樣，并記錄下其顏色；于是在第二溫度點、第三溫度點和和第四溫度點，可以根據第一溫度點試樣在5組以上不同斷裂伸長率保留率時的顏色，找到對應的顏色的試樣，以及相應的熱老化時間，對找出的試樣進行拉伸試驗，從而，根據Arrhenius理論進行線性回歸計算，確定電纜老化的剩余壽命；避免了取樣的盲目性，簡化了找出相應試樣的過程，節約了試驗時間和試驗成本。
[0025]2.找出5組斷裂伸長率保留率為90%、70%、50%、30%和10%的試樣，可保證得到的線性曲線分布均勻、平滑，提高計算的電纜老化剩余壽命的準確性。
[0026]3.在試樣懸掛于熱老化箱之前，采用濃度為70%的無水乙醇中清洗試樣，可去除表面雜質，避免雜質影響試樣老化和表面顏色，提高實驗結果的精確性。
[0027]4.采用國標規定的啞鈴形試樣尺寸，可提高試驗數據的準確性；而各試樣之間的懸掛距離為50mm以上，避免了各試樣之間的懸掛距離太近而造成的對試樣老化的影響，從而使得到的數據更準確，計算的電纜剩余壽命也更準確。
[0028]5.在24小時的周期內設置12個以上的時間點，每個一個時間點取出一組式樣，可細化取樣時間點，且能有規律的取樣；135°C?180°C保證了老化試驗的高溫要求，同時，在這一溫度區間分成4個或更多的區間，以便得出更加準確的線性曲線，方便運用Arrhenius理論進行線性回歸計算。
[0029]6.每組試驗包含6個以上啞鈴試樣，便于取得6個以上試樣的平均值，使數據更精確，而且，若其中有試樣損壞，也不會因試樣損壞導致有效數據變少而影響數據的準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1是本XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法流程圖；
[0031 ] 圖2是本XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法另一流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面對本發明的實施例進行詳細說明:[0033]如圖1所示，一種XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法，包括以下步驟:
[0034]S120:懸掛多組試樣于熱老化箱中，且各組試樣置于熱老化箱中的第一溫度點下老化不同的時間；
[0035]S130:將各組試樣在不同的時間點取出，經拉伸試驗機測試各組經老化的試樣的斷裂伸長率，計算出各組試樣的斷裂伸長率保留率，并記錄下各組試樣的顏色；
[0036]S140:找出5組以上斷裂伸長率保留率不同的試樣，并記錄下其顏色；
[0037]S150:懸掛多組試樣于熱老化箱中，且將各組試樣分別置于熱老化箱中的第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點下老化不同的時間；
[0038]S160:取出第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點中經老化后顏色與第一溫度點中找出的5組以上不同斷裂伸長率保留率的試樣的顏色相同的試樣，經拉伸試驗機測試取出試樣的斷裂伸長率，計算出各試樣的斷裂伸長率保留率；
[0039]S170:由第一溫度點、第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點各組試樣斷裂伸長率保留率的數據，根據Arrhenius理論進行線性回歸計算，確定電纜老化的剩余壽命。
[0040]放置于熱老化箱中的試樣在第一溫度點下進行熱老化試驗，在不同的時間點取出不同的試樣進行拉伸試驗，從而找出5組以上斷裂伸長率保留率不同的試樣，并記錄下其顏色；于是在第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點，可以根據第一溫度點試樣在5組以上不同斷裂伸長率保留率時的顏色，找到對應的顏色的試樣，以及相應的熱老化時間，對找出的試樣進行拉伸試驗，從而，根據Arrhenius理論進行線性回歸計算,確定電纜老化的剩余壽命；避免了取樣的盲目性，簡化了找出相應試樣的過程，節約了試驗時間和試驗成本。
[0041]取出的不同斷裂伸長率保留率的試樣個數為5組，且斷裂伸長率保留率分別為90%、70%、50%、30%和10%。找出5組斷裂伸長率保留率為90%、70%、50%、30%和10%的試樣，可保證得到的線性曲線分布均勻、平滑，提高計算的電纜老化剩余壽命的準確性。
[0042]如圖2所示，在將多組式樣懸掛于第一溫度點下的熱老化箱中之前，還包括步驟SllO:清洗試樣，將試樣于濃度為70%的無水乙醇中清洗。在試樣懸掛于熱老化箱之前，采用濃度為70%的無水乙醇中清洗試樣，可去除表面雜質，避免雜質影響試樣老化和表面顏色，提高實驗結果的精確性。
[0043]多組試樣的形狀均為啞鈴狀,且試樣長度為75mm、啞鈴頭寬為12.5mm、啞鈴中部長為25mm、啞鈴中部寬為4mm、標距為20mm。
[0044]各試樣之間的懸掛距離為50mm以上。
[0045]采用國標規定的啞鈴形試樣尺寸，可提高試驗數據的準確性；而各試樣之間的懸掛距離為50mm以上，避免了各試樣之間的懸掛距離太近而造成的對試樣老化的影響，從而使得到的數據更準確，計算的電纜剩余壽命也更準確。
[0046]第一溫度點下的熱老化箱以24小時為周期，且在周期內設置12個以上時間點，每隔一個時間點取出一組試樣進行拉伸試驗。在24小時的周期內設置12個以上的時間點，每個一個時間點取出一組式樣，可細化取樣時間點，且能有規律的取樣。
[0047]對于第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點的試樣取樣，只需根據第一溫度點不同斷裂伸長率保留率的試樣顏色來判斷，試驗過程中觀察第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點的試樣顏色變化情況，當試樣顏色變為與第一溫度點的取樣顏色一致時，取出第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點下相應顏色的試樣即可，并記錄下相應的取樣溫度、時間、拉伸的斷裂伸長率保留率等數據。
[0048]第一溫度點、第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點分別為180°C、165 °C、150°C和135°C。135°C?180°C保證了老化試驗的高溫要求，同時，在這一溫度區間分成4個或更多的區間，以便得出更加準確的線性曲線，方便運用Arrhenius理論進行線性回歸計算。
[0049]每組試樣包含6個以上啞鈴試樣。每組試驗包含6個以上啞鈴試樣，便于取得6個以上試樣的平均值，使數據更精確，而且，若其中有試樣損壞，也不會因試樣損壞導致有效數據變少而影響數據的準確性。
[0050]以上所述實施例僅表達了本發明的【具體實施方式】，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法，其特征在于，包括以下步驟: 懸掛多組試樣于熱老化箱中，且各組試樣置于熱老化箱中的第一溫度點下老化不同的時間； 將各組試樣在不同的時間點取出，經拉伸試驗機測試各組經老化的試樣的斷裂伸長率，計算出各組試樣的斷裂伸長率保留率，并記錄下各組試樣的顏色； 找出5組以上斷裂伸長率保留率不同的試樣，并記錄下其顏色； 懸掛多組試樣于熱老化箱中，且將各組試樣分別置于熱老化箱中的第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點下老化不同的時間； 取出第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點中經老化后顏色與第一溫度點中找出的5組以上不同斷裂伸長率保留率的試樣的顏色相同的試樣，經拉伸試驗機測試取出試樣的斷裂伸長率，計算出各試樣的斷裂伸長率保留率； 由第一溫度點、第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點各組試樣斷裂伸長率保留率的數據，根據Arrhenius理論進行線性回歸計算,確定電纜老化的剩余壽命。
2.根據權利要求1所述的XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法，其特征在于，取出的不同斷裂伸長率保留率的試樣個數為5組，且斷裂伸長率保留率分別為90%、70%、50%、30%和 10% ο
3.根據權利要求2所述的XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法，其特征在于，在將多組式樣懸掛于第一溫度點下的熱老化箱中之前，還包括步驟: 清洗試樣，將試樣于濃度為70%的無水乙醇中清洗。
4.根據權利要求3所述的XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法，其特征在于，多組所述試樣的形狀均為啞鈴狀，且試樣長度為75mm、啞鈴頭寬為12.5mm、啞鈴中部長為25mm、啞鈴中部寬為4mm、標距為20mm。
5.根據權利要求1所述的XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法，其特征在于，所述各試樣之間的懸掛距離為50mm以上。
6.根據權利要求5所述的XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法，其特征在于，所述第一溫度點下的熱老化箱以24小時為周期，且在周期內設置12個以上時間點，每隔一個時間點取出一組試樣進行拉伸試驗。
7.根據權利要求6所述的XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法，其特征在于，所述第一溫度點、第二溫度點、第三溫度點和第四溫度點分別為180°C、165°C、150°C和135°C。
8.根據權利要求6所述的XLPE材料熱老化取樣時間的判定方法，其特征在于，每組試樣包含6個以上啞鈴試樣。
【文檔編號】G01N3/18GK103487331SQ201310460167
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】鄭明 , 陸瑩, 玉素嬌, 李煜東, 周偉, 譚幗馨, 王航 申請人:中國能源建設集團廣東省電力設計研究院
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
