[发明专利]一种管路系统密封结构的老化寿命预测方法及压缩工装

说明书

本发明提供了一种管路系统密封结构的老化寿命预测方法及压缩工装，所述方法包括下述步骤：(1)将待测密封结构压缩；(2)将压缩状态下的待测密封结构进行定温老化，并每隔相同时间检验待测密封结构是否失效；(3)根据所述待测密封结构的原始参数和失效后的参数确定其老化寿命。一种管路系统密封结构的老化寿命预测方法本发明提供的技术方案，通过对待测密封结构的压缩和老化模拟了其实际应用环境，并直至其失效停止压缩和老化，最后根据待测密封结构的原始数据与失效后的数据对比、分析、计算，得到待测密封结构的老化寿命；本方法的步骤简单、预测准确，能够对密封结构的老化寿命做出精准的判断，对于管路系统的设计提供了强有力的数据参考和支撑。

技术领域

本发明涉及管路系统的密封材料的材料特性研究，具体涉及一种管路系统密封结构的老化寿命预测方法及压缩工装。

背景技术

输电线路中的高压直流输电换流阀经历了由空冷、油冷到水冷方式的转变，相对空冷、油冷而言，水的导热系数最高，比热容量最大，对流换热能力最强，空气、油、水三者的对流换热系数比为1：10：100，所以采用水冷可以大大改善了冷却效果，降低了晶闸管的结温，提高了设备运行的可靠性。然而近几年，随着一些地区特高压直流输电工程的快速发展，换流阀水冷系统作为直流输电工程中最重要的辅助系统，它的正常运行是换流阀可靠运行的保证，如果水冷系统出现故障(停止运行或产生漏水)，不仅会损坏换流阀，还会严重威胁整个直流输电系统的稳定运行。换流站的运行，冷却管路系统密封材料会出现不同程度的老化，从而导致直流输电系统非计划停运，造成巨大经济损失。

现有的密封材料即环状密封圈的寿命的预测一般有两种方法。一种是ISO推荐的根据生胶耐热老化性划分等级并据此规定了相应的寿命，这种方法所需试验少，费用低。但这种方法存在一定的缺陷，因为硫化橡胶耐热老化性能与多种因素有关，例如生胶性质、硫化剂、防老剂等因素。另一种方法是在实验室快速测定，其原理是根据热氧老化时性能变化规律，利用不同温度下的加速老化试验，建立P—T—t，数学模型，然后沿温度外推计算贮存或使用温度下的寿命。但是现有的密封圈加速老化试验均是直接将密封圈放置于高低温试验箱中，通过观察或者经验确定密封圈是否失效，且试验中只考虑温度变量，预测结果准确度不能满足需要。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请人设计一种管路系统密封结构的老化寿命预测方法；所述方法基于密封材料安装水管结构尺寸确定压缩工装中限制柱尺寸及螺栓锁紧力矩大小，使试验条件与实际工程条件更接近，并提出基于高低温循环后水压试验的方式进行密封材料失效判定，进而确定密封材料的使用寿命，且操作方便、预测准确。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：

本发明提供了一种管路系统密封结构的老化寿命预测方法，所述方法包括下述步骤：

(1)将待测密封结构压缩；

(2)将压缩状态下的待测密封结构进行定温老化，并每隔相同时间检验待测密封结构是否失效；

(3)根据所述待测密封结构的原始参数和失效后的参数确定其老化寿命。

优选的，所述待测密封结构为密封圈。

优选的，所述将待测密封结构压缩包括：将待测密封结构放入根据管路系统设计的压缩工装中压缩。

优选的，所述压缩工装包括相互平行的夹板、垂直贯穿所述夹板的固定孔和贯穿所述固定孔的固定件；所述夹板间设有与所述待测密封结构匹配且与所述夹板垂直的多个限制柱。

优选的，所述根据管路系统设计的压缩工装包括：

所述限制柱的高度h_s按下式计算：

式中：所述h_g为所述管路系统的水管的待测密封结构放置凹槽的深度；所述h₀为所述待测密封结构的原始高度；