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变压器油箱O型胶条常见事故分析

2014-08-11 16:06:07点击:
        所谓O型胶条是指横截面为圆形、长度具体规定的耐油橡胶密封条。我国常用规格有φ12、φ14、φ16、φ18、φ20几种,它们主要用于密封中小型变压器油箱。有些橡胶厂和使用单位通常把它们叫做胶绳。 近年来,O型胶条的密封事故归纳起来有以下四类:在油箱拐角处,O型胶条外侧龟裂;在胶条接口处,发生破碎;在胶条接口处,橡胶失去弹性,硬化为刚体;非接口处发生破碎或硬化。 
   (1)在油箱拐角处,O型胶条外侧龟裂 有些O型胶条使用时间不长,便在油箱拐角处出现龟裂,其引发原因有以下三点:一是O型胶条的成型机理产生。O型胶条是由压出机压出成型后加热硫化而得。在压出成型过程中,耐油胶由压出机压出圆形出口,任何压出制品在脱离出口时刻均发生膨胀,因此胶条的致密程度必然低于在口型之内的致密程度。在硫化过程中,胶条是直接或间接用蒸汽成盘硫化,其压力远低于成型垫模具硫化压力。这两个工艺过程决定了O型胶条的“弹簧”结构是一种“硫松”结构。因此在受到强压后,O型胶条浅表层容易出现龟裂。二是弯折力。在长方体油箱角部,O型胶条一般要弯折90°。在法兰压紧后,胶条间同时承受垂直方向的压力和水平方向的弯折力,在胶条内部特别是外浅表层侧应力大为集中,自然容易发生龟裂。三是压力过大。生产厂家没有采用限位保护的直接紧固结构,并且在紧固螺栓时,不用扭矩扳手,角部螺栓极易紧固过分,造成对O型胶条压缩过分,从而形成过大的内部应力,造成角部O型胶条发生龟裂。 为了进一步证明弯曲90°并承受正常压力的情况下O型胶条并不龟裂,我们还做了如下试验。将一段O型胶条弯曲90°压于两平板之间,压缩30%(工作压缩量);将另一段O型胶条弯曲90°压于两平板之间,压缩40%;再将第三段O型胶条弯曲180°压于两平板之间,压缩30%;然后放于露天,观察它们发生龟裂的情况。结果是弯曲90°、压缩30%的胶条正常;弯曲180°、压缩30%的胶条几天便出现龟裂;弯曲90°、压缩40%的胶条一个月后也出现龟裂。可见压力过大、弯曲过分都容易导致角部龟裂。 上述三种原因同时存在或某种原因起了重要作用发生龟裂,若采取控制措施,则可避免发生或不至于很快发生角部龟裂。    (2)在胶条接口处,发生破碎 发生胶条破碎事故的原因只有一个,就是粘接接口时,高温造成了接口附近胶条的过分硫化。过分硫化的橡胶,其分子之间交联密封增加,具有柔性的分子链接减少;分子之内也可能发生断链,导致分子柔韧性下降。在受到压力时,橡胶分子无法贮藏正常量的能量,只能以分子链大量断裂的形式将能量释放出去,于是胶条发生破裂。
   (3)在胶条接口处,橡胶失去弹性,硬化为刚体 有些胶条在使用数月后,接口附近几厘米内橡胶失去弹性,变为犹如硬质橡胶那样的刚体,从而导致油的渗漏。造成硬化的原因是冷粘用胶在自身硫化的同时,引起了附近胶条的继续硫化。胶条粘接为胶环后,硫化并没有停止,在装配到法兰之间并紧固后,在压缩状态下硫化还在继续进行。持续一段时间之后,这种后硫化的效果便使接口处附近胶条成为毫无弹性的扁平刚体。