??????????? 3.2 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件試驗(yàn)?
??????????? 經(jīng)過(guò)人工老化的電纜應(yīng)能承受最嚴(yán)重的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件，如LOCA、HELB、MSLB，在這些事件中，將會(huì)受到高能輻照、熱的氣體或蒸汽、噴水、化學(xué)溶液以及其它流體的作用。下面介紹LOCA試驗(yàn)的情況。?
??????????? （1）在熱老化過(guò)程完成之后，電纜需承受整個(gè)服役期應(yīng)受到的輻照加上LOCA時(shí)的輻照量，即50Mrad加上150Mrad，輻照速率在1Mrad/hr之內(nèi)，一般也使用鈷60作為放射源。被照射過(guò)的試樣在特別設(shè)計(jì)的壓力容器中進(jìn)行試驗(yàn)，以承受發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件時(shí)產(chǎn)生的壓力、溫度、濕度以及噴出的化學(xué)物質(zhì)。不同種類的反應(yīng)堆，LOCA的環(huán)境條件變化很大，就是在同一個(gè)安全殼內(nèi)，各個(gè)部位的LOCA的環(huán)境條件也不一樣，如果實(shí)際情況有所不同，可以做出相應(yīng)的調(diào)整。?
??????????? （2）在LOCA試驗(yàn)之后，應(yīng)能承受IEEE-383中規(guī)定的耐壓試驗(yàn)。?
??????????? 4 狀態(tài)監(jiān)測(cè)?
??????????? 環(huán)境鑒定是目前證明核電廠內(nèi)電纜可以完成其設(shè)計(jì)使用功能的通用的方法，但是，由于受試驗(yàn)條件的限制以及存在的不確定因素，環(huán)境鑒定中的加速老化試驗(yàn)是建立在一些假設(shè)條件之上的，因此必然帶來(lái)一些鑒定結(jié)果與實(shí)際情況的差異，這就提出了對(duì)電纜進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的要求，以保證其正常運(yùn)行的能力。?
??????????? 在安全殼內(nèi)環(huán)境下，聚合物首先出現(xiàn)氧化、交聯(lián)、斷鏈、氫過(guò)氧化物分解以及其它的化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子的變化；化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化引起物理參數(shù)的變化，如分子重量或密度、玻璃轉(zhuǎn)化溫度及融點(diǎn)溫度、耗氧量及其消耗速度；化學(xué)及物理變化會(huì)影響絕緣材料的電氣性能的變化。針對(duì)這些變化，相應(yīng)有各種監(jiān)測(cè)的方法[8]。?
??????????? 4.1 針對(duì)化學(xué)變化的監(jiān)測(cè)方法?
??????????? 除了前3種方法可以在現(xiàn)場(chǎng)的電纜上進(jìn)行測(cè)試之外，其余的方法需要從電纜絕緣材料上刮下幾毫克的試樣，在實(shí)驗(yàn)室完成試驗(yàn)。?
??????????? 4.2 針對(duì)物理變化的監(jiān)測(cè)方法?
??????????? 除了刻壓模量法之外，所有其它的方法都是破壞性的，都需要不同大小的樣品。前面2種方法需要將樣品中的銅導(dǎo)體去掉，并制成啞鈴狀的受拉樣品。?
??????????? 在以上各種方法中，延伸率是目前測(cè)量聚合物脆裂程度通行的方法，絕對(duì)延伸長(zhǎng)度50%被認(rèn)為是試樣是否老化的一個(gè)判別依據(jù)。?
??????????? 4.3 針對(duì)電氣參數(shù)變化的監(jiān)測(cè)方法?
??????????? 不管是化學(xué)方法還是物理方法都僅能監(jiān)測(cè)電纜局部的狀態(tài)，需要選取幾個(gè)不同的部位以評(píng)估整根電纜的狀況。電氣試驗(yàn)則是對(duì)電纜的全部進(jìn)行測(cè)量，但在現(xiàn)
??????? 場(chǎng)，電氣試驗(yàn)需要沿著電纜整個(gè)長(zhǎng)度有良好的接地端，從而限制了這類方法的使用，另外，電氣試驗(yàn)對(duì)絕緣材料形態(tài)上老化的反應(yīng)是不敏感的。電氣試驗(yàn)也有各種方法，如直流絕緣電阻測(cè)試法、交流電抗法、局部放電法、介質(zhì)損耗法等，由于電氣試驗(yàn)是成熟的方法，不再列表敘述。?
??????????? 上述3種監(jiān)測(cè)方法最好具備以下一些條件：結(jié)果可重復(fù)性、不對(duì)被測(cè)件造成損害、不妨礙被測(cè)件正常工作、不受環(huán)境條件的影響（環(huán)境變化時(shí)可做出相應(yīng)調(diào)整）、對(duì)老化是敏感的（特別對(duì)于初始階段）、對(duì)不同的材料及結(jié)構(gòu)有廣泛的適應(yīng)性、測(cè)試設(shè)備應(yīng)是便攜式的、能對(duì)整根電纜進(jìn)行評(píng)估、性價(jià)比要合理。?
??????????? 自從開(kāi)始電纜的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法研究以來(lái)，各國(guó)對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，取得了很多成果，但每種方法均有其適用性和局限性，一些物理方法，雖然可以應(yīng)用于所有的材料，但研究結(jié)果顯示，某一個(gè)方法對(duì)某些材料效果好，對(duì)某些材料效果就差。各國(guó)對(duì)檢測(cè)方法進(jìn)行了廣泛的研究，人們?cè)噲D能夠找到一種或幾種技術(shù)的組合能夠?qū)Ω鞣N材料構(gòu)成的電纜都能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但實(shí)踐證明，這方面尚沒(méi)有獲得成功。?
??????????? 5 預(yù)測(cè)電纜剩余壽命?
??????????? 對(duì)人工老化或自然老化電纜的剩余壽命進(jìn)行評(píng)估是電纜老化研究的一個(gè)組成部分，近年來(lái)，人們已經(jīng)研究出了許多方法，這些方法均需要獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有的是通用的，有的則適合某種或某些材料，各種方法均有其限制條件，以下是幾種常用的方法。?
??????????? 5.1 線性模型方法?
??????????? 這種方法基于數(shù)據(jù)的線性擬合，不計(jì)協(xié)同效應(yīng)的影響，實(shí)際老化與演繹出來(lái)的老化結(jié)果會(huì)有差異，但由于其簡(jiǎn)單化，仍然得到了應(yīng)用。對(duì)熱老化而言，以 Arrhenius方法為例，使用對(duì)數(shù)時(shí)間對(duì)1/T的坐標(biāo)圖形，可假定線性外推是有效的，即認(rèn)為該方法在整個(gè)溫度和時(shí)間范圍內(nèi)都是可行的。對(duì)輻照老化來(lái)說(shuō)，在較低劑量率的情況下，使用時(shí)間對(duì)累計(jì)劑量的關(guān)系，通過(guò)建立預(yù)測(cè)曲線，使用線性外推的方法，能夠預(yù)測(cè)電纜的使用壽命。?
??????????? 但這種方法的缺點(diǎn)也很明顯，在加速熱老化過(guò)程中，由于不同活化能之間的相互影響，會(huì)使得Arrhenius方法非線性化，大多數(shù)的試驗(yàn)溫度在PE一類的半晶體聚合物的融化溫度之外，使得試驗(yàn)失去實(shí)際工作溫度的代表性。對(duì)加速輻照老化而言，由于在低劑量率和適中溫度的情況下，大多數(shù)聚合物的老化表現(xiàn)為沿壁厚方向的均勻氧化，如果加速試驗(yàn)的劑量率過(guò)高，則會(huì)帶來(lái)非線性的結(jié)果。?
??????????? 5.2 冪定律外推法?
??????????? 該方法利用同一溫度下幾種劑量率確定終點(diǎn)判據(jù)值。依據(jù)以下的公式：?
??????????? DED=KDn?
??????????? 其中，DED是等效損傷劑量，D是輻照率，K為在劑量率為1Gy/hr下，達(dá)到終點(diǎn)判據(jù)時(shí)的劑量，n是與劑量率相關(guān)的系數(shù)，K和n是由試驗(yàn)得到的材料常數(shù)。則等效損傷時(shí)間為：?
??????? TED=KDn-1?
??????????? 該種方法適用于所有的材料，對(duì)輻照率不敏感的材料，n取0，對(duì)氧化非常敏感的材料，n取0.3。?
??????????? 5.3 以時(shí)間為變量的疊加法?
??????????? 該方法將熱老化和輻照老化的數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)生一系列被乘的轉(zhuǎn)換系數(shù)，該轉(zhuǎn)換系數(shù)是溫度及輻照率的函數(shù)，可以用一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)公式得出轉(zhuǎn)換系數(shù)與老化條件之間的關(guān)系。這種方法考慮了輻照率以及輻照和受熱老化協(xié)同效應(yīng)的影響。該方法適用于不管是熱老化還是輻照老化都僅有一種占主導(dǎo)地位的老化機(jī)理的材料。?
??????????? 5.4 終點(diǎn)劑量疊加法?
??????????? 該方法通過(guò)疊加方法，產(chǎn)生一些最終點(diǎn)劑量的曲線，最終點(diǎn)劑量是對(duì)應(yīng)于不同溫度的劑量率的函數(shù)，被乘的轉(zhuǎn)換系數(shù)僅是溫度的函數(shù)，這樣可以和簡(jiǎn)單的Arrhenius方程聯(lián)系起來(lái)了，該方法適用于不是僅有一種占主導(dǎo)地位的老化機(jī)理的材料，對(duì)有強(qiáng)烈的輻照率效應(yīng)的材料也特別有效。?
??????????? 6 結(jié)束語(yǔ)?
??????????? 我國(guó)在核電廠10年定期評(píng)審中規(guī)定，要對(duì)核電廠設(shè)備的老化進(jìn)行評(píng)價(jià)，這就需要進(jìn)行核電廠安全重要部件之一的儀控電纜的老化管理工作。目前國(guó)際上相關(guān)機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域已進(jìn)行了大量的工作，我國(guó)核電界應(yīng)消化吸收并積極跟蹤這方面的先進(jìn)技術(shù)，爭(zhēng)取早日全面開(kāi)展安全殼內(nèi)儀控電纜老化評(píng)估及壽命管理的工作，以保證核電廠安全可靠地運(yùn)行。?
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