一条有裂缝的氟橡胶热缩管,在外观上只多了几条线而已,但是它带来的安全隐患却要比看上去要大得多。要想回答出“能不能再用”的问题来,则首先要弄清为什么会出现裂缝,裂缝出现后又丢失了什么呢?如何才能知道一根管道是否应该更换或者还可以继续使用呢?
开裂就表示防护层已经失效
氟橡胶热缩管的主要作用包括三方面:电绝缘性、机械保护性和防止外界物质渗透进入内部的能力。这三个方面的功能都要依靠管壁的连续性、完整性的保证。一旦产生裂纹,不管多么细微,都会表示管壁连续性的破坏。
从材料科学的角度来看,氟橡胶开裂并不是一种表面的现象。橡胶的老化本质就是分子链的交联或者断裂,在热氧的作用下出现分子断裂与交联同时进行的情况。也就是说,在你发现了一道裂缝之后,管壁内部的分子结构已经在一个更大的范围内发生改变。裂纹就是该种内部的变化的一种“出口”。更深一层的原因是,在氟橡胶热缩管进行收缩成型之后,管壁内侧仍然存在着一些未被消除掉的收缩应力。一旦出现裂缝之后,应力就会在裂口尖端聚集起来,在温度变化、振动或者微小外力的影响之下,裂口将会沿着应力的方向不断扩张开来。即开裂之后的管道并不是在“平稳地坏掉”中度过,而是处于一种不断恶化的过程之中,并且这种恶化速度还在加快。
继续使用的话,在哪里存在风险
最直接的结果就是绝缘性消失。热缩管在做电气绝缘的时候,它的介电强度会受到壁厚是否完整的制约。裂纹形成后成为空气通道,在空气中产生的电弧强度远远小于氟橡胶本身的击穿场强。在湿度大的地方,水分沿着裂缝渗透进去,从而降低绝缘电阻。根据行业的资料表明,热缩管性能劣化之后就会直接暴露出电气接头,从而造成腐蚀、短路等问题,增加了操作人员的安全隐患,并有可能使设备遭到破坏或者生产活动受到影响。
机械防护功能失效也是不能忽略的问题。氟橡胶热缩管在航空、化工、汽车油管等领域有着广泛的应用,这是因为它的耐高温、耐油以及一定的耐磨性都使其成为这些场合的理想选择。但是开裂之后的管道壁已经不能够再承受和分散机械应力了。原来由管壁来承受的弯曲应力以及摩擦力都会直接传递给内部长时间处于高压状态下的电线电缆或者管道上。一根表面上有裂缝的管道,在被弯曲的时候,裂缝附近的管壁几乎没有起到什么防护作用。
更加隐秘的风险来自于介质渗透。氟橡胶具有良好的抗油和抗腐蚀性能,但是这些特性是以表面完整为前提条件的。裂纹给油液、溶剂或者水分等提供了一个可以直接通入的途径。当介质渗透到管道内壁和内部材料之间的时候,并不仅仅会对内部元件造成腐蚀,还会加快管道本身的老化速度。表面上溶胀、发粘、变硬的现象,一般就是介质入侵之后的一系列连锁反应。
评判的标准是,在什么样的情况之下要更换,而在什么样的情况之下则可以继续观察
对于一根已经出现裂缝的管道,在现场判断时要分层次来考虑。
需要马上更换的情形是:裂纹穿过整个管道壁(可以用强光照射或者用放大镜来观察)。裂纹出现于管道的端部切口中,并沿着轴向发展;管子表面出现了许多裂缝(即龟裂状态)。管子已经变得非常坚硬,并且失去了弹性的特点,在被捏压的时候会感觉到的是脆硬而不是柔韧。龟裂就是臭氧攻击的一种典型的体现形式,裂缝一般都垂直于应力的方向上出现,并且具有很强的隐蔽性,在被发现的时候往往已经不是只有一处了。端部裂纹最为危险,在于热缩管的端部为密封的重要部位,如果出现端部开裂的情况,则说明整个密封已经失效了。
需要经过判断之后再做决定的情况:一条短裂纹,并没有穿透到壁厚里面去,在受到外力的作用的时候这条裂纹也不会扩大。在这种情况下可以使用绝缘电阻表,在裂纹附近的部位进行测量。常温下的热缩管绝缘电阻一般要大于或者等于100MΩ·m。当测得的数据远远小于该标准时,或者是和同一批次没有开裂的管道进行比较的时候发现数据有明显的降低的话,就必须要更换了。还可以用手指轻轻按住裂纹两边,看裂纹在受到压力的时候是否会打开。如果裂纹在很小的压力下就会明显的打开,那么就可以判断出管壁有效承载截面已经不够了。
经常被人忽视的一个评判标准就是管道使用的年限了。如果这条管道已经被使用了很多年,即使是裂缝很小,也最好不要继续用它了。氟橡胶在老化过程中其断裂伸长率会大幅度降低,而辐射、高温等都会加快这个过程,断裂伸长率对于温度以及吸收剂量的敏感程度远远大于拉伸强度。也就是说一根看上去还可以使用的老化的管道,它的实际韧性的程度要比你想象中的要低得多。
不建议进行修复工作,也不建议继续使用该设备。有的人就会想出用绝缘胶带把裂纹包起来当作应急的办法来使用。该方法在紧急情况下的短期使用是可以接受的,但是它带来一个新的界面——胶带和管壁之间形成的粘接面,在温度的变化以及振动的作用下也会出现同样的问题,另外胶带自身就不太能承受氟橡胶所能承受的环境。把开裂的管道拆下作为一般的绝缘套管,在功能上是没有意义的:一条已经开裂了的管道,它的绝缘性能就已经是残缺不全的状态了,降级使用也不能恢复它所丧失的防护能力。
正确地进行更换的操作要比选择合适的管道更加重要
更换之后的操作层面上的小问题会直接影响到新的管道可以使用多长时间。
切割为第一大环节。热缩管切割的时候,切口要平整光滑,不能有毛刺或者裂缝。毛刺在加热收缩的时候会产生应力集中,在裂口处就会沿着这个点蔓延开来。大部分端部裂纹都是由于最初的切割过程中产生的锯齿形边沿造成的。
在安装之前对表面进行处理也非常重要。被保护基材表面的毛刺、尖角要在套入热缩管之前清理干净。这些尖锐的地方会随着管道收缩和回弹的过程中刺破管道壁,并产生最初的裂缝。另外,在对基材表面进行清洗时要用到快速干燥型清洗剂来把基材表面的油脂、杂质等全部清理干净,否则在管壁和基材之间就会形成一层隔离层,从而降低热缩管贴合后密封的效果。
加热收缩过程要均匀。使用热风枪时要从一个方向慢慢往另一个方向吹气,这样可以使得管道逐渐收缩并贴合在一起。不要在中间地方进行加热,也不要长时间停留在一个地方。收缩温度要到材料的全部收缩温度为止。以氟橡胶热缩管为例,在起始收缩温度方面一般都大于等于100℃,而完全收缩所需要的温度则会更高一些,大约在175℃左右。如果温度不够就会造成收缩不足,管道和基材之间的缝隙没有被完全填满,从而给接下来的介质渗透留下了空间。
收缩之后的冷却要自然地进行,并不能使用冷水急速降温。温度变化过大也是氟橡胶开裂的第一大因素,在突然降温的情况下,在管道内壁和外壁之间就会形成一个热应力差异,有可能直接导致裂纹的发生。
防止开裂可以从选择材料以及平时的检查两方面来着手
氟橡胶热缩管出现裂缝的情况很多并不是一下子就出现了问题,而是一天天积累起来的问题。温度冲击、老化、介质腐蚀、臭氧和紫外线、安装应力、存放不当等都是造成设备失效的主要途径。温度冲击、安装应力是很容易在安装过程中加以控制的因素,而对于老化的管理和对介质腐蚀的管理就需要依靠合理的选择以及定期的检测来进行管理了。
在选择型号的时候,使用的温度范围要能够涵盖到实际工作状况下的最大和最小值,并不是指平均值。氟橡胶热缩管的连续使用温度范围一般为-55℃~200℃左右,但是各种配方、生产工艺的不同会使这些管子在低温脆性以及高温老化速度方面有所不同。当应用场景中存在经常性的温差变化的时候,在选择型号的时候要留有充足的温度裕度。
日常检查的频次会根据所处的工作环境来定。在正常的环境条件下,可以每隔一个季度做一次目视检查,主要看表面有没有裂纹、颜色变化、鼓包或者粉化的情况。在化工厂、高温车间等环境比较差的地方工作的时候,检查的次数要多一些。目视检查的时候除了直接看之外还可以用手掌心和手指尖轻按住管道,来体会一下它的柔软程度。正常情况下使用的氟橡胶热缩管应该具有一定的弹性和韧性,在被手捏的时候不会变硬或者变脆,即使表面上看不到任何裂缝,但是这已经表明该材料进入了老化后期,并且应该被列入更换计划中去。
一根开裂的氟橡胶热缩管,在本质上看已经不是一根热缩管了,而是变成了一个和它外形相似但是没有任何防护作用的橡胶皮。其价值并不在于能否再套用上去,而是在于它以前所担负过的绝缘、防护以及密封等功能还是否存。答案是否定的。弄清楚它为什么会开裂、开裂之后又失去些什么,要比担心“能不能再用了”的问题更有价值。
手机:137194771667 电话:020-32988720 EMAIL:gzpuzhong@163.com
公司地址:广州容信塑胶制品有限公司
Copyright © 广州容信塑胶制品有限公司 ICP备:
联系电话
微信扫一扫
