（青海黄河上游水电有限责任公司拉西瓦发电分公司）
摘要：分析机组冷却水管路及油管路连接部分使用橡胶软连接，在长期使用中发生的损坏情况，产生的原因，根据橡胶软连接材料三元乙丙的特性，制定橡胶软连接的处理方法。
关键词：三元乙丙橡胶；热老化；寿命
1.概述
拉西瓦电站1-6号机组自2009年5月至2010年12月相继投产发电，发电机组风洞内油、水管路，为了防止震动造成损坏，均在适当位置加装NE型弹性连接，经过5年的运行，特别是6号机组的弹性连接有不同程度的损坏，而且6F技术供水2#空冷器进水口软连接在2014年7月7日破裂刺水，对机组的安全运行造成较大的风险。
2.现象
2.1 2013年12月23日对6号机风洞内上导加、排油管路弹性连接进行检查，发现弹性连接密封面已损坏，损坏情况见照片
密封面损坏
2.2 2014年7月7日6号机组技术供水2#空冷器进水口软连接破裂刺水，软连接损坏情况见照片：
破损处
3.材料及损坏原因分析
3.1 NE弹性连接材料及特性
3.1.1 材料，通过电话咨询弹性连接生产厂家：哈尔滨红旗制胶厂，告知此种弹性连接所用材料为：三元乙丙橡胶。
3.1.2 三元乙丙橡胶材料特性
三元乙丙橡胶具有优良的耐热、耐水、耐腐蚀等性能和优良的电绝缘性能、耐化学性、冲击弹性，耐酸碱。耐热可达150℃，耐极性溶剂-酮、酯等，但不耐脂肪烃和芳香烃。缺点是 自粘性和互粘性很差，不易粘合。
通过查证橡胶的使用寿命，查出三元乙丙橡胶正常的使用寿命为5-10年。
GB/T2028-2005 硫化橡胶或热塑性橡胶应用阿累乌斯图推算寿命和最高使用温度中热老化试验说明，提高空气的流速可以提高氧化反应、抗氧剂和软化剂的挥发，从而提高老化反应的速度。
特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下，会加速橡胶的破坏。
三元乙丙橡胶对化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好的抗耐性；但在脂属和芳属溶剂（如汽油、苯等）及矿物油中稳定性较差。在浓酸长期作用下性能也要下降
橡胶密封材料在使用过程中受到压缩载荷和氧化的联合作用，随着时间的延长，与空气接触部位橡胶内部的氧气浓度比密封部位高，这种橡胶的老化是典型的扩散限制氧化。（像胶工业 橡胶的热氧加速老化试验及寿命预测方法）
3.2 弹性连接损坏原因分析
3.2.1 安装位置及工作环境
3.2.1.1 上导加、排油，上导轴承冷却器进、排水管路，空冷器进、排水管路上均安装有弹性连接，其安装位置均在发电机风洞内。
3.2.1.2 工作环境 上导轴承所属管路及空冷器所有管路上的弹性连接均在发电机风洞内，发电机风洞内有水雾、油雾，冷热风交替，且在弹性连接中有水和油通过。风洞内的油雾为矿物性油（用的L-TSA46#汽轮机油），机组运行时风洞内的冷热风温度为（6号机组）：冷风10.1℃ 热风40.6℃，机组停机后风洞内的冷热风温度为（6号机组）：冷风9.8℃ 热风33.1℃，机组运行时空冷水管路进水水温10.3℃ 出水水温17℃，机组停机后空冷水管路进水水温10.1℃ 出水水温11℃，机组运行时上导轴承油槽热油油温36.4℃ 通过冷却器冷却后冷油油温36.4℃，机组停机后上导轴承油槽热油油温34.8℃ 通过冷却器冷却后冷油油温14.4℃。
3.2.2 损坏原因分析
通常油的运行温度控制在40-55℃范围内。尽管系统内温度较低，但系统中易存在局部过热点，如阀门处、法兰连接处、油管路软连接处等。在这些地方，抗燃油可能发生氧化或热裂解，导致酸值增加或产生沉淀物，增加了颗粒污染，并且油的颜色会逐渐变深。
温度对油质氧化速率的影响是相当大的，一般温度在60℃以上，温度每增加10℃氧化速率就会加倍。
汽轮机油雾在风洞内与水结合后乳化，油乳化能够加速汽轮机油的氧化，使酸值升高，产生较多的氧化沉积物。
由于发电机组时常在开机、停机状态下运行，风洞内的温度及上导轴承油箱内油温变化较大且频繁。温差较大，环境温度变化频繁及风洞内存在油雾，均对三元乙丙橡胶的性能影响较大，使三元乙丙橡胶的使用寿命缩短。根据6号机组在运行5年后检查上导轴承油箱加排油管软连接损坏及在运行中空冷器软连接损坏情况，初步分析判断三元乙丙橡胶使用期限为5年。
4.处理
4.1通过查证橡胶的使用寿命，三元乙丙橡胶正常的使用寿命为5-10年。鉴于风洞内工作环境，现已将机组风洞内的空冷器及上导轴承油箱加、排油管，上导轴承冷却器进、排水管软连接按照三元乙丙橡胶使用期限，每5年全部进行更换。
4.2 为防止空冷器软连接损坏破裂，冷却器冷却水影响发电机定子线棒的正常使用，在冷却器靠定子线棒侧全部加装半圆形防护罩。加装后有效地防止空冷器软连接破裂后，冷却压力水在防护罩的作用下喷射到外侧，避免直接喷射定子线棒上，保证了机组的安全运行，安装照片如下：
加装的防护罩 定子线棒
5.结论
经过调研和保护罩制作，于2015年逐台机组安装运行至今，没有再发生软连接损坏情况，确保了机组的安全运行。
参考文献：
[1] 加速试验预测橡胶组件的使用寿命（翻译的）
[2] 抗燃油及汽轮机油技术规范
[3] 三元乙丙橡胶
[4] 胡文军 刘占芳 陈勇梅 橡胶的热氧加速老化试验及寿命预测方法
[5] 包林康 乙橡胶基本性能和应用
[6] 盛琦 蒋峰 影响三元乙丙橡胶绝缘层加工质量的因素
作者简介：
谢占杰 1981年10月 拉西瓦发电分公司部机械班主维护工
论文作者:谢占杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/17
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