[发明专利]一种GIS气密封橡胶寿命预测计算方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及寿命预测领域，尤其涉及一种GIS气密封橡胶寿命预测计算方法及装置。

背景技术

不同橡胶材料的透气性差别较大。但目前还没有对透气系数在多大程度影响SF6的泄漏的研究。NBR虽然气体渗透性低,但拉断永久变形大,相应的应力松弛也较大,且臭氧老化后就产生裂纹继而断裂，因此长期使用密封性下降。EPR的透气性也较低,耐老化性能较好,是较好的密封材料。为了评价GIS常用三元乙丙、丁腈、氯丁橡胶O形圈性能的优劣,在相同试验条件下对3种橡胶进行了试验。结果表明氯丁橡胶相比三元乙丙和丁腈橡胶耐高温和耐低温性能差，耐天候试验中氯丁橡胶的拉伸强度下降比较明显。丁腈橡胶的压缩永久变形率变化较大，三元乙丙橡胶变化最小。三元乙丙橡胶具有优良的力学性能、耐热老化性能、耐低温性能和耐受臭氧性能,压缩永久变形率变化最小，仅仅是耐受不了矿物油，可作为GIS密封圈的首选。

三元乙丙橡胶具有优异的气密性，并且三元乙丙橡胶的机械性能很好，在所能承受的GIS设备的机械强度范围内对本身的气密性影响不大，因此GIS设备中SF6的密封通常使用三元乙丙橡胶作为其密封材料。

国标规定预测橡胶使用寿命的失效阈值通常选用50％，但在实际使用中，并不是性能退化到50％就会产生漏油漏气现象，可能提前，也可能推后。而选择不同的失效阈值预测出的寿命有很大的差别。

发明内容

本发明实施例提供了一种GIS气密封橡胶寿命预测计算方法及装置，计算结果更准确。

本发明实施例提供的一种GIS气密封橡胶寿命预测计算方法，包括：

S1：获取预定的经验常数值、预定的经验常数值时的预定老化温度下的橡胶老化时间和橡胶老化性能保留率，通过经验动力学公式和直线拟合法计算预定经验常数值时预定老化温度下的GIS气密封橡胶不同老化时间下的老化性能保留率；

S2：通过经验动力学公式和直线拟合法获得的预定经验常数值时预定老化温度下的橡胶不同老化时间下的老化性能保留率的计算值和对应所述计算值的橡胶不同老化时间下的老化性能保留率的预定值，对所述计算值和对应所述计算值的预定值进行相减、平方，再相加运算计算预定的经验常数值的拟合值，获得不同的预定的经验常数值进行迭代更新所述拟合值，获得最小拟合值对应的经验常数值；

S3：通过最小拟合值对应的经验常数值和直线拟合法获得经验动力学公式中预定老化温度下的反应速率常数值，通过阿伦尼乌斯公式和直线拟合法获得橡胶的表现活化能和频率因子，获得橡胶不同老化温度下的反应速率常数值，获得橡胶对应所述反应速率常数值的老化温度下的预定性能退化到预定的性能保留率的时间。

优选地，所述步骤S1具体包括：

获取预定的经验常数值d_i、预定的经验常数值d_i时的预定老化温度下的橡胶老化时间t和橡胶老化性能保留率f(P)，通过经验动力学公式和直线拟合法计算预定的经验常数值d_i时的预定老化温度下的经验动力学公式中的反应速率常数k_i和常数B_i，获得预定的经验常数值d_i时预定老化温度下的GIS气密封橡胶不同老化时间下的老化性能保留率，其中经验动力学公式为：

f(P)＝Bexp(-kt^d)

其中f(P)为橡胶老化性能保留率、B为常数、k为反应速率常数、d为经验常数，t为橡胶老化时间。

优选地，所述步骤S2具体包括：

通过经验动力学公式和直线拟合法获得的预定经验常数值时预定老化温度下的橡胶不同老化时间下的老化性能保留率的计算值和对应所述计算值的橡胶不同老化时间下的老化性能保留率的预定值P_ij，对所述计算值和对应所述计算值的预定值P_ij进行相减、平方，再相加运算计算预定的经验常数值的拟合值I，获得不同的预定的经验常数值进行迭代更新所述拟合值，获得最小拟合值对应的经验常数值，其中I为拟合值，为预定老化温度下的橡胶不同老化时间下的老化性能保留率的计算值，P_ij为对应所述计算值的橡胶不同老化时间下的老化性能保留率的预定值，i为老化温度，j为测量点。

优选地，所述步骤S3具体包括：