[发明专利]一种核电装置EH系统密封圈失效原因的综合判定方法

摘要

本发明属于核电装置检测技术领域，具体为一种核电装置密封圈失效原因的综合判定方法。了解密封圈的工艺参数、运行工况；对失效的密封圈进行外观检查；采用三维体视显微镜、扫描电镜等方法对失效的密封圈和密封沟槽进行更为细致的观察；采用一种或多种表征方法对密封介质进行成分分析；采用一种或多种表征方法对失效密封圈的成分、性能进行分析；检查密封圈的尺寸与沟槽尺寸是否符合设计要求；综合以上的分析步骤，从现象到本质，确定密封圈失效的主要原因。本发明通过对EH系统失效密封圈进行系统有效的分析后，可准确、快速地判断出密封圈失效的原因，进而采取针对性的预防。本方法对电力、石化、化工、冶金等其他领域密封圈的安全使用也具有实用参考价值。

主权项

一种核电装置密封圈失效原因的判定方法，其特征在于具体步骤如下：（１）：了解使用过的O型密封圈的工艺参数、运行工况，所述工艺参数包括材料、尺寸、介质、温度、压力和密封结构设计，运行工况为运行检修历史；（２）：对失效的O型密封圈进行外观检查，所述外观检查包括O型密封圈是否完好、颜色是否有变化、是否发生溶胀或收缩、是否发生开裂或断裂、是否发生扭曲或异常变形、是否表面有磨损、以及是否有明显的颗粒物；（３）：采用三维体视显微镜（3D SM）和扫描电镜（SEM）对失效的O型密封圈和密封沟槽进行更为细致的观察，对O型密封圈的观察包括密封圈裂纹与断口的形貌特征、密封圈分模线所在位置、以及密封圈有无明显表面缺陷；对密封沟槽的观察包括密封沟槽底面和侧面的粗糙度，以及密封沟槽棱是否倒圆角；（４）：采用气相色谱质谱联用仪（GC‑MS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）或拉曼光谱（Raman）中的一种或多种对密封介质进行成分分析，确定密封介质是否符合技术要求；所述密封介质为抗燃油磷酸酯；（５）：采用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、邵氏硬度计、热失重分析仪（TGA）和差示扫描量热仪（DSC）检测手段对失效O型密封圈的成分、性能进行测试，并与未使用O型密封圈的测试数据进行对比分析，确定O型密封圈的选材是否符合技术要求以及在使用过程是否发生了老化；（６）：采用影像测量仪测量O型密封圈的外观尺寸；采用三维体视显微镜测量密封沟槽的结构尺寸；根据GB/T 3452.3‑2005 《液压气动用O型橡胶密封圈 沟槽尺寸》，检查O型密封圈的尺寸与密封沟槽尺寸是否符合设计要求，并计算验证O型密封圈的初始压缩率是否合适；（７）：造成O型密封圈的失效原因包括5种：结构设计不合理、加工质量不合格、装配不规范、材料选择不当和材料老化；具体表现为：当失效的O型密封圈发生扭曲或异常变形，失效O型密封圈的尺寸与密封沟槽尺寸不符合设计要求O型密封圈的初始压缩率过大或过小时；则失效原因为结构设计不合理；当失效的O型密封圈表面有磨损或划伤，密封沟槽加工粗糙或沟槽棱未倒圆角时；则失效原因为加工质量不合格；当失效的O型密封圈发生扭曲或异常变形，且需要结合密封圈的运行检修历史作出判断，比如安装时是否存在将密封圈强行压入沟槽的现象，则失效原因为装配不规范；当失效的O型密封圈发生溶胀或收缩，O型密密封圈与密封介质的材料成分不匹配，则失效原因为材料选择不当；当失效的O型密封圈表面龟裂、颜色发生变化，失效O型密封圈的红外光谱中检测出羰基或羟基等含氧基团，且失效密封圈的性能相比未使用O型密封圈的性能有所降低时，失效原因为材料老化。