一、收缩不全,并非是表面的小问题
热缩管加热之后没有全部贴合在基材上,端部还留有一些空隙,在表面上还会出现一些皱纹,而这样的情况就属于收缩不全了。有的人认为,穿上之后或者看上去收缩了一些,差距不大。在实际施工过程中,这样的想法很容易产生安全隐患。热缩管的价值就是形成一个连续、紧密的保护层,起到绝缘、密封、机械防护以及标示的作用。收缩不全,则说明保护层是不连续、不严密的,因此从一开始就有问题了。
隐患并不是马上就会全部暴露出来的。它可能会在运行了一段时间之后,在由于温度的变化、湿度的影响、振动和摩擦的作用以及污染物的累积等原因而导致其逐渐显现出来。到时候问题可能会由小缝隙发展为腐蚀、漏电或者开裂等。所以收缩不全不能仅仅当作外观的问题来看待,而应该按照功能缺陷来进行处理。
二、端部没有收口的地方
端部用热缩管做第一道密封,防止漏气。收缩不到位的时候,边缘就会出现翘起、卷边、留有缝隙的情况。水汽、灰尘、盐分、油污等很容易由端部侵入。进去之后可能会停留在管壁和基材之间,形成腐蚀环境。金属导体氧化、接头腐蚀、绝缘电阻降低。
如果用在户外或者潮湿的地方,端部进水之后,温度的变化会使水汽不断地膨胀和收缩,缝隙就会慢慢变大。双壁热缩管的内胶如果不能够完全熔化的话,那么它的端部密封就会更加不好。内胶没有流动,填充不够完善,水汽通道依然存在。所以端部没有收口就是收缩不到位最直接、最常见的问题。
三、界面空隙和密封失效
热缩管和基材之间形成的界面就是密封的重要环节。收缩不到位,界面有空洞。空隙可以是连续的,也可以是孤立的部分。连续的空隙形成了一个通道,水汽以及各种污染物就会沿着这个通道流动。孤立空隙随着温度的变化而发生体积的膨胀和收缩,在此过程中会形成一种呼吸效应,从而使得外界潮湿的空气被吸入其中。
双壁热缩管是依靠内胶来填满缝隙的。如果加热不够的话,内胶不能够很好的流动,填充不全,密封失效。密封不严之后,绝缘性能会降低,导体也会出现锈蚀的情况,从而导致信号出现问题。对于要求具有防水、防潮、防尘功能的地方,收缩不到位基本上就相当于密封不牢。
第四点是绝缘性能变差
绝缘性要依靠管壁的完好和界面干燥来实现。收缩不够彻底,血管壁可能会有厚度不一的情况,在较薄的地方抗压能力就会降低。如果界面空隙中进入了水分,则绝缘电阻会变小。当污染物附着在表面上之后,表面电阻会降低,从而增加了沿面放电的风险。
高压环境中的电场会在空隙、薄的地方聚集起来,从而产生局部放电,并逐渐腐蚀材料。在低压环境下,尽管击穿的风险比较小,但是长时间的潮湿以及腐蚀仍然会对产品的可靠性造成影响。所以收缩不完全对于绝缘的影响,并不是说当时有没有击穿,而是在于长时间可靠性下降的问题。耐压测试当时合格,并不能说明几年之后它依然安全。
第五条 机械防护减弱
热缩管具有耐磨、抗压、抗冲击、抗振动等防护功能。收缩不全,管材和基材之间存在空隙,在受到外力的时候,管材可能会发生移动或者滑动,并且还会产生一定的摩擦力。在振动环境里,管材和基材、管材和固定点之间不断摩擦,管壁就会被磨掉。弯曲的时候,管材不可以随着基材一起变形,局部应力集中。
如果基材上有毛刺或者尖角的话,在收缩的时候就会出现不完全的情况,这样就使得管壁更加容易被顶破。花纹热缩管的花纹结构,在收缩不完全的情况下,凹槽部分容易被拉起,受到外力之后就会出现裂缝。所以机械防护的效果就会大打折扣。对于动态部位来说,收缩不全的管道使用寿命一般会比较短。
六、水汽与腐蚀
水汽往往是很多电气故障的起因。收缩不全给水汽进入提供了一个途径。水汽进入到之后,金属导体以及接头就会出现腐蚀的情况。铜氧化、铝腐蚀、镀层破坏,接触电阻增大,发热加剧。腐蚀产物可能会发生体积膨胀的现象,从而把管道壁撑起来。
在盐雾、化工、潮湿等环境里,腐蚀的速度会加快一些。如果管材被用来做电线电缆的标志的话,在水分进入之后,颜色和图案可能会加快变质的速度,并且使标志变得模糊不清。因此,收缩不完全不但会危害到绝缘层,还会对导体造成寿命缩短以及辨识能力下降的影响。
七、振动与磨损
设备运转时产生的振动会使收缩不全的钢管发生相对移动。管材和基材之间、管材和相邻部件之间的摩擦。摩擦使得管道内壁变薄,末端翘起更加严重。如果管材已经变得坚硬、脆性大了,那么在摩擦的作用下就会出现裂纹。裂纹扩大之后,水分渗透进来,绝缘性降低。
振动还会使管道移动、覆盖区域变小、接头外露。对于动态弯曲部位、收缩不全的管材不能随着弯曲,外侧被拉薄,内侧出现起皱现象,在反复弯折之后就会开裂。所以振动环境对于收缩的质量的要求会更高一些。
8. 温度循环和开裂
当温度发生变化的时候,热缩管与基材在膨胀和收缩上是不一样的。收缩不全,界面存在空洞,热应力更加集中。在高温的情况下,管材会变得柔软起来,抱紧力也会随之降低;在低温的情况下,管材会变得比较坚硬、缺乏弹性的特点。温度反复变化,界面应力不断积累。
如果管材在低温下容易产生脆性断裂,则裂纹可能会从管子的一端或者较薄的地方开始。PVDF热缩管强度大,在低温下容易变白、开裂。氟橡胶热缩管具有很好的弹性和收缩性,在收缩不完全的情况下,界面空隙仍然会扩大产生热应力。所以温度循环可以加快收缩不全所造成的危害。
第九条 电气安全和局部放电
在高压环境之下,如果收缩不够彻底的话就会造成电场畸变。空隙、薄的地方以及污染都使得电场集中。局部放电逐渐腐蚀材料,并产生碳化通道,最后导致击穿。耐压试验在当时是合格的,但是长时间使用之后局部放电逐渐加重,风险也随之增大。
对于重要的设备,收缩不完全不能用外表来检验全部发现,要进行耐压试验、局部放电量试验和绝缘电阻测量等。所以电气安全不能仅仅从当前是否通电正常来判断,还要考虑长期绝缘裕度。
第十条 不同产品之间表现的不同
花纹热缩管一般用来对线缆进行标识或者简单的防护,如果收缩不到位就会影响到花纹的清晰度以及颜色的一致性,并且也有可能成为进水的地方。双壁热缩管依靠内胶来密封,在收缩不到位的时候,内胶没有被熔化,所以密封就失效了。PVDF热缩管刚性好、收缩率小,在没有完全收缩的情况下,端部容易翘起,在低温下还存在开裂的风险。
氟橡胶热缩套管具有良好的耐高温、耐油性能,但是如果在高温下被油污渗透到接口处,则会造成不可逆的损害。氟橡胶热缩管具有很好的弹性和良好的动态密封性,但是由于其收缩率较小,所以在使用时可能会导致抱紧力下降。各个产品的优缺点不一样,但是收缩不全带来的问题却是相同的。
十一、怎样判定收缩不够完全
查看端部:是否全部收口,有没有翘起、空隙、开裂的情况。从外观上看:是否光滑,有没有皱纹、气泡、碳化等现象。试手感:是否贴身、是否可以转动。测量尺寸:收缩之后的内径、壁厚、长度等是否符合要求。测量电气:绝缘电阻、耐压试验是否符合要求。做密封:防水、气密是否达标。查工艺:温度、时间、顺序、冷却是否规范。比留样:把合格样品和被检样品进行比较,看其外观、手感是否一致。综合考虑的话,并不是单单依靠一个方面就可以得出结论的。
十二、如何处理
如果收缩不到位或者轻微,端部没有翘起,绝缘密封合格的话可以补热。从两端开始对称加热,使管材继续收缩。如果补热没有效果的话,就表示尺寸选择过大或者材料损坏了,需要更换新的材料。如果端部进水、裂纹、碳化、绝缘降低,则需要更换。
更换的时候要选择合适的尺寸以及收缩率,在清理好基材之后再进行打磨掉多余的毛刺,并且要均匀地加热到一定温度后自然冷却下来。要密封的话就用双壁热缩管,保证里面的胶液熔化。对重要的地方要进行首件确认及测试。
十三、预防措施
在选择的时候要考虑到量准基材最大外径和最小外径,选合适内径、收缩比、壁厚。在安装之前要对基材进行清洁,去除油脂、灰尘、水汽和毛刺等杂质。使用可以调节温度的热风枪,并且配上扩散风嘴,在一个方向上对物体进行均匀加热。对端部进行重点加热,并保证收口处不被烧焦。加热之后自然冷却,不能急冷。双壁热缩管需要加热使里面的胶液流动起来。在施工之前进行试装,并确定好各项参数。对操作人员进行培训,并且要统一他们的操作方法。记录好每个批次以及对应的参数,以便于查询。
十四、结论
回到标题上:氟橡胶热缩套管收缩不全会造成什么危害呢?隐患有:端部进水、密封失效、绝缘降低、机械防护减弱、水汽腐蚀、振动磨损、温度循环开裂、电气局部放电等。收缩不全并不是一个外在的小问题,而是一个有关可靠性的大问题。发现之后要马上处理,小问题可以补热,大问题则需要更换。选择型号、安装、检测、维修每一个步骤都必须加以控制。花纹热缩管、双壁热缩管、PVDF热缩管、氟橡胶热缩管各有所长,但是都需要充分收缩。线缆标识使用花纹热缩管的时候也要保证收缩到位,标识才会清楚持久。做好了收缩的质量之后,热缩管才有可能可靠的起到绝缘、密封以及防护的作用。
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