GB／Z 28820.4-2022标准规范下载简介：
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GB／Z 28820.4-2022 聚合物长期辐射老化 第4部分：辐射条件下不同温度和剂量率的影响.pdf当辐射剂量率足够低，热氧化反应对材料降解起主导作用时，寿命或TED将显示为但定值。在 DED曲线中，以TED为常数的条件绘制“热氧老化线”，这些曲线体现化学剂量率效应[39.44]，以区分由 DLO引发的物理剂量率效应。 最初，未认识这种化学剂量率效应。初期的研究经常使用气体分析，表明氧气吸收随着剂量率的降 低而增加[37。尽管目前尚缺乏数据支持，氧气浓度增加时，氧化反应并未加速(10]。其他报告指出，若 聚合物材料被抑制剂作用保持稳定，将观察不到化学剂量率效应[45]。仅在美国和法国通过以低至数十 mGy/h的剂量率进行长期试验或通过XLPO电缆的EQ试验[48证实了这种现象后，IEEJ的技术报 告[11]才提出剂量率效应的重要性[46,47]
已明确上述两种剂量率效应影响以及氧气的重要性，化学反应被认为是聚合物材料降解的主要 此外,若随后对辐照材料施加热因子，材料会发生降解而不会出现诱导期[28]。引发降解的因素
4.7低剂量率试验和LOCA耐久性
BLOCA试验环境影响
GB 4789.10-2016 食品安全国家标准 食品微生物学检验 金黄色葡萄球菌检验4.9顺序效应、协同效应和阻碍效应
4.10等同于协同效应的顺序效应的试验条件
协同效应和顺序效应首要是确定等同于协同效应的反向顺序老化试验的试验条件。推荐材料在辐 照后，在70℃温度下热老化，以模拟协同效应的降解，见参考文献[78]和[79]。以650Gy/h剂量率辐 照后进行120℃温度热老化，或同时进行1.2kGy/h剂量率辐照和140C温度热老化。研究表明在 EPR和XLPE等材料中引起均勾氧化的最大可接受剂量率取决于辐射温度。如4.3，温度会影响氧在 材料中扩散的速率。因此，50Gy/h剂量率适合于室温下1mm厚的XLPE。若在100℃下进行辐照， 则最大剂量率将增加到800Gy/h。对具有较高氧扩散速率的EPR，则可使用更高的温度。较高的辐照 温度也会引起其他化学反应，而影响老化机理。若继续研究，辐照温度不宜超过100℃[80]。
4.11TMI事故及后续研究
4.12Arrhenius定律及局限性
表2不同制造商和品级的材料所对应的E，值
2不同制造商和品级的材料所对应的E，值（
表2不同制造商和品级的材料所对应的E，值（续）
通常，降解速率随温度降低而减小。但对于高结晶度的EPR和XLPE，降解速率随温度降低而增 大。此类材料曝露于40℃或更低温度时，会快速降解。这种在低温环境中比高温环境中降解更快的现
表3逆温和退火恢复效应引起的各种性质的变
4.16热环境和辐照环境下的其他降解特性
热环境和辐照环境下的其他降解特性如下。 如果能量吸收相同，则电子束和射线对降解的影响相同[1217。 当电缆只有一个面曝露于氧气环境时[11]，对于电缆试样，绝缘层和护套材料的降解都趋于 温和[122]。 湿度不影响材料的降解[78]，水和潮湿环境也不会加速降解。与材料的机械性能相比，电气绝 缘性能出现下降都滞后于机械性能下降47]，这是由于低分子量物质通过加热汽化而产生的 效应。 SNL提出阻燃剂不影响材料的降解[123]。另方面，IEEJ技术报告[11]指出，FR型EPR和 XLPE中存在多种与阻燃剂有关的降解行为。 颜料颜色对材料降解的影响从大到小的顺序为黑色、绿色、蓝色、红色、橙色、白色[124]。黑色 颜料中的炭黑被认为具有抗氧化作用[125]。 铜导体可能会起到催化作用，促进绝缘性能的降低，20世纪70年代美国制造的电缆证实了这 种现象，当时估计其绝缘寿命约为320年，这种催化作用导致在20世纪80年代后运行的电缆
产品已失效8门。 受加速老化影响的EPR通常显示EAB突然降低[87]。 增塑剂的蒸发和盐酸的脱附是PVC降解的主要间题[61]。PVC典型降解行为是其EAB值在 开始时暂时下降，然后显示出轻微地恢复[27]，这种现象也存在于其他几种弹性体中[13]。 如果弹性体在役期间不承受任何机械应力，其甚至可以使用超过40年[126] 丁基橡胶[27,127]的断链和交联最初呈阶段性，之后呈周期性。 CSPE即使在惰性气体中也会降解，其由脱氯化氢反应引起[105]。 可通过氧化来解释氯丁橡胶的降解行为，这种情况下可忽略脱氯化氢反应[94]。 加压氧气气氛环境可促进材料降解， 均匀氧化，
通常，加速老化试验是IEEE323128]和IEEE383L129 系列鉴定试验要求的一部分，这些试验要求对 老化和非老化样品进行型式试验。历史上样品预处理方法是先进行热老化，然后进行辐照老化。辐射 老化是一个标准辐射老化后，进行事故辐射曝露，表4给出了该试验顺序
表4典型的标准加速老化鉴定试验
最新的鉴定试验顺序是，首先进行辐射老化，然后进行热老化，随后进行事故辐射曝露，该顺序见 表5。
最新的鉴定试验顺序是，首先进行辐射老化，然后进行热老化，随后进行事故辐射曝露，该顺序见 表5。
表5最新的标准加速老化鉴定试验
对于蒸汽事故，如高能管道破裂（HELB)、主蒸汽管道破裂（MSLB），通常用无事故辐 好地代表条件。
蒸汽事故，如高能管道破裂（HELB)、主蒸汽管道破裂（MSLB），通常用无事故辐照剂量来更 条件。
5.1.2试验顺序和协同效应
在进行LOCA模拟试验时，宜考虑协同效应。美国NRC10CFR50中第49部分规定了其中的一种 方法[130]。若已知协同效应对设备性能有显著影响，设备预处理和试验需考虑该已知协同效应。关键 是确定具有功能意义的协同效应。随着环境要求愈发严格，且因性能裕度降低，协同效应在功能上可能 会变得更为重要。 协同效应已被接受，但随技术进步，需相应地调整试验顺序和条件。为全面评估协同效应及其功 能，需广泛地进行试验。目前尚无评估协同效应的标准化方法。虽然试验未包括新建核电站，但一些试 验表明存在与5.1.3试验顺序相关的功能协同效应。 该领域已知技术有限，如富兰克林（Franklin)研究院的报告[131]记录了在a)和b)两种试验条件下 对热缩管成功进行试验： a）热老化和辐照老化组合； b）辐照老化和LOCA模拟试验组合。 作为美国NRC鉴别试验评估方案的一部分，SNL也对热缩管进行了类似的顺序试验显示“未观察 到电缆接头组件的功能协同作用[132]”。基于核电电缆附件制造领域最先进制造商广泛的试验数据和 经验，可作为本条顺序试验中规定最优试验顺序的依据113]
5.1.3试验顺序指南
5.1.4评估加速老化
设评拍可拥保设备在任经历事放 老化，通常该评估为第3组试 验的a)阶段DB22T 2041-2014 科技咨询业服务质量规范，具有特殊重要意义。 仔驰考 虑不同试验及其顺序（顺序试验或同步试验）。5.1.4.2和 5.1.4.3指出了制定加速老化试验 关键因素
5.1.4.2 老化概念
加速老化过程取决于活化能等参数。可通过高于正常工作温度或电应力的条件进行较短时间的试 2
验，模拟特定温度下正常工作的特定材料或组件的老化过程。 获得可靠的加速老化数据取决于对影响设备劣化的因素以及这些因素间协同效应的详细研究。在 持定情况下，还需要正确评估主要的老化过程。选择正确的老化试验方法很关键。因某些老化机制在 正常运行时可能不会发生作用，所以较为激进的老化方法存在出错的风险。加速老化适用于识别设计 缺陷和指示可靠性，但不能完全取代经验鉴定。并非所有安全相关设备都会发生加速老化。尤其，不曝 露于事故条件下的安全设备在进行抗震试验之前，不进行预老化。 宜根据评估具体设计和应用，确定认定设备加速热老化的必要性。加速老化结束时，试验对象处于 寿命终点。若具有各种装置的先前老化数据，且这些数据适用于待型式试验装置性能规范要求的运行 条件，则可使用这些数据。若不具有先前老化数据，如在包含不同材料的装置中，则试验顺序中包含加 速老化。
5.1.4.3材料和设备的区
其加速老化有关的机理。相关的规范性引用文件规定了材料试验的方法。对电气绝缘性能，可按照 IEC60085[138] 即使简单的设备也使用了几种不同的材料，所以对设备的试验更为复杂。在此情况下，不仅老化的 机理和方法不同GB 19402-2012 客运地面缆车安全要求，且有时相互冲突。此外，这些材料可引起相互反应（相容性），具有各自的加速老化定 律。因此，在一套设备上进行的加速老化试验结果，通常与在各种材料上进行的加速老化试验结果大不 相同。
同步试验结合了所考虑的各种应力。优点是试验时间短，并包含产生的协同效应。缺点是分析试 验结果困难，由于老化应力受不同的加速规律影响，且搭建此类试验使用的装置存在实际困难。顺序试 验要求对设备进行一系列试验，每项试验涉及单个老化应力。优势在于具有每项试验的标准方法和容 易分析试验结果，且减少了标准试验数量。缺点是仅产生选定类型的老化，试验顺序很重要，且协同效 应更加复杂（如受试验条件严苟、试验选择和试验顺序等影响）。 顺序试验方法在一系列单独试验中至少包含两个应力的变化。在实践中，设计研究设备老化的试 验几乎是根据顺序试验方法或上述变量进行的。宜注意无论使用哪种方法（同时进行试验或顺序试 验），环境鉴定试验的最终目的是在可接受的稳定水平下，证明设备在特定条件下的可靠运行