提高和穩(wěn)定電雷管絕緣電阻的工藝措施

萬新國，付東生

(1.沈陽理工大學(xué) 裝備工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110159；2.遼寧北方華豐特種化工有限公司，遼寧 撫順 113003)

提高和穩(wěn)定電雷管絕緣電阻的工藝措施

萬新國1，付東生2

(1.沈陽理工大學(xué) 裝備工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110159；2.遼寧北方華豐特種化工有限公司，遼寧 撫順 113003)

為提高和穩(wěn)定電雷管的絕緣電阻，通過電極塞表面清洗、藥劑水分含量、接合縫密封粘結(jié)劑以及測試環(huán)境溫濕度等對電雷管絕緣電阻的影響進(jìn)行工藝試驗，結(jié)果表明，用酒精清洗電極塞表面可提高絕緣電阻，隨藥劑水分含量增大電雷管的絕緣電阻值降低，隨測試環(huán)境溫濕度提高而減小，接合縫密封效果影響電雷管的絕緣電阻值。提出了提高和穩(wěn)定電雷管絕緣電阻的工藝措施。

電雷管；絕緣電阻；工藝措施

電雷管的絕緣電阻主要由金屬電極(導(dǎo)線)與酚醛或聚碳酸脂系列塑料塑壓而成的電極塞、藥劑的絕緣強(qiáng)度決定；生產(chǎn)裝配過程中，如生產(chǎn)工藝條件控制不當(dāng)，會出現(xiàn)絕緣電阻偏低和不穩(wěn)定問題。國內(nèi)報道電氣設(shè)備、絕緣導(dǎo)線等絕緣電阻研究較多，對影響電雷管絕緣電阻因素和工藝研究很少。本文針對影響電雷管絕緣電阻值的生產(chǎn)工藝和環(huán)境條件等進(jìn)行試驗，提出提高和穩(wěn)定電雷管絕緣電阻值的工藝措施。

1 試驗方法及結(jié)果分析

按GJB736.6-89電火工品絕緣電阻測定標(biāo)準(zhǔn)測試電雷管的絕緣電阻，試驗材料選用由金屬電極和增強(qiáng)聚碳酸脂塑料塑壓而成的電極塞、某起爆藥和猛炸藥、45%酒精紫膠漆、環(huán)氧樹脂膠粘劑、硅橡膠粘接劑、工業(yè)酒精、無水乙醇、某成品電雷管等；試驗儀器設(shè)備為YD9820A型程控絕緣電阻測試儀、密閉干燥器、高溫高濕試驗箱等。

1.1 電極塞加工工藝試驗

試驗用電雷管的電極塞是由導(dǎo)線(電極)與增強(qiáng)聚碳酸脂塑料塑壓而成，選用的塑料完全可滿足電雷管固定強(qiáng)度和電極與殼體之間的絕緣強(qiáng)度要求。在電極焊接電橋絲前后的加工處理過程中，表面加工工藝影響其絕緣電阻。某電極塞采用不同表面清洗工藝條件的絕緣電阻測試結(jié)果見表1。

表1 不同方法表面清洗電極塞的絕緣電阻

由表1測試結(jié)果可知，用酒精清洗后的電極塞絕緣電阻值明顯高于普通自來水清洗，無水乙醇高于工業(yè)酒精。酒精具有脫水作用，清洗電極塞表面的可溶性導(dǎo)電物更徹底一些，純度越高效果越好。

另外，焊接電橋絲前的端面磨削，如表面粗糙度較低，表面會形成凸凹不平的細(xì)微溝紋，易楔入金屬粉末或其它雜質(zhì)，不利于清洗。表面的金屬粉末或其它雜質(zhì)清洗不徹底，將影響電雷管的絕緣性能，降低電雷管的絕緣電阻值。

1.2 藥劑水分含量試驗

與電極塞端面接觸的藥劑為絕緣起爆藥，起爆藥本身是一種絕緣物質(zhì)，但含有水分會降低其絕緣性能，起爆藥不同含水量的某電雷管絕緣電阻值見表2。

表2 不同藥劑水分的某電雷管絕緣電阻

表2表明，藥劑水分含量大小對電雷管絕緣電阻值影響較明顯。藥劑中含有的水分蒸發(fā)后，在與藥劑接觸的電極塞端面會形成水膜，增加導(dǎo)電泄漏量，降低絕緣電阻值。

1.3 口部密封膠的選擇試驗

電雷管的電極塞與管殼在口部接合縫處均涂密封膠進(jìn)行密封。如果接合縫密封不嚴(yán)，潮濕氣體經(jīng)接合縫的微隙滲入雷管內(nèi)部，藥劑吸潮后將降低絕緣電阻[1]。某電雷管口部采用不同粘接劑密封的絕緣電阻測試結(jié)果見表3。

表3 接合縫涂不同粘接劑的電雷管絕緣電阻

口部接合縫不進(jìn)行涂膠密封，潮濕氣體經(jīng)電極塞與雷管殼接合縫隙滲透到內(nèi)部藥劑中，使絕緣電阻明顯下降。由于環(huán)氧樹脂膠粘劑具有不含揮發(fā)性溶劑、固化收縮小，耐濕性、電氣絕緣性能良好等特點，因此密封口部接合縫效果良好，對提高電雷管的抗防潮能力、穩(wěn)定絕緣電阻值優(yōu)于45%酒精紫膠漆和硅橡膠粘接劑。

1.4 測試環(huán)境溫度和相對濕度試驗

某電雷管在不同溫度和相對濕度條件下的絕緣電阻測試值見表4所示。

表4 不同溫度和相對濕度下絕緣電阻值

表4測試結(jié)果表明，電雷管的絕緣電阻隨測試環(huán)境溫度升高而降低。溫度升高，在電場作用下，絕緣體內(nèi)的水分或含有的其他導(dǎo)電物質(zhì)電導(dǎo)增加，同時提高了潮濕氣體滲透速度，因此，絕緣電阻降低[2-3]。

絕緣電阻隨相對濕度增大而減小，相對濕度對電雷管絕緣電阻的影響主要由表面泄漏電流造成的，在空氣相對濕度較大時，被測品表面吸附潮氣后形成水膜，增大表面泄漏電流，使絕緣電阻降低。

某電雷管生產(chǎn)中測試絕緣電阻不合格的產(chǎn)品，將其存放于盛有硅膠的密閉干燥器中48h后，測試絕緣電阻均合格，且絕緣電阻增長倍數(shù)較大；將其裸放到庫房中一個月，測其絕緣電阻又恢復(fù)到原來的不合格水平，此結(jié)果說明了濕度對絕緣電阻的影響。

1.5 影響電雷管絕緣電阻值的主要生產(chǎn)工藝條件

根據(jù)試驗結(jié)果，影響電雷管絕緣電阻值的主要生產(chǎn)工藝條件如下：

(1)電極塞加工過程中，表面清洗工藝影響絕緣電阻值，其值隨表面清洗液的不同而變化。

(2)電雷管中的藥劑水分含量增加，絕緣電阻值降低。

(3)電雷管口部接合縫處密封嚴(yán)密，可以提高和穩(wěn)定電雷管的絕緣電阻值。

(4)測試環(huán)境濕度對絕緣電阻影響較大，相對濕度增大，絕緣電阻下降。溫度對絕緣電阻影響小于相對濕度的影響。

2 提高和穩(wěn)定電雷管絕緣電阻的工藝措施

電雷管的絕緣電阻值首先由選用的電極塞塑料和藥劑的絕緣性能保證，其次與電極塞塑料的塑壓密實程度、電極與管殼之間的極距有關(guān)，因此電雷管的絕緣電阻值一般偏差較大，這是其固有的特性。采取相應(yīng)的工藝措施能提高和穩(wěn)定電雷管的絕緣電阻值。

2.1 工藝措施

根據(jù)以上試驗結(jié)果，電雷管裝配生產(chǎn)過程中應(yīng)采取以下提高和穩(wěn)定絕緣電阻值措施。

(1)電極塞焊橋絲端面磨削應(yīng)選用高號數(shù)的水砂紙或油石，端面表面粗糙度應(yīng)滿足圖紙設(shè)計要求，避免表面存在粗糙的溝紋。

(2)電極塞表面清洗應(yīng)潔凈，先用水洗后用酒精脫水，徹底清洗掉表面粘附的雜質(zhì)等，清洗后應(yīng)進(jìn)行干燥處理，存放于干燥、潔凈環(huán)境中，避免受潮、表面落上塵埃雜質(zhì)等。

(3)嚴(yán)格控制電雷管中藥劑水分，裝入雷管前避免藥劑受潮，可以在盛有硅膠或氯化鈣的密閉干燥器中存放24h后再裝配雷管。

(4)電雷管口部接合縫密封應(yīng)嚴(yán)密，涂膠應(yīng)均勻，不能有缺涂現(xiàn)象。

(5)避免電極塞和雷管表面污染。如果電極塞和雷管表面吸附有灰塵、汗液等污染物，在潮濕環(huán)境下，污染物又吸附潮濕氣體，在表面形成電解質(zhì)水膜，使表面增加導(dǎo)電性，降低絕緣電阻。

a)電極塞清洗干燥后，盡量縮短裝配時間，避免因裸放表面吸附灰塵等雜質(zhì)。

b)電極塞和雷管生產(chǎn)過程中，不能赤手觸摸產(chǎn)品，應(yīng)帶手套或膠質(zhì)手指套操作，以免手指表面分泌的油脂、汗液沾附到產(chǎn)品表面，降低絕緣電阻。

(6)控制生產(chǎn)和測試環(huán)境的溫濕度，有絕緣電阻要求的電雷管生產(chǎn)最好避開相對濕度大的雨季，測試絕緣電阻應(yīng)在滿足溫濕度要求的環(huán)境下進(jìn)行。

(7)加強(qiáng)測試工裝的管理，如測試工裝本身絕緣電阻較低或不合格，易造成產(chǎn)品絕緣電阻的誤判，因此，絕緣電阻測試前，應(yīng)先檢查測試工裝，其絕緣電阻應(yīng)合格并有較大的裕度。

2.2 采取工藝措施后的效果

某電雷管生產(chǎn)中，落實上述提高和穩(wěn)定絕緣電阻值的工藝措施，嚴(yán)格工藝條件，經(jīng)三個批次計1000余發(fā)的生產(chǎn)，與落實工藝措施前相比，其絕緣電阻不合格率由9.54%降低到2.42%，最小絕緣電阻值由185MΩ提高到342MΩ，滿足絕緣電阻不小于100 MΩ的指標(biāo)要求。

3 結(jié)論

根據(jù)試驗結(jié)果和生產(chǎn)實踐證明，落實提高和穩(wěn)定電雷管絕緣電阻工藝措施，電雷管的絕緣電阻值具有較大的提升。對有絕緣電阻要求的電雷管，生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制電極塞加工、藥劑水分、口部接合縫處密封、測試環(huán)境溫濕度等工藝條件，使絕緣電阻滿足技術(shù)指標(biāo)要求。

[1]萬新國，劉鳳英.影響電雷管絕緣電阻因素初探[J].火工品，2002，(2)：16-18.

[2] 薛云智，黨喜龍.對電連接器絕緣電阻影響因素的研究[J].機(jī)電元件，2006，26(4)：21-25.

[3]高振國，王麗君，邱巍，等.影響絕緣電阻試驗結(jié)果的因素分析[J].科技信息，2008，(8)：107-109.

[4]GJB736.6-89，電火工品絕緣電阻測定[S].

ProcessingMeasureofImprovingandStabilizingtheInsulationResistanceofElectricDetonators

WAN Xinguo1，F(xiàn)U Dongsheng2

(1.Shenyang Ligong University,Shenyang 110159,China;2. LiaoNing North HuaFeng Special Chemical Engineering Ltd,Fushun 113003,China)

In order to improve and stabilize the insulation resistance of electric detonator,the effect of the electrode plug surface cleaning,powder moisture content,bonding seam sealing adhesive,and ambient temperature and humidity on insulation resistance is tested. The results show that,using alcohol to clean the surface of the electrode plugs insulation resistance can be improved,insulation resistance of electric detonators can be reduced with agents the moisture content increasing,it decreases with the temperature and humidity improving,and Bonding seam sealing effect impacts insulation resistance of electric detonators. The processing measures to improve and stabilize the insulation resistance of electric detonators are proposed.

electric detonators;insulation resistance;impact factors;technological measures

2014-02-25

萬新國(1958—)，男，副教授，研究方向：火工品與煙火技術(shù).

1003-1251(2014)05-0081-04

TJ452.3

A

趙麗琴)