溫度 低溫將使材料收縮、變硬或發(fā)脆、油類黏度增大或凝固、產(chǎn)品的電性能或力學(xué)性能變壞(如密封失效、磨損或潤滑性能改變)。金屬材料低溫力學(xué)性能試驗表明,溫度降低,金屬材料會發(fā)生由韌變脆的現(xiàn)象。并非所有的金屬在低溫下都會發(fā)生冷脆,金屬的冷脆性與晶格類型有關(guān)。金屬晶格有體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格等3種主要類型。其中體心和密排六方晶格的金屬是冷脆材料。隨著溫度的降低,強(qiáng)度指標(biāo)增加,塑性和韌性指標(biāo)下降,變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。低溫脆性主要發(fā)生在結(jié)構(gòu)鋼件中,鐵素體、珠光體及馬氏體鋼最為敏感;高溫使材料氧化、干裂、裂解、軟化、熔化,造成設(shè)備的絕緣老化、電性能下降、軸承潤滑油或脂泄漏、電纜頭密封膠流失等;溫度突變會使產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)變形、開裂,瓷絕緣子破裂。在高濕度條件下溫度的突變將使產(chǎn)品表面凝露,加速潮濕的影啊。
濕度 在一定溫度下,當(dāng)空氣中水蒸氣含量增加時,潮氣便滲透、擴(kuò)散進(jìn)人材料內(nèi)部而引起設(shè)備理化性能的變化。例如,用作結(jié)構(gòu)材料中的塑料,在受潮后變色、變形或膨脹,使設(shè)備外觀變壞或發(fā)生機(jī)構(gòu)失靈;又如絕緣材料受潮后,設(shè)備電性能下降,絕緣電阻和電擊穿強(qiáng)度降低,介質(zhì)損失增大等。當(dāng)空氣中相對濕度接近飽和時,遇到溫度波動,將使材料表面水蒸氣凝露形成水膜,引起材料的表面電阻下降,金屬表面腐蝕,導(dǎo)致電工產(chǎn)品表面放電或金屬結(jié)構(gòu)件銹蝕失靈,電觸點接觸不良等;而高濕度將促使霉菌旺盛地繁殖,從而破壞設(shè)備的外觀,同時使某些電子設(shè)備性能受到影響。濕度還將影響設(shè)備材料的腐蝕速度,并產(chǎn)生干燥收縮,變形,甚至龜裂。
壓力 氣壓隨海拔高度增加而降低,低氣壓將引起材料膨脹,從而造成容器變形或機(jī)械故障,它還使空氣介電強(qiáng)度下降,造成開關(guān)滅弧困難,直流電機(jī)換向惡化;在高電壓下低氣壓的空氣中容易放電,使絕緣子產(chǎn)生電暈。海水壓力將隨深度增加而增高,在高壓環(huán)境中材料將被壓縮變形,對不充水桿件帶來強(qiáng)度挑戰(zhàn),并造成設(shè)備機(jī)械故障或密封性能降低而失效。
太陽輻射 太陽輻射影響可分為熱效應(yīng)和光效應(yīng)。熱效應(yīng)的影響和高溫相同。光效應(yīng)在與氧、水汽同時作用下,使有機(jī)材料表面迅速劣化、脆化和褪色,材料使用壽命下降。
雨、雪 雨水從設(shè)備外殼的交接面或密封面滲入,引起內(nèi)部零部件腐蝕、密封材料或潤滑脂變質(zhì);還會影響戶外高壓電器的釋放電壓下降。小雨使設(shè)備表面形成污染的水層和高壓絕緣子的外絕緣閃絡(luò),強(qiáng)雨將對設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水擊作用。
海冰 海冰對海洋石油平臺的破壞力,除了漂浮在海洋上的巨大冰塊和冰山受風(fēng)和洋流作用而產(chǎn)生水平推力外,還有海冰膨脹壓力造成的破壞。因此,海冰對結(jié)構(gòu)作用一方面表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)在冰的推動下,引起振動、疲勞、強(qiáng)度的損傷,另一方面結(jié)構(gòu)可能將載荷傳遞到基礎(chǔ)面引起結(jié)構(gòu)的破壞和失穩(wěn)。在作用過程中,冰的整體動量將受冰的性質(zhì)、破壞強(qiáng)度和環(huán)境因素(風(fēng)、海流)的影響,同時也依賴于結(jié)構(gòu)的幾何尺寸、形狀以及冰屈服強(qiáng)度和破壞形式。從冰與海洋平臺作用中容易看出,結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形(彎曲、平移、振動)依賴于冰對結(jié)構(gòu)的作用力,特別依賴于冰在破壞時所產(chǎn)生的極限壓力。
腐蝕介質(zhì) 海洋大氣中的腐蝕氣體有鹽霧、二氧化硫、硫化氫、氯氣、鹽酸、氨氣、臭氧和氧化氮等。在潮濕大氣中,這些氣體就會加速腐蝕金屬材料,破壞產(chǎn)品外觀和機(jī)構(gòu)操作,同時還嚴(yán)重地影響電觸點的導(dǎo)電性能。
爆炸性混合物 石油開采過程中的乙炔、二氧化碳、水煤氣、石油等易燃易爆物質(zhì),在大氣中與空氣混合而成為爆炸性混合物。當(dāng)電工設(shè)備在這類環(huán)境中工作而產(chǎn)生火花、電弧或危險溫度時,就有爆炸的危險。
機(jī)械力 (沖擊、振動和加速度)長期存在的機(jī)械力作用,使設(shè)備結(jié)構(gòu)松動或疲勞破壞,在振動時有可能產(chǎn)生共振,更加劇上述破壞效應(yīng)。沖擊力還會使電接觸點位移或變形,造成電氣故障等損傷。
雷電 直接雷擊或受雷擊感應(yīng)造成的過電壓,使設(shè)備內(nèi)部絕緣擊穿或外絕緣閃絡(luò)。雷電流使產(chǎn)品燒壞,或產(chǎn)生強(qiáng)大電動力使導(dǎo)電部分變形和損壞。閃電雷擊的電磁波會干擾無線電通信。