塑料内胆与橡胶O形密封圈是Ⅳ型储氢瓶用关键阻氢部件,其高压氢渗透特性是储氢气瓶性能评价与安全评估的研究重点。总结了塑料内胆、密封橡胶等聚合物材料气体渗透性能主要测试方法与测试标准,介绍了相关气体渗透性能测试装置研制进展,综述了Ⅳ型储氢瓶用典型塑料内胆材料、橡胶密封材料氢渗透行为研究成果,指出了塑料内胆与橡胶密封材料高压氢渗透特性研究存在缺乏全工况试验数据与完善的标准体系等问题,提出了未来发展方向的建议。

柔性石墨金属齿形垫以其特殊的结构型式和优异的密封性能越来越多地应用于石化装置法兰密封结构中,并在许多场合逐渐替代了柔性石墨缠绕垫片。采用自主研制的垫片综合性能试验装置,开展柔性石墨金属齿形垫和缠绕垫的压缩回弹和密封性能试验,对比分析了两种类型垫片的压缩回弹曲线、回弹模量以及加载/卸载过程中垫片的泄漏率与垫片表面压力的关系,依据ASTM F3149试验标准测得了两种垫片的预紧比压y和垫片系数m。结果表明:垫片表面压力相对较小时,齿形垫较缠绕垫更易产生压缩变形,但当垫片表面压力超过40 MPa时,齿形垫的压缩曲线出现明显拐点,垫片较难产生压缩变形;两种类型垫片的回弹模量均随垫片初始表面压力的增大而增大,齿形垫的回弹模量要远大于缠绕垫;相同垫片表面压力下,齿形垫的泄漏率低于缠绕垫;推荐的金属齿形垫片的预紧比...

利用ABAQUS软件建立了高压氢气环境下橡胶O形圈静密封结构的有限元分析模型,研究了高压氢气作用下由于橡胶材料的吸氢膨胀对O形圈变形及应力的影响,探讨了不同初始压缩率、氢气压力、沟槽间隙、有无挡圈等工况下O形圈最大Von Mises应力、最大剪切应力和最大接触应力的变化规律。结果表明:高压氢气环境下,吸氢膨胀会导致橡胶O形圈的截面高度和面积的增加,但对O形圈的应力基本无影响。增加O形圈压缩率会提高初始安装工况下的接触应力,有利于初始密封的形成,但当介质压力较大时,过高的压缩率会显著增加剪切应力,导致O形圈发生剪切破坏。相较于低压工况,高压下密封沟槽间隙对O形圈的Mises应力和剪切的影响非常显著,较大的沟槽间隙会使O形圈发生挤出和剪切破坏,而安装密封挡圈可明显改善O形圈的变形和应力情况,有效防止O形圈被挤入沟槽间隙,...