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中国土木工程学会燃气分会会刊

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临氢输配设备橡胶材料的试验研究

论文作者王洪林1、2 , 张梦婷1、2 , 金 辉3 , 阮约偲3 , 陈 浩1、2杂志期数2025年6月刊
关键词氢气输配设备; 临氢橡胶材料; 物理机械性能试验; 耐燃气性能试验
作者单位1.中国市政工程华北设计研究总院有限公司 国家燃气用具质量检验检测中心,天津 300384; 2.天津市城镇燃气应用重点实验室, 天津 300384; 3.金申密封技术(上海)有限公司, 上海 201821
研究了国内外有关临氢橡胶材料的标准,分析氢气输配设备临氢橡胶材料试验方法,对氟橡胶、氢化丁腈橡胶、丁腈橡胶开展物理机械性能试验、耐燃气性能试验。物理机械性能试验结果表明,从平均拉伸强度、平均拉断伸长率的角度看,氟橡胶材料的试验结果最小,氢化丁腈橡胶材料、丁腈橡胶材料的物理机械性能更具有优势。从平均最小回弹量的角度看,氟橡胶材料的试验结果最小,氟橡胶材料的物理机械性能更具有优势。对3种橡胶材料试样进行耐氢气老化性试验,3种橡胶材料均未发生龟裂,表明3种材料均可应用于临氢环境。氟橡胶材料的平均最小脆性温度为-20 ℃,氢化丁腈橡胶材料的平均最小脆性温度为-36 ℃,丁腈橡胶材料的平均最小脆性温度为-33 ℃。当临氢设备的工作温度大于-20 ℃时,可选氟橡胶材料、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶材料;当临氢设备的工作温度在[-33 ℃,-20 ℃)内时,可选用丁腈橡胶材料或氢化丁腈橡胶材料;当临氢设备的工作温度在[-36 ℃,-33 ℃)内时,可选用氢化丁腈橡胶材料。氟橡胶材料正己烷浸泡试验、耐高压氢气浸泡试验结果平均体积变化率、平均质量变化率最小,氟橡胶材料的耐燃气性能较其他 2种橡胶材料更好。 综合比较物理机械性能、耐燃气性能,推荐选用氟橡胶材料作为氢能输配设备中的橡胶材料。
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