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干货丨如何保证阀门用非金属密封件氢相容性

2023-12-06 11:18:23·  来源：特嗨氢能检测  
　

氢能源作为一种清洁、高效的能源形式，正在逐渐引起全球能源领域的关注和重视。然而，在氢能源的应用过程中，非金属密封件的氢相容性成为一个不可忽视的问题。

非金属密封件的氢相容性指的是其在氢气环境下的耐受性和稳定性，因为氢气具有极高的渗透性和易燃性，对非金属密封件的材料和结构提出了严苛的要求。如何确定非金属密封件的氢相容性？氢相容性技术指标有哪些？下文为您一一解答。

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不同种类非金属密封件

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氢气渗透性很强,可透过非金属密封件肉眼看不见的小细孔

— 01 —

阀门用非金属密封件氢

相容性试验方法及合格指标

检测非金属密封件氢相容性，通常采用GB/T 35544-2017《车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶》附录B中B.3.3.3条款。

试验步骤如下：

① 对3个非金属密封件测量体积，并称重；

② 将密封件在压力为气瓶公称工作压力、温度为15℃的氢气中放置168h后，将压力1s内降至大气压力；

③ 将密封件在压力为气瓶公称工作压力、温度为-40℃的氢气中放置168h后，将压力1s内降至大气压力；

④ 取出密封件，并立即测量其体积变化率和质量损失率。

合格指标：

密封件应无破损等异常现象，其体积膨胀率应不超过25%或者体积收缩率应不超过1%，质量损失率应不超过10%。

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阀门用非金属密封件

氢相容性试验关键指标及测量方式

从上文可以看出，氢相容性的关键指标有2个：体积膨胀率或收缩率和质量损失率。这两个指标通常按照以下程序开展：

对于体积膨胀或收缩率的测量，可采用排水法。即在标准试验室温度下，先测量每个试样在空气中的质量，精确到1mg，再测量试样在蒸馏水中的质量，精确到1mg，在蒸馏水中测量质量时应排除试样上的气泡（必要时可使用洗涤剂），计算体积变化率（一般取三个试样试验结果的中位数作为试验结果）；

对于质量损失率的测量，一般要求在标准试验室温度下使用精密电子天平测量非金属密封件试验前后的质量，精确到1mg，计算质量变化百分率。

还需注意的是，标准中未明确测量体积变化率和质量损失率的时间，此时间要尽可能快，通常要求自泄压开始，在5-10分钟内完成测量为宜。这就要求放置试样的氢相容性工装除了要具备承受高压的能力，还需具备快速开闭的能力，以便高效取出试样，满足时间需求。

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氢相容性工装

总之，保证非金属密封件的氢相容性是氢能源应用的关键环节之一。通过选择合适的材料、设计合理的结构以及通过有效的验证手段，可以有效地降低非金属密封件在氢气环境下的泄漏风险，确保氢能源的安全和可靠性。未来，随着氢能源的不断发展和应用，我们还需进一步研究和改进非金属密封件的氢相容性，为氢能源的广泛应用提供可靠的技术支持和保障。

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