Page 35 - 《橡塑智造与节能环保》2023年8期
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综述与专论




               物 ) 到 FKM 655 (改进型低温单体含 FKM 弹性体) 之                 求。FKM 938 符合这一要求,其最佳允许评级为全零
               间的变化。                                              (RGD 测试后无损坏)。与 1 型或 2 型 FKM 胶料相
                   图 9 显示了所选 FKM 胶料的 TR10、TR30、                   比,938 胶料的低温性能更好,因此在高压下密封性
               TR50 和 TR70 曲线。与 DMA 的损耗模量一样,从 1                   更好,这对井下密封至关重要。由于 938 胶料的 Tg
               型 FKM 731 共聚物到新型改进型低温 FKM 665,回缩                   (-24℃,而标准的 1 型共聚物为-15℃)比 1 型共聚
               曲线都有显著改善:                                          物低 9℃,因此 938 胶料可以在大约 450 bar的高压下
                   (1)FKM 731 1型共聚物(66%氟)                         密封。450 bar 高压估计值采用的是每增加 50 bar压
                   •FKM 755 2型,含TFE(70%氟)                         力,Tg 下降 1℃。
                   •FKM 935 3型,含PFVE(68%氟)                            下一节将重点介绍涉及 FKM 938 的两项最新研
                   •FKM 665 3型,具有改进的低温单体                          究:
                                                                      (1)北极海豹项目: 由 CITEPH 于 2019 年 5 月
                                                                  23 日开展的第 26-2014 号项目“极寒条件下的密封系
                                                                  统行为”。
                                                                      (2)能源部在两个国家实验室进行的 HMAT 研
                                                                  究数据,其中对FKM 938 在氢气中的性能进行了评
                                                                  估。
                                                                      关于北极密封的 CITEPH 报告中报告了 FKM 938
                                                                  非常有用的低温特性。该试验包括随着温度的降低逐
                                                                  步监测反作用力的减小, 并测量每个温度平台上的额
                                                                  定泄漏量(图10 和表2) 。试验详情可向 Greene Tweed
               图 9  某些 FKM 胶料的回缩曲线,显示出 10% 至 70% 的                或 CETIM 索取。
                                   回缩率
                                                                      在 CETIM 对 FKM 938 进行的测试中,密封件在
                                                                  组件中被压缩,然后在环境温度下保持 12 h,然后再
                                                                  进行高原冷却:从 20℃到 -60℃,每隔 10℃进行四小
                                                                  时的高原冷却。在-60℃的最后一个高原之后,温度逐
                                                                  渐升高,一个高原一个高原地升高到 20℃,然后再次
                                                                  记录弛豫 6 小时。温度曲线如图所示。温度变化以每
                                                                  分钟 0.33℃的速度上升。测试持续时间大约为 82.5 小
                                                                  时(3.5 天)  。测试结果与Greene Tweed德公司推荐的
                                                                  FKM 938 的较低使用温度-37℃非常吻合。测试结果
                图10  来自北极海豹项目:极寒条件下密封系统的表现,                       非常有趣,它确定了 FKM 938 在冷却到 -60℃时最开
                摘自 CITEPH 项目 25-2014,日期为 2019 年 5 月 23 日
                                                                  始失去密封性的温度,以及密封件升温后密封性恢复
                   FKM 938 胶料是作为一种改进的耐低温、耐化                       的温度。在 CITEM 对 FKM 938 进行的两次单独测试
               学的 FKM  而开发的,具有独立实验室验证的快速                          中,泄漏密封性的损失和恢复都在 10℃以内。
               气体减压性能,符合 ISO 23936-2 对 CO 2 /甲烷的要


                                     表2  温度降低时报告密封损失,密封温度升高时报告密封恢复情况
                                     供应商最低工      Tg                                密封件在 20℃时的 密封件在 -60℃ 时的
                   供应商     参照   材料                    试品     密封损失        密封恢复
                                     作温度(℃) (℃)                                     反作用力 (kN)      反作用力 (kN)
                 Greene Tweed   938  FKM-A  -37  -11   a                               2.589         0.821
                    公司                                    (-40℃;-50℃) (-40℃;-30℃)
                                                       b  (-30℃;-40℃) (-40℃;-30℃)       2.45         0.771



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