申请/专利权人：西南石油大学

申请日：2024-02-28

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN118050310A

主分类号：G01N17/00

分类号：G01N17/00;G01N3/18;G01N3/04

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.04#实质审查的生效;2024.05.17#公开

摘要：本发明提供了一种含H2S与CO2天然气管道橡胶密封材质实验优选方法。该方法主要包括四个步骤：步骤一，调研现场工况条件，确定水介质成分和现场天然气管道气质甲烷、乙烷、丙烷和丁烷及杂质气体H2O、H2S、CO2的摩尔百分比和分压，根据现场工况条件选择实验温度；步骤二，根据调研的现场工况条件，借助高温高压反应釜模拟实验环境，对3种橡胶密封圈开展相容性评价实验；步骤三，选择实验设备对3种橡胶密封圈进行腐蚀浸泡实验；步骤四，基于对国产GD盲板密封圈橡胶材料的外观形貌、体积变化率、拉伸强度变化率、拉断伸长率变化率、弹性模量变化率和经济性分析，优选出适用于不同工况下的天然气管道密封橡胶材质；该方法的步骤流程如摘要附图所示。

主权项：1.一种含H2S与CO2天然气管道橡胶密封材质实验优选方法，其特征在于采用实验设备对天然气管道橡胶材质进行指标测试并优选其密封材质，该方法主要包括以下步骤：步骤一：调研现场工况条件，根据实际管道运行情况和工程要求进行调整，确定水介质成分和现场天然气管道气质甲烷、乙烷、丙烷和丁烷及杂质气体H2O、H2S以及CO2的摩尔百分比及其分压，并根据现场工况条件选择实验温度；步骤二：根据调研的现场工况条件，借助高温高压反应釜模拟实验环境，对氢化丁腈橡胶、全氟醚橡胶、四丙氟橡胶3种橡胶密封圈开展相容性评价实验；实验温度为28℃，总压力为10MPa，实验周期为360h，每种选3个平行样；实验设备包括除氧设备、溶解氧测试仪、H2S防护隔、H2S高温高压反应釜和MTS拉伸实验机，其中，橡胶圈选择A型标准环状试样；步骤三：选择实验设备对3种橡胶密封圈进行腐蚀浸泡实验；根据气体组成及分压，定制混合气体，每组3个平行样，在无氧环境下开展周期为360h的腐蚀浸泡实验；首先，实验前先进行试样前处理，对配置好的实验溶液进行除氧操作，控制氧含量＜10ppb；其次，将试样固定到反应釜内的夹具上，合釜吹扫后将处理好的溶液压入反应釜内；再次，加压升温到实验条件后开始实验，达到实验周期后停止实验；最后，实验结束缓慢卸压后取出试样，先观察试样表面形貌，然后对试样进行体积变化率、拉伸强度变化率、拉断伸长率变化率、弹性模量变化率的检测和经济性分析；检测体积变化率需要测得实验前后的空气和水中的试样质量；检测拉伸强度变化率需测得实验前后橡胶圈断裂时的载荷和位移，其中位移包括径向和轴向位移，载荷是指橡胶圈断裂时的极限应力；检测拉断伸长率变化率需测得橡胶圈的内径和橡胶圈断裂时与夹具的中心距；检测弹性模量变化率需测得实验前后橡胶圈的应力应变；步骤四：基于对国产GD盲板密封圈的橡胶材料的外观形貌、体积变化率、拉伸强度变化率、拉断伸长率变化率、弹性模量变化率和经济性分析，优选出适用于不同工况下的天然气管道橡胶密封材质；其中，橡胶材质的外观形貌需达到无变形、无起皱、无鼓泡以及无开裂；橡胶材质的体积变化率不得超过4.8％，拉伸强度变化率不得超过-12％，拉断伸长变化率不得超过-25％，弹性模量变化率不得超过20％；在性能满足要求时，若存在多种适合的橡胶材质，则选取成本最低的橡胶材质作为天然气管道密封圈的优选材料。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西南石油大学 一种含H₂S与CO₂天然气管道橡胶密封材质实验优选方法

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