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基于压差法的橡胶中CO2渗透行为的原位测试方法
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胡文涛1,2张弘鳞1,3彭晔1,3,4肖杰1,3刘文超1,3林元华1 1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学2.西南石油大学石油与天然气工程学院3.西南石油大学新能源与材料学院4.中国石油西南油气田公司集输工程技术研究所 摘要：为明确CO2在橡胶中的渗透规律，本研究建立了一种基于压差法的橡胶CO2渗透测试方法，并研制了相应装置。该装置的高压气体舱室用于充装CO2并调节测试压力，常压气体舱室装有CO2浓度传感器，可实现CO2渗透浓度的原位实时检测。在室温条件下，对NBR和HNBR材料在2～4 MPa CO2压力和3～4 mm试片厚度下进行了CO2渗透测试。结果显示，NBR和HNBR的CO2渗透速率和渗透系数随CO2渗透压力的增加而增大，随橡胶厚度的增加而降低；两种橡胶在不同CO2渗透压力和厚度下所测渗透系数基本处于同一数量级。由于分子结构差异，HNBR通过氢化反应使主链双键饱和，分子链柔性增强，自由体积增大，为CO2扩散提供了更多路径；NBR主链含双键，腈基极性较强，分子间作用力大，自由体积较小，对CO2扩散形成限制。在本研究条件下，多组测试中CO2在HNBR中的渗透速率和渗透系数均大于NBR。上述结果支持了本文测试方法的可靠性，可为CCUS（Carbon Capture， Utilization and Storage）技术中橡胶密封件的密封性评价提供参考。 还原 关键词： 压差法;原位测试;CO2渗透;橡胶密封件; 专辑： 工程科技Ⅰ辑 专题： 有机化工 分类号： TQ336.42 |
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(2025-6-4)
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