CN114112248B - 密封圈密封寿命合格的检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种密封圈密封寿命合格的检测方法，其具体包括：根据密封圈的平均使用温度、试验温度、密封圈材料的玻璃化转化温度确定该密封圈的平移因子。根据密封圈的平移因子、设计寿命，确定密封圈在试验温度下的试验时间。在试验温度下，将密封圈保持设计压缩量并达到试验时间；将密封圈冷却至平均使用温度，测量密封圈的材料性能参数，并计算密封圈的密封应力，对比密封圈的密封应力与容器的内压压力。如果密封圈的密封应力小于容器的内压压力，则密封圈不合格；如果密封圈的密封应力大于等于容器的内压压力，则密封圈合格。上述密封圈密封寿命合格的检测方法能够检测合格的密封圈，在设计寿命的期限内能够保证高压气瓶的密封效果。

Description

密封圈密封寿命合格的检测方法
技术领域
本发明涉及一种密封圈的检测方法，特别涉及一种密封圈密封寿命合格的检测方法。
背景技术
在高压气瓶中，特别是塑料内胆全缠绕气瓶，其寿命主要取决于气瓶的密封结构及性能。并且，在高压气瓶中多数都采用密封圈。密封圈安装于高压气瓶的瓶嘴处并形成密封阀门结构，特别是当密封圈安装至气瓶后，密封圈不能再进行拆卸或更换的。密封圈的密封性及使用寿命直接决定高压气瓶的密封性及使用寿命。
目前，高压气瓶在设计制作之初，都会对应有设计的使用寿命及工作压力。高压气瓶的设计制作过程中，需要对安装好密封圈的高压气瓶进行相关密封性的试验。在密封性试验中，高压气瓶能够达到密封效果，则说明该密封圈的密封性能合格。但是，密封圈的密封效果合格，并不能说明该种密封圈在其设计的寿命时间内，密封圈始终能够保证其密封性满足设计要求，不能验证高压气瓶的实际使用寿命是否能够到达设计需求。因此，在高压气瓶的设计寿命期限内，密封圈也可能发生密封失效，高压气瓶发生泄漏等问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种能够检测密封圈的密封寿命是否合格的检测方法，检测合格的密封圈可以在设计寿命的期限内能够保证高压气瓶的密封效果。
一种密封圈密封寿命合格的检测方法，包括：
根据密封圈的平均使用温度、试验温度、密封圈材料的玻璃化转化温度，确定所述密封圈的平移因子；
根据所述密封圈的平移因子、设计寿命，确定所述密封圈在所述试验温度下的试验时间；
在所述试验温度下，将所述密封圈保持设计压缩量并达到所述试验时间；
将所述密封圈冷却至平均使用温度，测量所述密封圈的材料性能参数，并计算所述密封圈的密封应力，对比所述密封圈的密封应力与容器的内压压力，以判断所述密封圈寿命是否合格，其中，如果所述密封圈的密封应力大于等于所述容器的内压压力，则所述密封圈合格；如果所述密封圈的密封应力小于所述容器的内压压力，则所述密封圈不合格。
在其中一实施方式中，所述根据密封圈的平均使用温度、试验温度、密封圈材料的玻璃化转化温度，确定所述密封圈的平移因子的步骤中，根据时温等效原理确定所述密封圈的平移因子，所述密封圈的平均使用温度、密封圈材料的玻璃化转化温度，具体满足：
Figure 984129DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，Tg为所述密封圈的玻璃化温度，T1为密封圈的平均使用温度，αT1为所述密封圈相对于密封圈的平均使用温度平移至玻璃化温度的平移因子。
在其中一实施方式中，所述根据密封圈的平均使用温度、试验温度、密封圈材料的玻璃化转化温度，确定所述密封圈的平移因子的步骤中，根据时温等效原理确定所述密封圈的平移因子，所述密封圈的试验温度、密封圈材料的玻璃化转化温度，具体满足：
Figure 225755DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，Tg为所述密封圈的玻璃化温度，T2为密封圈的试验温度，αT2为所述密封圈相对于密封圈的试验温度平移至玻璃化温度的平移因子。
在其中一实施方式中，在所述密封圈的平移因子、设计寿命，确定所述密封圈在所述试验温度下的试验时间步骤中，包括：
根据所述密封圈相对于平均使用温度平移至玻璃化温度的平移因子、所述设计寿命，得到所述密封圈在玻璃化温度下的使用时间，具体为；
Figure 563195DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，t1为所述设计寿命，αT1为所述密封圈相对于密封圈的平均使用温度平移至玻璃化温度的平移因子，t0为所述密封圈在玻璃化温度下的使用时间。
在其中一实施方式中，所述根据所述密封圈的平移因子、设计寿命，确定所述密封圈在所述试验温度下的试验时间的步骤中，包括：
根据所述密封圈在玻璃化温度下的使用时间，及所述密封圈相对于密封圈的试验温度平移至玻璃化温度的平移因子，计算得到所述密封圈在该试验温度下的试验时间，具体为：
Figure 206666DEST_PATH_IMAGE004
；
其中，αT2为所述密封圈相对于密封圈的试验温度平移至玻璃化温度的平移因子，t0为所述密封圈在玻璃化温度下的使用时间，t2为所述密封圈在该试验温度下的试验时间。在其中一实施方式中，所述密封圈的平均使用温度为所述密封圈在使用状态时的平均温度。
在其中一实施方式中，所述试验温度需要大于所述密封圈的平均使用温度。
在其中一实施方式中，所述计算密封圈的密封应力的步骤中，所述密封圈的密封压力与所述容器的内压压力满足以下关系：
Figure 541833DEST_PATH_IMAGE005
；
其中，σ为密封圈的密封压力，μ为密封圈与接触面摩擦系数，E∞为压缩模量，ε0为压缩量，γ为密封圈材料的柏松比，b为密封圈的接触宽度，d为密封圈的线径宽度，P为容器的内压压力。
在其中一实施方式中，还包括，当所述密封圈的密封应力小于所述容器的内压压力的时候，调整所述密封圈的材料配方。
上述密封圈密封寿命合格的检测方法，通过时温等效原理，根据密封圈的平均使用温度及设计寿命，等效出密封圈的试验温度及试验时间。密封圈在等效的试验温度下完成试验时间时长的测试，即等效为密封圈在平均使用温度下，使用达到设计寿命时长。
将密封圈放置于试验温度下，并将密封圈保持设计压缩量，达到试验时间。然后对试验后的密封圈进行密封性能检测。如果该试验后的密封圈的密封性能能够达到使用要求，则说明该密封圈在其使用寿命内，密封圈的密封性能满足高压气瓶的设计要求，则该密封圈可以用于高压气瓶中使用，则该高压气瓶在使用寿命期限内能够保持密封性。反之，如果试验后的密封圈的密封性能不能达到使用要求的时候，则说明该密封圈不能在其使用寿命期限内保持密封性能，则该密封圈不合格。
附图说明
图1为安装有密封圈的高压气瓶的剖视图。
图2为本实施方式的密封圈密封寿命合格的检测方法的流程图。
图3为图2所示的密封圈密封寿命合格的检测方法的步骤S11的具体流程图。
图4为图2所示的密封圈密封寿命合格的检测方法的步骤S12的具体流程图。
附图标记：1、瓶口；2、密封阀门；3、密封套；4、内衬层；5、密封圈。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
本实施方式提供的一种密封圈密封寿命的检测方法，该方法可以对密封圈在使用寿命的期限内，是否能够保持密封性能进行检测。其中，密封圈可以为O形密封圈，也可以为方形密封圈等，此处对密封圈的具体类型不做限定。
密封圈可以用于各种密封设备中，密封圈的寿命及密封性决定密封设备的性能。具体在本实施方式中，密封圈可以用于存储氢气的高压气瓶中。如图1所示，在高压气瓶的瓶口1处，设有密封阀门2，密封阀门2的外侧套设有密封套3。高压气瓶设有内衬层4。内衬层4与密封套3之间通过密封圈5密封连接。因此，根据密封圈5的密封寿命的检测结果可以对高压气瓶的寿命及密封性能进行较好的评估及检测。
具体在本实施方式中，一种密封圈密封寿命合格的检测方法包括以下步骤：
请参阅图2，步骤S11，根据密封圈的平均使用温度、试验温度、密封圈材料的玻璃化转化温度，确定该密封圈的平移因子。
步骤S12，根据密封圈的平移因子、设计寿命，确定所述密封圈在所述试验温度下的试验时间。
步骤S13，在所述试验温度下，将所述密封圈保持设计压缩量并达到所述试验时间。
步骤S14，将所述密封圈冷却至平均使用温度，测量所述密封圈的材料性能参数，并计算密封圈的密封应力，对比所述密封圈的密封应力与容器的内压压力，以判断密封圈寿命是否合格，其中，如果密封圈的密封应力大于等于容器的内压压力，则密封圈合格；如果密封圈的密封应力小于容器的内压压力，则密封圈不合格。
上述密封圈密封寿命合格的检测方法，通过时温等效原理，根据密封圈的平均使用温度及设计寿命，等效出密封圈的试验温度及试验时间。密封圈在等效的试验温度下完成试验时间时长的测试，即等效为密封圈在平均使用温度下，使用达到设计寿命时长。
将密封圈及试验温度下，密封圈保持设计压缩量并达到试验时间。然后对试验后的密封圈进行密封性能检测。如果该试验后的密封圈的密封应力大于容器的内压压力，则说明该密封圈在其使用寿命的期限内，密封圈的密封性能保证高压气瓶等容器的密封效果，密封圈合格，该密封圈可以用于高压气瓶等容器中使用。反之，如果试验后的密封圈的密封应力小于容器的内压压力，说明密封圈不能满足设计使用寿命，不能在其使用寿命期限内保持密封性能，密封圈不合格。
步骤S11，根据密封圈的平均使用温度、试验温度、密封圈材料的玻璃化转化温度，确定该密封圈的平移因子。
当密封圈的平均使用温度为密封圈在使用状态的时候平均温度。当密封圈用于高压气瓶内的时候，密封圈的工作温度受季节、环境及高压气瓶的充放气的状态等因素的影响，因此密封圈的平均使用温度为综合考虑上述多种因素，对密封圈的整个使用过程的温度进行平均计算得到。
密封圈的试验温度需要低于密封圈的最高耐温温度。由于密封圈的材质不同其耐温不同，因此不同密封圈的试验温度也有不同。例如，采用氟橡胶密封圈时，其耐温可达280℃及其以上。试验温度可取200℃。
密封圈的设计寿命为密封圈在设计之初，按照设计参数，密封圈能够保持密封性能的使用时长。通常，设计寿命为理论参考值，与实际使用寿命之间存在一定的偏差。
具体在本实施方式中，一种气瓶的内衬为高密度聚乙烯HDPE (High DensityPolyethylene)，内衬层为碳纤维与环氧树脂层，工作压力为20MPa，设计使用寿命15年。该气瓶的瓶嘴的密封结构采用O型密封圈。该密封圈的径向密封设置，密封结构不能够更换密封圈。
在步骤S11中，确定密封圈的平移因子的步骤，具体为，根据时温等效原理确定密封圈的平移因子。
其中，时温等效原理为：高聚物的某个运动单元获得足够大的活动性而表现出力学松弛现象，需要一定的松弛时间，温度升高则松弛时间短。因此同一个粘弹性过程既可以在较高温度、较短的作用时间表现出来，也可以在较低温度、较长的力作用时间或较低的力作用频率下表现出来。即延长时间、升高温度对高聚物的粘弹性过程是等效的。
时温等效原理可以借助于一个平移因子来实现，密封圈的平均使用温度、试验温度、设计寿命，具体满足以下关系：
Figure 582339DEST_PATH_IMAGE006
；（1）
其中，αT为密封圈的平移因子，T为计算温度，例如，试验温度或平均使用温度，T0为参考温度，C1、C2为常数。当T0不同的时候，则常数C1、C2也不同。
具体在本实施方式中，当密封圈的参考温度T0为所述密封圈的玻璃化温度Tg的时候，常数C1=17.44；C2=51.6，则αT代表相对于温度T平移至玻璃化温度Tg的平移因子。
则式（1），即为：
Figure 661153DEST_PATH_IMAGE007
；（2）
其中，玻璃化温度为高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度，指由高弹态的无定型聚合物向玻璃态的转变温度，是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度。不同材料的密封圈的玻璃化温度不同，具体根据密封圈的材料可以得知该密封圈材料的玻璃化温度Tg。例如，氟橡胶密封圈的玻璃化温度为-50℃。因此，将Tg=－50℃。
请参阅图3，根据式（2），步骤S11可以包括：步骤S111，当计算温度T为密封圈的平均使用温度时，根据密封圈的玻璃化温度，计算得到密封圈相对于平均使用温度平移至玻璃化温度的平移因子。
计算温度T可以为密封圈的平均使用温度T1，则（2）式即：
Figure 159131DEST_PATH_IMAGE008
；（3）
具体地，氟橡胶密封圈的平均使用温度为45℃左右。因此，T1=45℃。
将Tg=－50℃、T1=45℃带入到（3）式中，可以得到密封圈相对于密封圈的平均使用温度T1平移至玻璃化温度Tg的平移因子αT1的具体数值。
步骤S11还包括：步骤S112，当计算温度T为密封圈的试验温度时，根据密封圈的玻璃化温度，计算得到密封圈相对于试验温度平移至玻璃化温度的平移因子。
计算温度T还可以为密封圈的试验温度T2。则（2）式即：
Figure 930777DEST_PATH_IMAGE009
；（4）
具体地，氟橡胶密封圈的耐温温度为280℃，则试验温度T2可取200℃。因此，T2=200℃的时候，则对应式（5）中的t即为密封圈的试验时间。
则计算温度T选用试验温度T2，因此，将Tg=－50℃，T2=200℃，带入至式（4）中，可以得到密封圈相对于密封圈的试验温度T2平移至玻璃化温度Tg平移因子αT2的具体数值。
可以理解，步骤S111及步骤S112之间的先后顺序可以调整，此处对步骤S111及步骤S112的先后不做限定。
步骤S12，根据密封圈的平移因子、设计寿命，确定所述密封圈在该试验温度下的试验时间。
并且，由于密封圈的试验时间、设计寿命、密封圈在玻璃化温度Tg下的使用时间，密封圈的平移因子之间满足关系：
Figure 678154DEST_PATH_IMAGE010
；（5）
其中，t为在计算温度T下的使用时间。t0为密封圈在玻璃化温度Tg下的使用时间。
请参阅图4，根据式（3），步骤S12可以包括：步骤S121，根据密封圈相对于平均使用温度平移至玻璃化温度的平移因子、密封圈的设计寿命，得到密封圈在玻璃化温度下的使用时间。具体为；
Figure 560659DEST_PATH_IMAGE011
；（6）
其中，t1为所述设计寿命，αT1为所述密封圈相对于密封圈的平均使用温度平移至玻璃化温度的平移因子，t0为所述密封圈在玻璃化温度下的使用时间。当计算温度T为密封圈的平均使用温度T1的时候，则t为密封圈的设计寿命t1。例如，氟橡胶密封圈的设计寿命为15年，则t1可以取15年。或者，为保证氟橡胶密封圈能够在设计寿命时间内保持密封性能，则该t1的取值可以稍微大于设计寿命的时间。具体在本实施方式中，t1可以取值为15.6年。
则根据步骤S111中计算得到的密封圈的平移因子αT1，再带入到式（6）中，可以计算得到密封圈在玻璃化温度下的使用时间t0。
步骤S122，根据密封圈在玻璃化温度下的使用时间，及密封圈相对于试验温度平移至玻璃化温度的平移因子，计算得到密封圈在该试验温度下的试验时间。
根据密封圈的平移因子αT2及密封圈在玻璃化温度Tg下的使用时间t0，可以计算得到密封圈的试验时间t2。具体为：
Figure 913143DEST_PATH_IMAGE012
；（7）
其中，αT2为所述密封圈相对于密封圈的试验温度平移至玻璃化温度的平移因子，t0为所述密封圈在玻璃化温度下的使用时间，t2为所述密封圈在该试验温度下的试验时间。
其中，密封圈的平移因子αT2可以根据步骤S112中得到，密封圈在玻璃化温度Tg下的使用时间t0可以根据步骤S121中得到，将αT2及t0代入至式（7）中，即可得到密封圈的试验时间t2。
步骤S13，在该试验温度下，将密封圈保持设计压缩量并达到试验时间。
将选用的密封圈，用工装压缩到设计压缩量后，放入试验温度环境中，保持确定的试验时间。
压持形变的限制器通常开设有压槽，密封圈压持在压槽内。则密封圈的初始大小与压槽的大小之间的差值，即为密封圈的设计压缩量。设计能够满足密封圈压缩量的工作压槽，使密封圈能够保持压缩量。
当密封圈在试验温度下，保持设计压缩量达到试验时间的时候，根据时温等效原理，则密封圈等效于在平均使用温度下，保持设计压缩量，使用时长达到设计寿命时长。由于设计寿命较长，为缩短试验时间，试验温度需要大于密封圈的平均使用温度。
因此，此时对该密封圈进行密封性能检测，即可等效为，对使用时长达到设计寿命的密封圈的密封性能的检测。
步骤S14，将所述密封圈冷却至平均使用温度，测量所述密封圈的材料性能参数，并计算密封圈的密封应力，对比所述密封圈的密封应力与容器的内压压力，以判断密封圈寿命是否合格，其中，如果密封圈的密封应力大于等于容器的内压压力，则密封圈合格；如果密封圈的密封应力小于容器的内压压力，则密封圈不合格。
密封圈的密封压力与容器的内压压力满足以下关系：
Figure 934320DEST_PATH_IMAGE013
其中，材料性能参数可以包括σ为密封圈的密封压力，μ为密封圈与接触面摩擦系数，E∞为压缩模量，ε0为压缩量，γ为密封圈材料的柏松比，b为密封圈的接触宽度，d为密封圈的线径宽度，P为容器的内压压力。容器的内压压力即密封圈的工作压力。
当密封圈在保持设计压缩量至试验时间后，将密封圈冷却至密封圈的平均使用温度，对密封圈的材料性能参数进行检测，并将上述参数值带入至式（8）、（9）、（10）内，即可得到密封圈的密封压力σ的压力大小。因此，根据密封圈的密封压力σ的数值大小及容器的内压压力的数值大小，可以比较出密封圈的密封压力σ与容器的内压压力P的大小关系。
当密封圈的密封压力σ大于等于容器的内压压力P时，则说明该密封圈的密封性能还可以满足使用要求，σ则该密封圈能够在其设计寿命的时间内能够保持高压气瓶等容器的密封效果，则该种密封圈合格，可以选用。
当密封圈的密封压力σ小于容器的内压压力P时，则说明该密封圈的密封性能不能满足设计使用寿命，则该密封圈不能够在其设计寿命的时间内保持密封效果，则该种密封圈不合格，不可选用。
具体在本实施方式中，在试验温度200℃的情况下，将密封圈保持设计压缩量，进行96小时的试验时间。该密封圈经过该试验后的作用效果等效于该密封圈保持设计压缩量，在使用温度下，使用时间达到15.6年的作用效果。
并且，压缩量ε0的计算公式为：
Figure 372254DEST_PATH_IMAGE014
；（11）
其中，密封圈压缩限位于压槽内。Hn为限制器的压槽高度，即为密封圈受压力压缩后的高度。H0为密封圈被压缩前的高度，即为在自然环境状态下的高度。
具体地，密封圈在压缩试验前，密封圈的压缩量ε0的取值范围可以为0.1≤ε0≤0.4。压缩量ε0可以取0.15-0.25，该压缩量ε0压缩变形率可以避免密封圈发生过大形变，而降低密封圈的寿命。根据ε0的取值范围可以合理设计限制器的压槽高度。
在试验后，对密封圈的高度进行测量，根据试验后的密封圈的高度，可以得到试验后的密封圈的压缩量ε0。
在一实施方式中，试验前测密封圈的高×宽的测试数据为2.7mm×2.7mm。试验前压缩量ε0取值可以为0.15-0.25。根据式（11），则压持形变的限制器的压槽的高度可以为2mm。
当密封圈在保持设计压缩量至试验时间后，将密封圈冷却至密封圈的平均使用温度后，密封圈的高×宽的测试数据为2.4mm×2.86mm。因此，将试验后密封圈的高×宽的测试数据带入至式（11）中，则压缩量ε0为0.16，压缩永久变形率M为43%。并且，利用专用测量仪器，测量密封圈的材料性能参数：压缩模量E∞为281，摩擦系数μ为0.04，泊松比γ为0.35。
将上述测量得到的密封圈的材料性能参数，代入式（8）、（9）、（10）中，计算得到密封应力为58.8MPA。因此，通过上述密封圈密封寿命合格的检测方法的计算结果，表明该密封圈在使用15.6年时，其密封应力为58.8MPa，大于容器的内压压力20MPa，此时密封性能满足使用要求，不会发生泄漏。说明该种密封圈，满足容器的内压压力P为20MPa，设计使用寿命15年的使用要求。通过上述密封圈密封寿命合格的检测方法，判断气瓶密封结构选用的O型密封圈，在设计使用寿命内，其密封性能能否达到使用要求，从而判断所选O型密封圈是否可用。因此，根据上述密封圈密封寿命合格的检测方法可以预先筛选出密封合格的密封圈，将其应用于高压气瓶内，以保证高压气瓶的密封性能。
其中，压缩永久变形率M是密封圈的重要指标之一。压缩永久变形率M的测试原理为，将已知高度的密封圈，按压缩率要求压缩到规定的高度，在规定的试验温度条件下保持一定时间，然后解除压缩，将样品在自由状态下回复，测量试样后的高度。具体计算过程为：
Figure 792871DEST_PATH_IMAGE015
；（12）
其中，Hn为限制器的压槽的高度，H0为密封圈试验前的高度，Hi为密封圈试验后的高度。
具体在本实施方式中，密封圈密封寿命合格的检测方法还包括步骤：当密封圈的密封应力小于容器的内压压力的时候，调整所述密封圈的材料配方。
根据密封圈的密封应力的计算，可以对密封圈的材料配方提供指导意见。例如，如果密封圈的密封应力小于容器的内压压力的时候，提高密封圈的含氟率，以改变密封圈的密封性能。
通过对密封圈进行多次上述试验，以对密封圈的材料配方进行调整。例如：在试验1中，密封圈在平均使用温度下的使用时间t1为1.61年，其时温等效压缩试验为：试验温度T2为125℃，则计算的密封圈在试验温度T2下的试验时间t2为96小时。压持形变的限制器的压槽的高度为2mm。试验前密封圈的高×宽的测试数据为2.65mm×2.6mm。试验后密封圈的高×宽的测试数据为2.16mm×3.0mm，则压缩量ε0为0.074，压缩永久变形率M为75%，压缩模量E∞为336，摩擦系数μ为0.04，泊松比γ为0.36。计算后的结果为，密封应力为36.5MPA。
通过上述密封圈密封寿命合格的检测方法表明，试验1中的样品在使用1.6年时，密封圈的密封应力为36.5MPa，大于容器的内压压力20MPa，此时密封性能满足使用要求，不会发生泄漏。
在试验2中，密封圈在平均使用温度下的使用时间t1为3.2年，其时温等效压缩试验为：试验温度T2为125℃，则计算的密封圈在试验温度T2下的试验时间t2为192小时。压持形变的限制器的压槽的高度为2mm。试验前密封圈的高×宽的测试数据为2.66mm×2.6mm；试验后密封圈的高×宽的测试数据为2.07mm×3.1mm，则压缩量ε0为0.034，压缩永久变形率M为89.4%。压缩模量E∞为272，摩擦系数μ为0.04，泊松比γ为0.31。计算后的结果为，密封应力为17.6MPA。
通过上述密封圈密封寿命合格的检测方法表明，试验2中的样品在使用3.2年时，密封圈的密封应力为17.6MPa，小于容器的内压压力P为20MPa，此时密封性能不能满足使用要求，会发生泄漏。也说明该种密封圈的密封性能不能满足设计使用寿命15年，需要对其材料配方进行改进。
因此，通过上述密封圈密封寿命合格的检测方法，可以在该密封圈设计生产的时候，对密封圈的材料配方提供指导意见。并且，在高压气瓶的设计时，可以针对不同性能参数的密封圈进行验收检测，并选用能够确保高压气瓶的密封性能的密封圈，从而有效地提高了高压气瓶的产品质量。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种密封圈密封寿命合格的检测方法，其特征在于，包括：
根据密封圈的平均使用温度、试验温度、密封圈材料的玻璃化转化温度，确定所述密封圈的平移因子；
根据所述密封圈的平移因子、设计寿命，确定所述密封圈在所述试验温度下的试验时间；
在所述试验温度下，将所述密封圈保持设计压缩量并达到所述试验时间；
将所述密封圈冷却至平均使用温度，测量所述密封圈的材料性能参数，并计算所述密封圈的密封应力，对比所述密封圈的密封应力与容器的内压压力，以判断所述密封圈寿命是否合格，其中，如果所述密封圈的密封应力大于等于所述容器的内压压力，则所述密封圈合格；如果所述密封圈的密封应力小于所述容器的内压压力，则所述密封圈不合格；
其中，所述根据密封圈的平均使用温度、试验温度、密封圈材料的玻璃化转化温度，确定所述密封圈的平移因子的步骤中，根据时温等效原理确定所述密封圈的平移因子，所述密封圈的平均使用温度、密封圈材料的玻璃化转化温度，具体满足：
Figure 671135DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，Tg为所述密封圈的玻璃化温度，T1为密封圈的平均使用温度，αT1为所述密封圈相对于密封圈的平均使用温度平移至玻璃化温度的平移因子；
所述根据密封圈的平均使用温度、试验温度、密封圈材料的玻璃化转化温度，确定所述密封圈的平移因子的步骤中，根据时温等效原理确定所述密封圈的平移因子，所述密封圈的试验温度、密封圈材料的玻璃化转化温度，具体满足：
Figure 450872DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，Tg为所述密封圈的玻璃化温度，T2为密封圈的试验温度，αT2为所述密封圈相对于密封圈的试验温度平移至玻璃化温度的平移因子。
2.根据权利要求1所述的密封圈密封寿命合格的检测方法，其特征在于，在所述密封圈的平移因子、设计寿命，确定所述密封圈在所述试验温度下的试验时间步骤中，包括：
根据所述密封圈相对于平均使用温度平移至玻璃化温度的平移因子、所述设计寿命，得到所述密封圈在玻璃化温度下的使用时间，具体为；
Figure 846081DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，t1为所述设计寿命，αT1为所述密封圈相对于密封圈的平均使用温度平移至玻璃化温度的平移因子，t0为所述密封圈在玻璃化温度下的使用时间。
3.根据权利要求2所述的密封圈密封寿命合格的检测方法，其特征在于，所述根据所述密封圈的平移因子、设计寿命，确定所述密封圈在所述试验温度下的试验时间的步骤中，包括：
根据所述密封圈在玻璃化温度下的使用时间，及所述密封圈相对于密封圈的试验温度平移至玻璃化温度的平移因子，计算得到所述密封圈在该试验温度下的试验时间，具体为：
Figure 926032DEST_PATH_IMAGE004
；
其中，αT2为所述密封圈相对于密封圈的试验温度平移至玻璃化温度的平移因子，t0为所述密封圈在玻璃化温度下的使用时间，t2为所述密封圈在该试验温度下的试验时间。
4.根据权利要求1所述的密封圈密封寿命合格的检测方法，其特征在于，所述密封圈的平均使用温度为所述密封圈在使用状态时的平均温度。
5.根据权利要求4所述的密封圈密封寿命合格的检测方法，其特征在于，所述试验温度需要大于所述密封圈的平均使用温度。
6.根据权利要求1所述的密封圈密封寿命合格的检测方法，其特征在于，所述将所述密封圈冷却至平均使用温度，测量所述密封圈的材料性能参数，并计算所述密封圈的密封应力，对比所述密封圈的密封应力与容器的内压压力，以判断所述密封圈寿命是否合格，其中，如果所述密封圈的密封应力大于等于所述容器的内压压力，则所述密封圈合格；如果所述密封圈的密封应力小于所述容器的内压压力，则所述密封圈不合格的步骤中，所述密封圈的密封压力与所述容器的内压压力满足以下关系：
Figure 748495DEST_PATH_IMAGE005
；
其中，σ为密封圈的密封压力，μ为密封圈与接触面摩擦系数，E∞为压缩模量，ε0为压缩量，γ为密封圈材料的柏松比，b为密封圈的接触宽度，d为密封圈的线径宽度，P为容器的内压压力。
7.根据权利要求1所述的密封圈密封寿命合格的检测方法，其特征在于，还包括，当所述密封圈的密封应力小于所述容器的内压压力的时候，调整所述密封圈的材料配方。
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