Ⅳ型储氢气瓶塑料内胆的失效形式与机理

随着氢燃料电池汽车的发展,氢气的存储和运输的要求更高。塑料内胆复合材料气瓶(Ⅳ型储氢气瓶)具有更高的承载压力、更轻的重量、更大的储运量等特点,并且成本较低。随着国内标准的不断完善和国产化的推进,Ⅳ型储氢气瓶逐渐得到应用。与金属材料相比,塑料内胆对氢气的化学惰性较高,但是,塑料和金属的微观结构存在差异,导致在氢环境下的失效形式也存在差异。Ⅳ型储氢瓶塑料内胆的主要失效形式为内胆起泡、鼓包塌陷、疲劳损伤和温度超标,文章综述了这4种塑料内胆失效的相关实验和模拟研究进展,并且对影响塑料内胆失效的工作参数、环境参数和材料性能进行了总结。     

Ⅳ型储氢瓶关键密封材料高压氢渗透特性研究进展

塑料内胆与橡胶O形密封圈是Ⅳ型储氢瓶用关键阻氢部件,其高压氢渗透特性是储氢气瓶性能评价与安全评估的研究重点。总结了塑料内胆、密封橡胶等聚合物材料气体渗透性能主要测试方法与测试标准,介绍了相关气体渗透性能测试装置研制进展,综述了Ⅳ型储氢瓶用典型塑料内胆材料、橡胶密封材料氢渗透行为研究成果,指出了塑料内胆与橡胶密封材料高压氢渗透特性研究存在缺乏全工况试验数据与完善的标准体系等问题,提出了未来发展方向的建议。     

IV型储氢瓶塑料内胆滚塑旋转工艺的选择

塑料内胆尺寸精度对IV型储氢瓶的服役性能有重要的影响,壁厚均匀度不佳会直接导致内胆变形、直线度变小,进而导致缠绕工艺不良,储氢瓶开裂、耐压能力下降。而滚塑作为一种重要的内胆成型方法,在控制内胆壁厚均匀性方面具有挑战,其核心原因是滚塑过程工艺对内胆尺寸精度的影响机理缺失,业内较少研究工艺因素对壁厚的影响细节。采用ROTOSIM软件,分析了8种常见滚塑工艺对塑料内胆的壁厚均匀性的影响。结果表明,生产典型尺寸的储氢瓶内胆时,壁厚均匀度随旋转速度的加快而变好,但太快会导致粉末抛物流影响壁厚均匀度;旋转速比应避免为整数或半整数以防止粉末轨迹重复,摇摆机或旋转机L臂内胆竖放模式要优于旋转机L臂内胆平放模式和旋转机直臂模式;更重要的是,旋转中心是否与内胆轴心重合对壁厚均匀度影响较小,为一机多模生产方式提供了理论依据。作为本研究优化方案,当摇摆机旋转速度为1 r/min,摇摆速度为6.5次/min时,塑料内胆的壁厚变异系数为9%,为研究范围内的最小值。     

Ⅳ型高压储氢气瓶用碳纤维复合材料界面表征与分析

Ⅳ型高压储氢气瓶的结构载荷主要由外层碳纤维复合材料(CFRP)承载。良好的碳纤维(CF)与环氧树脂(EP)界面性能有助于载荷传递,使CF强度发挥至最大化,提高压力容器的安全性能,另外可以减少CFRP用量,降低成本,从而打破高昂价格带来的应用局限。通过扫描电镜、原子力显微镜、X射线电子能谱仪、动态接触角、微脱黏测试仪及万能试验机对CFRP界面进行了系统的表征与分析。通过分析CF的表面形态、化学成分、润湿性、表面能及界面结合力,揭示了CFRP力学性能与界面性能的相关性。研究表明,CF表面利于形成机械互锁的表面粗糙度、利于化学键结合的含氧活性官能团、利于润湿的极性组分表面能等因素可以增强其与EP的界面结合,最大程度发挥CF的力学性能,使高压容器承载复合材料具有稳定的力学性能。     

扁长型车载LNG气瓶设计及应力分析

为了提高汽车的空间利用率,基于异形容器设计原则,设计一种新型扁长型车载LNG气瓶,并进行受力分析。首先,利用压力容器试算法,确定LNG气瓶各关键尺寸;然后,利用非线性屈曲和应力分析,从结构稳定性和强度角度进行优化,优化后的结果显示气瓶最大应力减小了45.2%;最后,采用应力线性化对气瓶受力进行分析,发现定义6个关键路径能满足强度限制标准。     

6M32型氮氢压缩机连杆大瓦失效分析及处理

对6M32(50)-160/320型氮氢压缩机连杆大瓦失效的原因进行分析,采取了相应的改进措施,取得了良好效果。     

氢氯化反应器的失效分析及改进

由于生产负荷增加,导致四川鸿鹤精细化工有限责任公司氢氯化反应器酸腐蚀失效,介绍了该设备失效形态,分析认为该设备失效原因主要有:原料气特性的改变,气体分布器能力不足,设备本身设计制作质量的欠缺,提出了相应的改进措施.经改进后,设备运行稳定,且能满足生产负荷需求.     

南海东部油田钻具失效原因分析及预防措施

通过对南海东部油田钻具失效统计,结合对失效钻具的断口宏观、微观与理化性能分析以及腐蚀产物物相分析,通过对失效钻具临界屈曲载荷计算,总结钻具失效的原因和影响因素,提出钻具失效预防措施,可以大大降低钻具失效事故率,并对南海东部油田科学使用钻具具有指导意义。     

O型橡胶密封圈的失效分析及预防

介绍了O型橡胶密封圈的密封原理,通过相关实例分析并探讨了O型圈常见的失效原因及特点,提出了相应的预防和改进措施。结果表明,磨损磨耗是导致O型橡胶圈失效的最主要因素。大多数密封圈的失效是多种失效模式的交织结果,应从材料、装配及使用等方面加以预防和改进。     

低渗透有效开发效果影响因素及对策分析

低渗透油田在我国已探明油藏中占较大的比例,是我国石油工业的基础,同时世界各国也一直针对如何有效开发低渗透油田进行着理论研究和实践。本文主要探讨了影响低渗透油藏有效开发的主要因素,并介绍了目前国外以及国内的相关开发对策。     

乌鲁木齐市塑料垃圾年产量预测及影响因素分析

基于2008-2019年来乌鲁木齐市塑料垃圾在生活垃圾中的占比、生活垃圾清运量以及社会经济发展的相关数据,运用线性回归方程模型、ARIMA模型和灰色预测模型对乌鲁木齐市的塑料垃圾年产量进行预测,再用灰色关联度模型确定出主要的影响因素。结果表明,乌鲁木齐市塑料垃圾年产量呈线性增长趋势,由2008年的4.75×10⁴ t增长到2018年的35.14×10⁴ t;从单因素来看人均可支配收入对塑料垃圾产量的影响最大,总体来看城市人口对塑料垃圾产量影响最大,而环境建设水平则最小;通过对比,ARIMA模型是预测乌鲁木齐市塑料垃圾年产量的最优模型;预测结果表明预计到2025年、2035年和2050年乌鲁木齐市塑料垃圾年产量将分别达到54.4×10⁴、82.63×10⁴、124.91×10⁴ t。     

影响低渗透油藏水驱开发效果的原因分析及对策

南翼山油田为典型的低渗透油藏,经过近10年多的水驱开发,取得了较好的开发效果,但也存在注水井吸水能力低、启动压力和注水压力高、油井受效时间长、压力和产量变化不敏感等问题。针对低渗透油田注水开发中存在的问题,分析影响水驱开发效果的主要因素,提出了有效开发低渗透油田的主要技术措施。