[发明专利]一种橡胶密封圈失效检测方法

说明书

本发明提供了一种橡胶密封圈失效检测方法，步骤包括：通过应力加载、老化试验计算多个橡胶密封圈的残余压缩永久变形率；测定经老化试验后的各个橡胶密封圈表面交联密度和表面氧元素相对原子含量并建立橡胶密封圈残余压缩永久变形率回归分析预测方程，从随弹贮存T时间后的橡胶密封圈表面截取细薄片并测定其表面交联密度X₁和表面氧元素相对原子含量X₂，将测定出的数据代入回归分析预测方程，求解随弹贮存T时间后的橡胶密封圈残余压缩永久变形率，结合设计失效临界值给出检测结果。采用本发明检测方法，无需将橡胶密封圈从弹药产品上拆解下来，实现了随弹长期贮存的橡胶密封圈的无损检测，且检测结果准确、可靠，操作过程简单、快捷。

技术领域

本发明涉及一种随弹药长期贮存的橡胶密封圈，具体涉及该橡胶密封圈失效检测方法。

背景技术

常用的橡胶密封圈包括硅橡胶密封圈、氟橡胶密封圈、天然橡胶密封圈以及丁腈橡胶密封圈，这些橡胶密封圈具有良好的密封性能，广泛应用于各类弹药贮存结构中。由于橡胶自身分子结构上存在弱点，在随弹药长期贮存过程中，橡胶密封圈极易受机械应力、介质及空气中氧、温度、湿度的作用而发生吸氧老化或水解断链等老化行为，宏观上表现为橡胶密封圈产生累积永久变形，导致其压缩比减小而引起泄漏，丧失密封性能，是影响弹药产品贮存寿命的关键材料和薄弱环节。因此，合理评估随弹长贮的橡胶密封圈失效情况，极为必要。

目前，国内外一般采用两种方法检测随弹长贮的橡胶密封圈贮存失效情况，一是在实验室通过开展橡胶密封圈在3-4个恒定温度条件下的高温加速老化试验，采用阿伦尼乌斯模型外推获得自然贮存状态下的失效情况，二是到了橡胶密封圈设计寿命年限时，直接将其从弹药产品上拆下来，测定压缩永久变形率，判断其是否失效，能否满足使用要求。

阿伦尼乌斯模型外推法具有快速的优点，但由于阿伦尼乌斯模型中的表观活化能带有一定的假定性质，即加速老化试验采用的3-4个试验温度与外推贮存温度条件下的活化能不变，也即是活化能是与温度无关的常数，但这与实际情况是有出入的，一是在试验温度与贮存温度的差值较大时，加速老化机理与实际贮存老化机理可能不一致，表观活化能在加速老化过程中会发生变化，二是大量文献报道了橡胶密封圈在老化降解过程中的非阿伦尼乌斯行为，也即是在老化降解过程中表观活化能是变化的，因此这些情况都会导致高温加速老化外推获得的常温贮存寿命准确性不高。此外，采用3-4个温度点老化试验，也需要耗费大量时间、物力、人力。通过拆除橡胶密封圈并测定其压缩永久变形情况虽然具有准确性高的特点，但由于弹药属于“长期贮存、一次使用”产品，容易造成弹药浪费，拆卸费用太高，实际操作性极低。

发明内容

针对背景技术中存在的技术问题，本发明目的在于提供一种随弹长贮橡胶密封圈失效检测方法。

除特殊说明外，本发明所述高度是指橡胶密封圈本体截面的高度。

本发明目的是采用如下所述技术方案实现的。

一种随弹长贮橡胶密封圈失效检测方法，其特征在于：所述方法包括下列步骤：

步骤1：选取不少于5个用于弹药贮存的全新橡胶密封圈，采用与随弹贮存过程中相同的施压方向和压缩比进行应力加载；压缩比计算公式：

P＝(h₀-h₁)/h₀*100％ [1]

式中h₀为橡胶密封圈初始高度，h₁为橡胶密封圈经应力加载后达到的规定高度；

本步骤中，应力加载所用工具可以采用国标GB/T 5720-2008《O形橡胶密封圈试验方法》中的标准压缩夹具，也可以根据橡胶密封圈的规格制作非标夹具，不论选用何种夹具，都需要确保施压方向与橡胶密封圈在使用过程中的受压方向相同；当随弹使用的橡胶密封圈为径向受压时，采用径向施压进行应力加载；当随弹使用的橡胶密封圈为轴向受压时，采用轴向施压进行应力加载；