二十一世纪正处在天然气蓬勃发展时期，天然气将成为世界首要能源。城市燃气与人们的生活紧密相关，燃气管网是城市燃气的生命线，橡胶密封圈是燃气管网的主要配件之一。随着西气东输的建设，我国各大、中城市燃气将由人工煤气、石油液化气转换成天然气。因此，研究所质转换对橡胶密封圈使用寿命有着重要的意义。

一、橡胶密封圈使用寿命预测的依据

作为高分子材料的橡胶密封圈在使用过程中，因安装压缩而产生应力松弛，又因介质腐蚀而产生老化反应，影响其使用寿命，所以我们把橡胶制品从生产到最终使用，整个过程视为化学反应过程，根据化学反应原理，反应速度常数与温度的关系得出一个理论寿命反应方程式。

K=Ae-E/RT

式中：E-老化反应表现活化能(J/mol)

A-系数

R-气体常数　(J/mol•k)

T-老化温度　　(绝对温度　K)

根据这一理论对橡胶制品的使用寿命预测，采用两种试验方法：

(1)在高温状态下测定其压缩永久变形值；(2)测定其应力松弛，将其得出的数据代入议程式，换算出使用寿命。

二、气质转换对橡胶密封圈的影响：

人工燃气中含有残液，残液由水份和芳香烃等腐蚀物质组成，由于燃气净化程度不同，有割物质会计师不同，浓度也不同，残液中水属低分子，橡胶属高分子，水份造成橡胶老化可以忽记，但残液中有割物质(溶剂)能使胶圈溶涨加大体积，当气质转换时，对橡胶密封圈的影响理论分析如下：

密封圈在与残液接触过程吸收溶剂的同时，内部网张开，产生溶涨，随着分子链的伸展，必然产生将溶剂挤出网外的弹性收缩力。当溶剂渗入橡胶的压力与网的收缩力相等时，橡胶体积便不再发生变化，即达到平衡。气质转换后，即使介质了，这种溶涨也不会消除。

浓度是化学反应过程中影响反应速度的重要因素，根据碰撞理论，当反应物浓度增大时，在一定体积中的分子更为密集，因此在单位时间内分子碰总数就增大。如果其他条件(如温度)保护不变，有效磁撞在总碰撞数中所占的百分数则保持不变。因此，反应深度增大，有效碰撞的总数也增大，于是导致反应速度也增大，根据这一反应原理，浓度降低时不会影响使用寿命，相反则有利。

N1型接口结构设定承插口间隙呈现约束空间，密封圈处于约束状态，其作用是限制溶涨压缩体积，减少与燃气接触面积延缓腐蚀速度，结合平衡理论和碰撞理论，均证明原输送人工燃气N1型接口管道转换输送天然气后橡胶密封圈仍然适用。舟山、绍兴、武汉、沈阳等市天然气转换的实践也证明了这一结论。

三、柔性机械接口N1型橡胶密封圈的改进

从我们检验的橡胶密封圈的外观看，大部分橡胶密封圈表面有破损，破损的部位是胶圈与压兰面压合部位，而与气体接触面无腐蚀损坏，通过与有关安装公司工程技术人员了解，得出结论是胶圈与压兰承插口压合面接触部位的橡胶硬度低，压兰压合后由于力的传导不均，使胶圈压合面的两侧橡胶向承插口的缝隙挤出，漏出压兰外而与土壤中的化学介质、水等有腐蚀的成份接触造成胶圈损坏或腐蚀。

根据上述情况，我所从2001年3月起，研制生产一种柔性机械接口复合式橡胶密封圈，弥补了上述缺陷，并在此基础上又提高了使用寿命。并于2002年5月在沈阳通过全国燃气输配专业委员会的16位专家认证推广。目前已经在各大城市管网中装配使用，受到好评。

该胶圈的最大特点是：1、由两种不同硬度的橡胶结合而成，高硬度橡胶(80°)制成环形支架，低硬度(65°)橡胶包围在环形支架的三围，高硬度环形支架与管道的压兰压合后，使高硬度橡胶产生一个较小的变形，并向低硬度三围产生一个均匀的力，使低硬度橡胶向密封面扩张，增加密封性。2、环形支架部位在温差变化以及接口变位时受力，应力回弹系数小，可保持接口稳定性。3、此种结构是原N1形橡胶密封圈的新一代产品，在不改变外观尺寸条件下，调整硬度，结构设计更为合理。4、所用材料物理性能具有耐燃气腐蚀性、耐土壤腐蚀性、提高了对温度的适应性。经检测，物性指标均高于国家现行标准，使用寿命可达60年