我国深低温工程领域由于温度、压力等恶劣环境，密封工作一直存在诸多难题。日前，中国运载火箭技术研究院（以下简称“火箭院”）成功研制出一种“碟形密封圈”，与传统的密封产品相比，该产品密封性能不仅提升了10倍，而且表现出截然不同的特点：当环境越恶劣，温度越低或压力越高时，密封效果提升越明显。

△ 火箭院研制的“碟形密封圈”

该项目研发人员许光介绍，以长征三号甲系列火箭的三子级、长征五号火箭为例，它们均采用液氢液氧推进剂。其中，液氢的温度低达-253℃，对箭上输送管路的密封性能要求极高。目前，火箭输送管路多采用铟丝、石墨或橡胶金属复合的密封产品，但铟丝、石墨密封产品成本高，且拆卸容易产生多余物，而橡胶金属复合的密封产品加工工艺难度大，只适用于直径较小的管路。除了航天，新能源、核工业、石油化工等深低温工程领域也普遍面临密封难题。

为此，火箭院研制出一种全金属密封结构——“碟形密封圈”，其密封载荷小、拆装方便，且不会产生多余物。经试验验证，在-253℃条件下，“碟形密封圈”与传统的密封产品相比较，密封性能提升了10倍以上。

许光说，传统的密封产品，当管路中温度降低或者压力增大时，发生泄露的风险增大，而“碟形密封圈”则反其道而行之。设计人员通过对密封材料、密封结构及密封尺寸的匹配设计，将不利的温度条件转化为对密封有利的因素，实现低温温度自紧和压力自紧的双重密封效果。“也就是说，随着温度降低或者压力升高，它能达到更好的密封效果。”

后续，火箭院将进一步提升“碟形密封圈”的可靠性、安全性和运行效率，并形成系列化产品，提升我国深低温工程领域密封技术水平。

作者：赵博文

编辑：桑茜

照片：许光提供

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