一种输氢用玻纤缠绕复合管道的制作方法

1.本实用新型涉及复合管道技术领域，特别是涉及一种输氢用玻纤缠绕复合管道。


背景技术：

2.氢能利用中一个难题是氢的储存和输送，长距离气体管道一般采用钢铁材料，但是氢气具有化学活性强、密度小、扩散系数大等特点，氢在进入金属后，局部氢浓度达到饱和后聚合为氢分子，造成应力集中，引起金属塑性下降、诱发裂纹或断裂的现象，锰钢、镍钢以及其他高强度钢都容易发生氢脆，这些金属长期暴露在氢气中，尤其是在高温高压下，其强度会大大降低，导致失效。因此，如何降低管道输氢的成本与安全风险一直是全球讨论的产业热点问题。


技术实现要素：

3.本实用新型克服了现有技术长距离气体管道的技术弊端，提出了一种新的复合管道。
4.本专利所述pe100-rc为法国道达尔研发的耐开裂聚乙烯材料。
5.为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种输氢用玻纤缠绕复合管道，具体技术方案如下：
6.一种输氢用玻纤缠绕复合管道，由内至外依次设有芯管层、加强层、外防护层，其中芯管层为表面具有氧化铝涂层的硬质铝管。
7.氧化铝涂层具有良好的阻氢性能，可以阻止气相氢进入基体，复合管道芯管层采用表面具有氧化铝涂层的硬质铝管，使复合管道具有抗氢脆、阻氢性能。
8.进一步地，为了提高复合管道使用寿命，外防护层优选为pe100-rc，pe100-rc具有优异的耐慢速裂纹增长性能。
9.进一步地，为了延长管道使用寿命，避免在气流的高速冲刷下，对管道造成磨损，芯管层内设有耐磨层，耐磨层为耐磨塑料。
10.进一步地，为了满足输氢管道要求，加强层包括玻纤增强层和环向加筋层，玻纤增强层位于环向加筋层的内层，环向加筋层提高了管道刚度，玻纤增强层提高了管道耐压等级。
11.进一步地，为了满足输氢管道压力要求，玻纤增强层为玻纤预浸带，缠绕玻纤预浸带的层数≥4层。
12.进一步地，为了提高管道安全性能，加强层与外防护层之间设有阻燃层。
13.进一步地，为了保证管道安全性能，同时提高隔热和抗震性能，阻燃层优选为硬质阻燃聚氨酯泡沫塑料。
14.本实用新型所提供的一种输氢用玻纤缠绕复合管道，有益效果在于：芯管层为表面具有氧化铝涂层的硬质铝管，氧化铝涂层具有良好的阻氢性能，可以阻止气相氢进入基体，复合管道芯管层采用表面具有氧化铝涂层的硬质铝管，使复合管道具有抗氢脆、阻氢性
能；芯管层内设有耐磨层，耐磨层为耐磨塑料，避免在气流的高速冲刷下，对管道造成磨损；加强层包括玻纤增强层和环向加筋层，玻纤增强层位于环向加筋层的内层，玻纤增强层为玻纤预浸带，缠绕玻纤预浸带的层数≥4层，玻纤增强层提高了管道耐压等级，环向加筋层提高了管道的刚度，在保证管道的阻氢性能的前提下，对芯管层的厚度需求大大减少，降低了管道的生产成本，减少了管道的整体重量。
附图说明
15.图1是复合管道的结构示意图；
16.图2是复合管道的径向剖面图。
17.图中，1.耐磨层，2.芯管层，3.玻纤增强层，4.环向加筋层，5.阻燃层，6.外防护层，7.加强层。
具体实施方式
18.下面结合图1至图2对本实用新型的具体实施方式进行说明
19.本实用新型提供一种输氢用玻纤缠绕复合管道，如图1和图2所示，由内至外依次设有耐磨层1、芯管层2、加强层7、阻燃层5、外防护层6；耐磨层1的为耐磨塑料，避免在气流的高速冲刷下，对管道造成磨损；芯管层2为表面具有氧化铝涂层的铝管，通过氧化铝涂层阻止气相氢进入基体；加强层7包括玻纤增强层3和环向加筋层4，玻纤增强层3位于环向加筋层4的内层，玻纤增强层3为玻纤预浸带，缠绕玻纤预浸带的层数≥4层，通过缠绕连续玻纤预浸带提高管道耐压等级，环向加筋层4通过缠绕高强度加强筋提高管道刚度，由于通过玻纤增强层3和环向加筋层4提高管道刚度和耐压等级，对芯管层2的厚度需求大大降低，降低了管道的生产成本，减少了管道的整体重量；阻燃层5为硬质阻燃聚氨酯泡沫塑料，不仅提高了管道的安全性能，还提高了隔热和抗震性能；外防护层6为pe100-rc，pe100-rc具有优异的耐慢速裂纹增长性能，在管壁有划痕、管壁承受点载荷的情况下，设计使用寿命依然满足需求。
20.以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型的权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。


技术特征：
1.一种输氢用玻纤缠绕复合管道，其特征在于，由内至外依次设有芯管层(2)、加强层(7)、外防护层(6)，其中，所述芯管层(2)为表面具有氧化铝涂层的硬质铝管。2.根据权利要求1所述的一种输氢用玻纤缠绕复合管道，其特征在于，所述外防护层(6)优选为pe100-rc。3.根据权利要求1所述的一种输氢用玻纤缠绕复合管道，其特征在于，所述芯管层(2)内设有耐磨层(1)，耐磨层(1)为耐磨塑料。4.根据权利要求1所述的一种输氢用玻纤缠绕复合管道，其特征在于，所述加强层(7)包括玻纤增强层(3)和环向加筋层(4)，玻纤增强层(3)位于环向加筋层(4)的内层。5.根据权利要求4所述的一种输氢用玻纤缠绕复合管道，其特征在于，所述玻纤增强层(3)为玻纤预浸带，缠绕玻纤预浸带的层数≥4层。6.根据权利要求1所述的一种输氢用玻纤缠绕复合管道，其特征在于，所述加强层(7)与外防护层(6)之间设有阻燃层(5)。7.根据权利要求6所述的一种输氢用玻纤缠绕复合管道，其特征在于，所述阻燃层(5)优选为硬质阻燃聚氨酯泡沫塑料。

技术总结
本实用新型提供了一种输氢用玻纤缠绕复合管道，一种输氢用玻纤缠绕复合管道，由内至外依次设有芯管层、加强层、外防护层，其中芯管层为表面具有氧化铝涂层的硬质铝管。氧化铝涂层具有良好的阻氢性能，可以阻止气相氢进入基体，复合管道芯管层采用表面具有氧化铝涂层的硬质铝管，使复合管道具有抗氢脆、阻氢性能。阻氢性能。阻氢性能。


技术研发人员：唐作成 赵明亮 李永峰 鱼江涛 王耀 马志潮
受保护的技术使用者：宁夏青龙塑料管材有限公司
技术研发日：2022.05.30
技术公布日：2023/1/12