一种高超高压力的输送管道的制作方法

本发明涉及氢气输送，具体的说是一种高超高压力的输送管道。

背景技术：

1、氢气是氢元素形成的一种单质，氢气是世界上已知的密度最小的气体，其密度仅为空气的1/14，常温常压下，氢气无色无味、极易燃烧且难溶于水，同时，氢气与电负性大的非金属反应显示还原性，与活泼金属反应显示氧化性。

2、由于氢气具有良好的还原性，且无污染，因此氢可代替碳作还原剂用于金属冶炼；此外，氢气还可用于光导纤维生产，金属的切割焊接，氢燃料电池汽车，分布式发电等。其中，燃料电池电动汽车的发展有着深远意义。燃料电池电动汽车是以氢作为燃料的新型汽车，其排放只有水，所以是名副其实的零排放汽车，是汽车未来发展的方向。

3、氢燃料电池汽车需通过加氢枪进行高压氢燃料的加注，而氢气分子可以进入许多金属的晶格中，造成“氢脆”现象，使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料，设计也更加复杂，对传统的高压传输管路，一般采用高压橡胶软管，然而，高压橡胶软管因设计的目标不同，使用于氢气的传输上，会有如下弊端：

4、（1）高压橡胶软管采用铁质接头，因氢气传输中产生的冷凝水而会生锈。

5、（2）高压橡胶软管的总成，设计使用介质以液压油等液态物质为主，高压下的小分子量氢气易渗透至软管的内层橡胶及软管与接头的扣压部分。

6、（3）高压橡胶软管由于内层橡胶、中间橡胶在高压环境下易发生老化，产生碎屑后会堵塞氢气管路，有安全隐患。

7、鉴于此，本发明提出了一种高超高压力的输送管道，解决了上述技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种高超高压力的输送管道；从而解决了传统高压橡胶软管难防氢气渗透、泄漏，接头部位易生锈导电以及管道内部易老化产生碎屑堵塞管道的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种高超高压力的输送管道，包括输氢管，

3、内层，所述内层位于输氢管内侧中心位置。

4、外层，所述外层位于内层的外围。

5、补强层，所述补强层位于内层与外层之间，补强层设置有多层，且多层补强层之间通过中间层过渡衔接。

6、所述输氢管端部安装有接头，接头分别与输氢管的内层以及外层贴合，接头的端部转动连接有材质为sus304的螺母。

7、优选的，所述外层的内壁周向开设有多组向内凹陷的排气槽，排气槽呈“z”字形排列，排气槽的中部固定贴合有垫片，与垫片相贴合的外层开设有排气孔，垫片上固定安装有堵头，堵头贯穿排气孔。

8、优选的，所述堵头为疏松多孔结构，堵头的外端外露于外层侧壁，堵头的外端设置有与外层外壁弧面相仿的凸环，且凸环扣接贴合在排气孔的孔壁上。

9、优选的，所述接头包括，

10、外筒，所述外筒安装于外层的端部外壁上。

11、内筒，所述内筒安装于内层的内壁上，内筒的端部外露于外筒的端部，且螺母转动安装于内筒的外露端端部。

12、优选的，所述外筒的内壁呈螺旋排列有若干山形齿，且山形齿与外层的侧壁卡合，内筒的外壁沿其轴线方向排列有若干锥面环，锥面环的尖端部位朝向输氢管的管体内侧，锥面环与山形齿相对应，锥面环与内层的侧壁卡合，锥面环与内层的侧壁卡合，且锥面环与内层的贴合部位周向设置有密封圈。

13、优选的，所述外筒的内壁以及内筒的外壁对称设置有与输氢管端部贴合的让位槽，靠近让位槽端部位置的外筒及内筒上对称设置有凹凸卡合的扣压齿，且相对立设置的扣压齿上设置有相配合的坡面。

14、优选的，所述内筒采用sus304材质，外筒采用45#碳钢材质，输氢管管体、内筒以及外筒三者通过塑性变形扣压成一个整体。

15、优选的，所述内筒朝向输氢管内侧的一端端部周向开设有截留槽，截留槽为由内筒边缘部位指向轴线方向的倾斜锥形结构，且截留槽的锥形尖端位于内筒的内壁上。

16、优选的，所述截留槽靠近内筒轴线方向的侧壁设置有宽度逐渐减小的贯穿式槽口，截留槽通过贯穿槽口与内筒的内腔整体连通，截留槽的锥形端内壁周向设置有截留齿。

17、优选的，所述输氢管的内层采用共聚甲醛（pom）材质，补强层为高压软管补强用钢丝，包括但不限于其它材料，中间层采用粘度为2800±10%mpa.s的溶剂型胶水，外层采用树脂（pa12）。

18、本发明的有益效果：

19、本发明是一种能充分满足氢气输送过程中，对于防氢气渗透、耐高压性、防接头生锈造成电火花、防氢气泄漏等特殊要求的一种管体总成，其中：

20、（1）输氢管的内层采用pom材料，保证了氢气不易渗透；补强层采用钢丝缠绕结构，结合特殊胶水的使用，保证了管体的耐高压和抗脉冲冲击能力；外层使用了pa12,既满足了管体外表的防护要求，又增强了与接头扣压连接时的牢固性。

21、（2）特殊的接头设计，使用不锈钢主要材质，可防因材质锈蚀造成的接头断裂，同时降低了接头处产生静电火花的风险。管体外层开设槽孔，将长期使用中渗透并累积在管体补强层的氢气及时排出，防止管体鼓包，同时对开孔部位进行防护支撑，避免输氢管使用过程中受外部摩擦或撞击造成薄弱区域的损伤。

22、（3）多重设置的山形齿及锥面环，可在提升连接稳定性的同时，具备气体的密封效果，设置于内管端部的截留槽，可对碎屑的主动收集，提升氢气的气体品质，同时降低碎屑堵塞管路的概率，提升氢气输送的安全性。

技术特征：

1.一种高超高压力的输送管道，包括输氢管（1），其特征在于，

2.根据权利要求1中所述的一种高超高压力的输送管道，其特征在于：所述外层（3）的内壁周向开设有多组向内凹陷的排气槽（31），排气槽（31）呈“z”字形排列，排气槽（31）的中部固定贴合有垫片（311），与垫片（311）相贴合的外层（3）开设有排气孔（32），垫片（311）上固定安装有堵头（312），堵头（312）贯穿排气孔（32）。

3.根据权利要求2中所述的一种高超高压力的输送管道，其特征在于：所述堵头（312）为疏松多孔结构，堵头（312）的外端外露于外层（3）侧壁，堵头（312）的外端设置有与外层（3）外壁弧面相仿的凸环，且凸环扣接贴合在排气孔（32）的孔壁上。

4.根据权利要求1中所述的一种高超高压力的输送管道，其特征在于：所述接头（6）包括，

5.根据权利要求4中所述的一种高超高压力的输送管道，其特征在于：所述外筒（61）的内壁以及内筒（62）的外壁对称设置有与输氢管（1）端部贴合的让位槽（63），靠近让位槽（63）端部位置的外筒（61）及内筒（62）上对称设置有凹凸卡合的扣压齿（64），且相对立设置的扣压齿（64）上设置有相配合的坡面。

6.根据权利要求5中所述的一种高超高压力的输送管道，其特征在于：所述外筒（61）上的让位槽（63）中呈螺旋排列有若干山形齿（612），且山形齿（612）与外层（3）的侧壁卡合，内筒（62）上的让位槽（63）中沿其轴线方向排列有若干锥面环（621），锥面环（621）的尖端部位朝向输氢管（1）的管体内侧，锥面环（621）与山形齿（612）相对应，锥面环（621）与内层（2）的侧壁卡合，且锥面环（621）与内层（2）的贴合部位周向设置有密封圈（622）。

7.根据权利要求5中所述的一种高超高压力的输送管道，其特征在于：所述内筒（62）采用sus304材质，外筒（61）采用45#碳钢材质，输氢管（1）管体、内筒（62）以及外筒（61）三者通过塑性变形扣压成一个整体。

8.根据权利要求4中所述的一种高超高压力的输送管道，其特征在于：所述内筒（62）朝向输氢管（1）内侧的一端端部周向开设有截留槽（623），截留槽（623）为由内筒（62）边缘部位指向轴线方向的倾斜锥形结构，且截留槽（623）的锥形尖端位于内筒（62）的内壁上。

9.根据权利要求8中所述的一种高超高压力的输送管道，其特征在于：所述截留槽（623）靠近内筒（62）轴线方向的侧壁设置有宽度逐渐减小的贯穿式槽口，截留槽（623）通过贯穿槽口与内筒（62）的内腔整体连通，截留槽（623）的锥形端内壁周向设置有截留齿（624）。

10.根据权利要求1中所述的一种高超高压力的输送管道，其特征在于：所述输氢管（1）的内层（2）采用共聚甲醛（pom）材质，补强层（4）为高压软管补强用钢丝，中间层（5）采用粘度为2800±10%mpa.s的溶剂型胶水，外层（3）采用树脂（pa12）。

技术总结
本发明涉及氢气输送技术领域，具体的说是一种高超高压力的输送管道，包括内层、外层、补强层、中间层、接头和螺母，本发明是一种能充分满足氢气输送过程中，对于防氢气渗透、耐高压性、防接头生锈造成电火花、防氢气泄漏等特殊要求的一种管体总成。其中，输氢管的内层采用POM材料，保证了氢气不易渗透；补强层与胶水配合使用，保证了管体的耐高压和抗脉冲冲击能力；外层使用了PA12，既满足了管体外表的防护要求，又增强了与接头扣压连接时的牢固性；特殊的接头设计，可防因材质锈蚀造成的接头断裂，同时降低了接头处产生静电火花的风险。管体外层开设槽孔，将长期使用中渗透并累积在管体补强层的氢气及时排出，防止管体鼓包。

技术研发人员：徐婷婷,朱衍飞
受保护的技术使用者：安徽皓思液压流体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17