一种柔性输氢管的制作方法

本发明涉及输氢管领域，具体而言，涉及一种柔性输氢管。

背景技术：

1、氢气是一种极易燃烧的气体，无色透明、无臭无味且难溶于水，氢气是世界上已知的密度最小的气体，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。且氢能源作为绿色能源，应用成本高是制约目前氢能发展和规模化应用的主要因素，降低运输成本成为氢气规模化应用的关键。

2、但目前运输氢气的钢质管道在实际运输过程中，输送管道的密封性不高，氢分子分解成氢原子渗入金属材料内部造成材料性能劣化(氢脆)，从而易导致管道氢脆开裂；采用柔性输送管道又因为需要将管道敷设于地面，没有较强的刚度支撑，容易受挤压变形。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种柔性输氢管，采用全非金属材质复合管，以及设置气体阻隔层在内层内侧，减少气体渗漏，有效解决金属材质氢损伤的问题，同时兼具柔性复合管的轻质、高强、耐腐蚀、寿命长、施工方便，综合成本低等特点；设置加筋层于保护层外部，提高输氢管整体的环形刚度。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种柔性输氢管，包括由内至外依次层叠设置的阻隔层、内层、增强层、保护层和加筋层，所述阻隔层为气体隔离材料，所述内层为黑色聚乙烯材料，所述增强层为纤维增强材料，所述保护层和所述加筋层均为聚乙烯材料，所述加筋层包括聚乙烯本体，所述聚乙烯本体内穿设有螺旋状的纤维加强筋。

4、进一步地，在本发明中，所述阻隔层为单层结构，所述单层结构为evoh材质或pa11材质。

5、进一步地，在本发明中，所述阻隔层为双层结构，所述双层结构包括evoh层和pa11层，所述evoh层位于所述内层的外侧，所述pa11层位于所述evoh层的外侧。

6、进一步地，在本发明中，所述纤维增强材料采用玻璃纤维或超高分子量聚乙烯纤维。

7、进一步地，在本发明中，所述聚乙烯本体包括管壁层和螺旋中空凸起，所述螺旋中空凸起环绕所述管壁层设置并与所述管壁层一体成型；所述纤维加强筋穿设于所述螺旋中空凸起内。

8、进一步地，在本发明中，所述纤维加强筋呈u型，所述纤维加强筋紧贴所述螺旋中空凸起内壁设置。

9、进一步地，在本发明中，所述纤维加强筋采用弹性玻璃纤维材质。

10、进一步地，在本发明中，所述增强层为双层增强结构。

11、进一步地，在本发明中，所述内层的壁厚大于或等于6mm，所述阻隔层和所述增强层的壁厚为1mm-2mm，所述保护层的壁厚为3mm±0.5mm。

12、进一步地，在本发明中，所述管壁层的厚度为1mm-2mm，所述螺旋中空凸起的高度为6mm-10mm。

13、本发明至少具有如下优点或有益效果：

14、本发明通过由内至外依次层叠设置的阻隔层、内层、增强层、保护层和加筋层，所述阻隔层为气体隔离材料，可以有效减少氢气渗漏；所述内层为黑色聚乙烯材料，所述增强层为纤维增强材料，所述保护层和所述加筋层均为聚乙烯材料，采用全非金属材质复合管，可以有效解决金属材质氢损伤的问题，同时兼具柔性复合管轻质、高强、耐腐蚀、寿命长、施工方便、成本低等优势；所述加筋层包括聚乙烯本体，所述聚乙烯本体内穿设有螺旋状的纤维加强筋，通过在保护层外层设置聚乙烯本体，并穿设螺旋状的纤维加强筋，同样采用非金属材质，在外部进行刚度的加强，提高输氢管的环性刚度，延长地埋输氢管的寿命。

技术特征：

1.一种柔性输氢管，其特征在于，包括由内至外依次层叠设置的阻隔层、内层、增强层、保护层和加筋层，所述阻隔层为气体隔离材料，所述内层为黑色聚乙烯材料，所述增强层为纤维增强材料，所述保护层和所述加筋层均为聚乙烯材料，所述加筋层包括聚乙烯本体，所述聚乙烯本体内穿设有螺旋状的纤维加强筋。

2.根据权利要求1所述的柔性输氢管，其特征在于，所述阻隔层为单层结构，所述单层结构为evoh材质或pa11材质。

3.根据权利要求1所述的柔性输氢管，其特征在于，所述阻隔层为双层结构，所述双层结构包括evoh层和pa11层，所述evoh层位于所述内层的外侧，所述pa11层位于所述evoh层的外侧。

4.根据权利要求1所述的柔性输氢管，其特征在于，所述纤维增强材料采用玻璃纤维或超高分子量聚乙烯纤维。

5.根据权利要求1所述的柔性输氢管，其特征在于，所述聚乙烯本体包括管壁层和螺旋中空凸起，所述螺旋中空凸起环绕所述管壁层设置并与所述管壁层一体成型；所述纤维加强筋穿设于所述螺旋中空凸起内。

6.根据权利要求5所述的柔性输氢管，其特征在于，所述纤维加强筋呈u型，所述纤维加强筋紧贴所述螺旋中空凸起内壁设置。

7.根据权利要求5所述的柔性输氢管，其特征在于，所述纤维加强筋采用弹性玻璃纤维材质。

8.根据权利要求1所述的柔性输氢管，其特征在于，所述增强层为双层增强结构。

9.根据权利要求1所述的柔性输氢管，其特征在于，所述内层的壁厚大于或等于6mm，所述阻隔层和所述增强层的壁厚为1mm-2mm，所述保护层的壁厚为3mm±0.5mm。

10.根据权利要求5所述的柔性输氢管，其特征在于，所述管壁层的厚度为1mm-2mm，所述螺旋中空凸起的高度为6mm-10mm。

技术总结
本发明提供一种柔性输氢管，涉及输氢管领域。包括由内至外依次层叠设置的阻隔层、内层、增强层、保护层和加筋层，阻隔层为气体隔离材料，内层为黑色聚乙烯材料，增强层为纤维增强材料，保护层和加筋层均为聚乙烯材料，加筋层包括聚乙烯本体，聚乙烯本体内穿设有螺旋状的纤维加强筋。本申请采用全非金属材质复合管，以及设置气体阻隔层在内层内侧，减少气体渗漏，有效解决金属材质氢损伤的问题，同时兼具柔性复合管的轻质、高强、耐腐蚀、寿命长、施工方便，综合成本低等特点；设置加筋层于保护层外部，提高输氢管整体的环形刚度。

技术研发人员：况波,陈京生
受保护的技术使用者：四川信固科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24