一种可用于小分子气体输送的复合管制造技术

本实用新型专利技术涉及小分子气体输送技术领域，具体是一种可用于小分子气体输送的复合管，包括由内向外依次设置的内衬层、增强层、外保护层，所述内衬层包括阻隔层，所述阻隔层的材料为高气体阻隔树脂或高阻隔树脂合金。本实用新型专利技术的可用于小分子气体输送的复合管采用高气体阻隔树脂或高阻隔树脂合金作为小分子气体输送的通道，不会产生氢脆、氢鼓泡、脱碳等氢腐蚀问题，而且具有较高的气体阻隔、防渗透性能，能够有效防止小分子气体渗透逸散。能够有效防止小分子气体渗透逸散。能够有效防止小分子气体渗透逸散。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于小分子气体输送的复合管


[0001]本技术涉及小分子气体输送
，具体是一种可用于小分子气体输送的复合管。

技术介绍

[0002]在碳中和背景下，氢能被认为是推动传统石化能源清洁利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介，逐渐受到世界主要国家的青睐。随着氢能应用规模逐渐扩大，小分子的氢气输送或掺氢输送管道里程将会呈指数增长趋势。
[0003]金属材质在氢气介质中长期使用时，由于吸氢或氢渗而造成机械性能严重退化，金属产生的氢脆、氢鼓泡、脱碳等一系氢腐蚀问题降低了金属管材的拉伸强度和延展性，加快了金属管材的疲劳裂纹的增长速率，导致管材性能过早脆断失效。故此，美国氢气管道标准Compressed Gas Association(简称CGA)G
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5.4建议采用300系列(如TP316/316L)的奥氏体不锈钢材料用于氢气系统的管道、仪表、阀门及附件的制造，较高的材质要求造成了氢气输送管道建设投资成本一直居高不下，不利于氢能的大规模推广应用。
[0004]鉴于非金属材质在氢气介质中不会产生氢脆、氢鼓泡、脱碳等氢腐蚀问题，非金属管道也不会存在氢致开裂、氢应力开裂等安全隐患。所以用非金属管道输送氢气，不但可满足管道的“安、稳、长、满、优”高效运行，实现氢能的经济高效安全输送，还可达到降低管道建设成本的目的。
[0005]然而由于小分子氢气在传统塑料中可能存在气体渗透现象，若直接采用聚乙烯等非金属树脂制备氢气输送管道将可能产生气体渗透逸散问题，带来可燃气体聚集爆炸隐患事故。故此，如何设计一种针对小分子气体，尤其是氢气，具有较高气体阻隔、防渗透性能的非金属复合管，已成为工程技术人员研究的焦点之一。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种可用于小分子气体输送的复合管，采用高气体阻隔树脂或高阻隔树脂合金作为小分子气体输送的通道，不会产生氢脆、氢鼓泡、脱碳等氢腐蚀问题，而且具有较高的气体阻隔、防渗透性能，能够有效防止小分子气体渗透逸散。
[0007]所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种可用于小分子气体输送的复合管，包括由内向外依次设置的内衬层、增强层、外保护层，所述内衬层包括阻隔层，所述阻隔层的材料为高气体阻隔树脂或高阻隔树脂合金。
[0008]相对于现有技术，本技术的可用于小分子气体输送的复合管的有益效果为：位于最内部的内衬层是小分子气体输送的通道，内衬层包括阻隔层，阻隔层的材料为高气体阻隔树脂或高阻隔树脂合金，在氢气介质中不会产生氢脆、氢鼓泡、脱碳等氢腐蚀问题，而且具有较高的气体阻隔、防渗透性能，能够有效防止小分子气体渗透逸散；位于中间的增强层是复合管的承压主体，由于阻隔层能够有效防止小分子气体渗透逸散，因此其可采用
金属或非金属材质，均不会出现氢致开裂、氢应力开裂等问题；位于最外部的外保护层用于保护增强层，起到耐磨、阻燃、导静电、耐刮擦、抗快速裂纹扩展、抗冲击等作用；综上，本技术的可用于小分子气体输送的复合管不但可满足管道的“安、稳、长、满、优”高效运行，实现氢能的经济高效安全输送，还可达到降低管道建设成本的目的。
[0009]本技术的技术方案还有，所述内衬层还包括加强层、胶粘层，所述阻隔层和加强层沿内外方向交替设置，所述阻隔层通过胶粘层与加强层连接；所述加强层的材料为聚乙烯、耐热聚乙烯、尼龙、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮中的一种。
[0010]本技术的技术方案还有，所述阻隔层的材料为乙烯
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乙烯醇共聚物或聚偏二氯乙烯。
[0011]本技术的技术方案还有，所述外保护层的材料为聚乙烯。
[0012]本技术的技术方案还有，将高强度纤维绳浸渍树脂后或将钢帘线包裹树脂后缠绕在内衬层上，形成所述增强层。
[0013]本技术的技术方案还有，所述增强层包括第一增强层和第二增强层；将高强度纤维绳浸渍树脂或将钢帘线包裹树脂后，采用正反向加热缠绕在内衬层上，形成所述第一增强层；将高强度纤维绳采用正反向缠绕在第一增强层上，形成所述第二增强层。
[0014]本技术的技术方案还有，所述高强度纤维绳的材料为涤纶、玻璃纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维中的一种。
[0015]本技术的技术方案还有，还包括内保护层、环刚度层、抗冲击层，所述内衬层、增强层、内保护层、环刚度层、抗冲击层、外保护层由内向外依次设置。在本技术方案中，内衬层是气体输送通道，起到气体阻隔作用，尤其能够防止小分子气体逸散；增强层是复合管承压的主体，用于承载管道内压；内保护层用于保护增强层，具有防止增强层纤维剪断的功能；环刚度层是复合管外压承载的主体，具有较高的环刚度；抗冲击层是复合管抗外力冲击的主体，具有耐防刺、割功能；外保护层是复合管外防护的主体，具有耐快速裂纹扩展、防老化性能。
[0016]本技术的技术方案还有，将钢帘线缠绕在内保护层上，形成所述环刚度层；将三维编制结构的芳纶纤维带或超高分子量聚乙烯纤维带或POB纤维带缠绕在环刚度层上，形成所述抗冲击层。
[0017]本技术的技术方案还有，所述内保护层的材料为聚乙烯。
附图说明
[0018]图1为实施例1中可用于小分子气体输送的复合管的结构示意图。
[0019]图2为实施例1中内衬管的结构示意图。
[0020]图3为实施例1可用于小分子气体输送的复合管的加工系统的结构示意图。
[0021]图4为实施例4中可用于小分子气体输送的复合管的结构示意图。
[0022]图中：1、内衬层，2、增强层，3、外保护层，4、阻隔层，5、加强层，6、胶粘层，7、内保护层，8、环刚度层，9、抗冲击层，10、多层共挤复合机头，11、1号挤塑机，12、2号挤塑机，13、3号挤塑机，14、4号挤塑机，15、1号冷却牵引装置，16、增强层缠绕机，17、2号冷却牵引装置，18、激光打码装置，19、盘卷装置。
具体实施方式
[0023]为了使得本公开的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本公开具体实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0024]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可用于小分子气体输送的复合管，其特征在于，包括由内向外依次设置的内衬层(1)、增强层(2)、外保护层(3)，所述内衬层(1)包括阻隔层(4)，所述阻隔层(4)的材料为高气体阻隔树脂或高阻隔树脂合金。2.根据权利要求1所述的可用于小分子气体输送的复合管，其特征在于，所述内衬层(1)还包括加强层(5)、胶粘层(6)，所述阻隔层(4)和加强层(5)沿内外方向交替设置，所述阻隔层(4)通过胶粘层(6)与加强层(5)连接；所述加强层(5)的材料为聚乙烯、耐热聚乙烯、尼龙、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮中的一种。3.根据权利要求2所述的可用于小分子气体输送的复合管，其特征在于，所述阻隔层(4)的材料为乙烯
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乙烯醇共聚物或聚偏二氯乙烯。4.根据权利要求1所述的可用于小分子气体输送的复合管，其特征在于，将高强度纤维绳浸渍树脂后或将钢帘线包裹树脂后缠绕在内衬层(1)上，形成所述增强层(2)。5.根据权利要求1所述的可用于小分子气体输送的复合管，其特征在于，所述增强层(2)包括第一增强层和第二增强层；将高强度纤维绳浸渍树脂或将钢帘线包裹树脂后，采用正反向...

【专利技术属性】
技术研发人员：严志强，赵绍东，朱原原，牛铭昌，陈江华，林豪，
申请(专利权)人：江苏正道海洋科技有限公司，
类型：新型
国别省市：