[发明专利]一种真空型柔性低温软管及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种真空型柔性低温软管及其制备方法与应用。包括内、外金属螺旋线圈换热管壁。内、外金属螺旋线圈确定了软管的内、外直径，保证了软管的整体形状与尺寸。管壁由多层不同的聚合物薄膜材料和纤维编织物缠绕层叠而成，管壁最中间的柔性真空夹层可保证管体的隔热性能。本发明除了内外螺旋线圈是金属材质外，均采用聚合物薄膜材料和纤维编织物层叠而成，这种结构具有轻质高强且低温工况下具有良好的韧性。更重要的是本发明采用的真空夹层技术，使其在隔热性能方面具有很强的竞争优势，而且根据管壁材料的选择，该软管可以在‑200℃～50℃的温度环境下正常使用。该软管具有轻质高强，隔热柔韧，使用温度范围大等优点，具有很大的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种输送低温介质用柔性管，尤其涉及一种真空型柔性低温软管及其制备方法与应用。

背景技术

天然气是一种绿色环保型的燃料，主要成分是甲烷，无毒无味，不具有腐蚀性。为便于运输储存，通常将其温度降至-162℃形成液化天然气(LNG)。而液化天然气在储存罐之间进行转移或者海上开采时船与船之间进行转移时需要低温管道作为传输媒介，而这种管道在作业时不但要达到耐低温的要求，还要具有一定的柔韧性，以保证正常作业时能够灵活调整。另外，这种管道在超低温下要达到一定的隔热性能，至少在一定时间内表面不结霜。目前，在陆地上传统的低温管道为真空型金属管道，这种管道虽然隔热性能很好，但是并不具有任何柔性，在实际工作时，一旦位置确定基本上不能移动；而如今有一种低温软管用于船与船之间液化天然气的输送，但是隔热性能却无法保证。因此，一种液化天然气(LNG)用真空型低温软管的开发成为液化天然气输送领域急需研究的重要任务。

发明内容

本发明的目的在于提供低温介质用真空型低温软管，尤其涉及一种液化天然气用真空型柔性低温软管，与传统的金属管道相比，该发明不但具有质轻方便操作、隔热性能优异等优点，而且还能满足工况下所需的柔韧性；与现有的低温软管相比，该发明管壁内具有一定的真空度，可以保证所需的隔热性能。

为解决上述技术问题，提供如下技术方案：

一种真空型柔性低温软管，所述低温为-200℃～50℃；所述真空型柔性低温软管由管壁和支撑于管壁内侧的内金属螺旋线圈和缠绕于管壁外侧的外金属螺旋线圈组成；内金属螺旋线圈和外金属螺旋线圈在管壁的内、外两侧交错排列，内金属螺旋线圈在管壁内侧支撑管壁形成管状结构，外金属螺旋线圈缠绕于管壁外侧，且在位置上缠绕于相邻两个内金属螺旋线圈之间的中间位置，使管壁形成波纹状结构；所述管壁依次由保护层、防透气层、增强层、柔性真空层、增强层、防透气层、保护层紧密堆叠而成。

所述外金属螺旋线圈、管壁和内金属螺旋线圈形成自锁。

进一步地，所述保护层为聚酯类纤维编织物，所述聚酯类纤维编织物的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或双向拉伸聚酯薄膜中的一种、两种或两种以上；所述聚酯类纤维编织物的单层厚度为0.1mm～0.2mm，所述保护层至少包括3层聚酯类纤维编织物。

进一步地，管壁外侧的保护层的外部设有包覆层，包覆层的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜或双向拉伸聚酯薄膜中的一种、两种或两种以上；包覆层的厚度为0.3mm～0.5mm。

聚酯编织物的保护层可以减轻低温介质对管壁的冲刷，降低内金属圈对管壁的摩擦损伤，管壁外侧的保护层，可以保证管壁免受来自外部环境的划伤，由于管壁外侧更容易受到磨损，所以在外部保护层的外侧再包覆一定厚度的包覆层。

进一步地，所述内金属螺旋线圈和外金属螺旋线圈的材质包括316不锈钢。

进一步地，所述防透气层为含氟类聚合物薄膜，为防止低温介质渗透进入管壁层间，所述含氟类聚合物薄膜包括聚四氟乙烯薄膜、聚偏氟乙烯薄膜或者聚三氟氯乙烯薄膜中的一种、两种或两种以上；所述含氟类聚合物薄膜的单层厚度为0.04mm～0.06mm，所述防透气层至少包括10层含氟类聚合物薄膜。