CN116753368B - 一种防止氢渗透鼓包的复合管及其设计方法、输氢管网 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止氢渗透鼓包的复合管，包括管体，管体包括由内向外依次布置的至少两组双层结构，双层结构包括阻隔层和增强层，每组双层结构中的增强层均设置于阻隔层的外部。还公开了上述复合管的设计方法以及包括上述复合管的输氢管网。应用本发明能够通过在外层的阻隔层之外继续设置一层增强层，利用增强层的保护（与外层的阻隔层共同承压）来防止位于外层的阻隔层因渗透氢气的压力作用而出现鼓包的现象。
Description
技术领域
本发明涉及输氢管道技术领域，具体涉及一种防止氢渗透鼓包的复合管及其设计方法、输氢管网。
背景技术
管道运输作为一种重要的运输方式，凭借其低成本、高效率、长距离输送等优势被广泛应用于能源输送、化工原料输送、供水输送等领域。根据材料不同，管道运输的管道一般可分为金属管、非金属管以及复合管。金属管道由金属构成，例如钢管与不锈钢管。金属管道凭借其高强度特性能在高压环境服役，但易受到周围环境的腐蚀与破坏。非金属管道一般有塑料管、玻璃钢管等，具有低成本、耐腐蚀等优点，但非金属管道由于材料本身结构与性能的特点，存在着易软化、易变形、线膨胀系数大和易蠕变的问题。现如今管道服役环境更加恶劣，对管道性能要求更高，单一材料的管材自身的性能难以解决各类实际问题，通过复合材料技术，结合金属管道的高强度与非金属管道的耐腐蚀性制造有复合管道。复合管能够综合多种材料的优良性能，通过材料的性能互补得到性能优良的管道。复合管综合金属管与非金属管的优良性能，能更好地进行流体输送，且维护成本更低。因此复合管被广泛的应用于，为应对不同的需求与服役环境，开发有多种材料不同、性能各异的复合管，如碳纤维复合管、玻璃纤维复合管以及钢丝缠绕增强复合管等。其中钢丝缠绕聚乙烯增强管道将聚乙烯管道的耐腐蚀、耐磨性能与钢丝的高强度特性结合在一起，其强度远超纯聚乙烯管道，同时与同直径同压力等级的钢管相比，重量也只有钢管的八分之一，大大降低了管道的运输成本和安装难度。
近年来随着氢能的开发利用，管道输送作为实现氢气长距离、大规模输送最经济、最节能的方式也被应用于氢气的输送。目前管道输氢的主流研究方向有两种，一种是利用现有天然气管网掺氢输送，一种是铺设纯氢管道。长距离纯氢输送管道目前主要采用钢管，而研究表明在高压气态氢输送过程中，氢会逐步侵入并渗透钢材，并由氢渗透进入钢材引起氢脆，导致钢材力学性能下降、氢致裂纹等现象。除了会发生氢脆外，钢管本身也会受到外部环境的腐蚀，并且钢管柔性较差，不但在生产、运输、施工过程中较为不便，而且难以有效抵抗由地震、泥石流等自然灾害引起的过度变形导致的破坏。而纯聚乙烯管道虽然能够防止氢对管道材料的腐蚀和渗透，但其强度较低，无法满足高压氢气输送的要求。
为解决上述问题，现有技术中提出采用复合管来长距离输送高压气态氢，例如中国公开专利CN114396512A公开了一种抗氢脆金属丝增强复合管用于长距离输送高压氢气的方法，其重点在于对复合管的增强层进行设计使其能够抵抗氢渗透腐蚀。但在实际应用时发现上述方案会在管体局部出现鼓包现象，进而使得管体存在较大的泄露风险，这成为了目前复合管亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供了一种防止氢渗透鼓包的复合管及其设计方法、输氢管网。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种防止氢渗透鼓包的复合管，包括管体，所述管体包括由内向外依次布置的至少两组双层结构，所述双层结构包括阻隔层和增强层，每组所述双层结构中的增强层均设置于阻隔层的外部。
应用本发明具有以下有益效果：发明人经过研究发现，由于氢分子小易渗透的特性，现有技术中的复合管在长期输送氢气过程中，氢气会渗透进入复合管内部。以现有技术中的复合管（具有内外两层聚乙烯塑料层以及在两层聚乙烯塑料层之间设置钢丝缠绕层）为例，使用较长时间后，氢气会渗透进入到两层聚乙烯塑料层之间，因此氢气会在外层的聚乙烯塑料层与钢丝缠绕层之间聚集，外层的聚乙烯塑料层直接承受了压力，由此，会在外层的聚乙烯塑料层表面形成鼓包现象。发明人在发现该原因后，提出本发明的方案，在外层的阻隔层之外继续设置一层增强层，通过增强层的保护（与外层的阻隔层共同承压）来防止位于外层的阻隔层因渗透氢气的压力作用而出现鼓包的现象。
可选的，沿由内向外方向上，所述双层结构设置有两组，所述阻隔层分别为、/>，所述增强层分别为/>、/>，则：/>或，沿由内向外方向上，所述双层结构至少设置有三组，所述阻隔层分别为/>、/>······/>，所述增强层分别为/>、······/>，则：/>其中，/>为所述阻隔层或增强层的壁厚尺寸，/>为所述阻隔层或增强层的计算强度。
复合管内部积聚的氢气引起的氢分压会从内向外逐渐降低，对复合管的各组双层结构中的阻隔层及增强层的厚度进行设计，增强层厚度与阻隔层厚度有一定比例关系，通过上述厚度尺寸的设计，可使得每层阻隔层承受的氢分压与厚度成正比（较厚的阻隔层承受更多的氢分压、较薄的阻隔层承受较少的氢分压），也即其壁厚尺寸被设计的与氢分压由内向外逐渐降低的实际特性相适配。
可选的，所述双层结构设置有两组，两组所述双层结构中的阻隔层的材料相同，并且两组所述双层结构中的增强层的材料相同，每组所述双层结构中的阻隔层和增强层的壁厚尺寸满足如下公式：。
当双层结构设置有两组时，各组双层结构中的阻隔层和增强层的壁厚之间的比例关系是依据经验设计得到的。需要内侧的阻隔层比外侧的阻隔层厚，因此两者之间的厚度比值需要大于1；同时，当外侧的阻隔层过薄时将失去对于氢气的阻隔作用，因此两者的厚度比值需要小于9以避免出现外侧的阻隔层太薄的情况。
可选的，所述阻隔层采用热塑性塑料材质。
可选的，所述增强层采用钢丝且呈网格状，并且所述钢丝外具有包覆层，所述包覆层采用热塑性塑料材质。
此外，本发明还提供了一种输氢管网，该输氢管网包括多根密封连通的如上述技术方案中任一项所述的防止氢渗透鼓包的复合管。本发明所提供的输氢管网与前述复合管的有益效果推理过程相似，在此不再赘述。
此外，本发明还提供了一种防止氢渗透鼓包的复合管的设计方法，所述复合管包括管体，所述管体包括由内向外依次布置的至少两组双层结构，所述双层结构包括阻隔层和增强层，每组所述双层结构中的增强层均设置于阻隔层的外部；
该设计方法包括以下步骤：
S1：根据该复合管的设计目标确定其在使用时的氢气压力值以及复合管的公称直径；
S2：根据所述氢气压力值和所述公称直径确定复合管中双层结构的组数以及各层所用的材料；
S3：根据所述氢气压力值及所述双层结构的组数、材料，初步确定每组双层结构中阻隔层和增强层的壁厚尺寸；
S4：对复合管的强度进行校核，根据校核结果判断复合管是否合格，若合格则完成设计，若不合格则进行步骤S5；
S5：根据校核结果及在进行本步骤之前所确定的每组双层结构中阻隔层和增强层的壁厚尺寸，增加每组双层结构中阻隔层和增强层的壁厚尺寸，并再次进行步骤S4。
本发明所提供的设计方法与前述复合管的有益效果推理过程相似，在此不再赘述。
可选的，若所述双层结构的组数为两组，步骤S3中根据下述公式确定每组双层结构中阻隔层（、/>）和增强层（/>、/>）的壁厚尺寸：/>
若所述双层结构的组数为三组及以上，步骤S3中根据下述公式确定每组双层结构中阻隔层（、/>······/> ）和增强层（/>、/>······/>）的壁厚尺寸：其中，/>为所述阻隔层或增强层的壁厚尺寸，为所述阻隔层或增强层的计算强度。
可选的，所述阻隔层和增强层的壁厚尺寸满足如下公式：。
可选的，在步骤S4中对复合管的总强度以及每组双层结构的强度进行校核，复合管的爆破压力大于所述氢气压力值的三倍并且每组双层结构的爆破压力大于对应的双层结构所承受的氢分压的三倍则判定该复合管合格。
本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式以及附图中进行详细的揭露。本发明最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本发明技术方案的限制。另外，在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个，并且为了表示方便而标记了不同的符号或数字，但均表示相同或相似构造或功能的部件。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明实施例提供的一种防止氢渗透鼓包的复合管的截面剖视图。
其中，1.内阻隔层，2.内增强层，3.外阻隔层，4.外增强层。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。基于实施方式中的实施例，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本说明书中引用的“一个实施例”或“实例”或“例子”意指结合实施例本身描述的特定特征、结构或特性可被包括在本申请公开的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各位置的出现不必都是指同一个实施例。
实施例：本实施例提供了一种防止氢渗透鼓包的复合管，该复合管包括管体，该管体包括由内向外依次布置的两组双层结构，所述的双层结构包括阻隔层和增强层，每组双层结构中的增强层均设置于阻隔层的外部。如图1中所示，为便于描述，本实施例中位于内部的双层结构中的阻隔层和增强层分别称之为内阻隔层1和内增强层2；位于外部的双层结构中的阻隔层和增强层分别称之为外阻隔层3和外增强层4。本实施例中的阻隔层采用聚乙烯材质，增强层采用网格状的钢丝，并且在钢丝外部包覆有PVC材质的包覆层。可以理解的是，在其它的实施方式中，阻隔层还可以采用尼龙材质或其他热塑性塑料材质，包覆层也可以采用PE材质或其他热塑性塑料材质。另外，在制造该复合管时，增强层外包覆有包覆层，包覆层再通过热熔胶粘接剂与阻隔层的外表面粘接固定。
发明人对现有的复合管进行研究发现，由于氢分子小易渗透的特性，现有技术中的复合管在长期输送氢气过程中，氢气会渗透进入复合管内部。以现有技术中的复合管（具有内外两层聚乙烯塑料层以及在两层聚乙烯塑料层之间设置钢丝缠绕层）为例，使用较长时间后，氢气会渗透进入到两层聚乙烯塑料层之间，因此氢气会在外层的聚乙烯塑料层与钢丝缠绕层之间聚集，外层的聚乙烯塑料层直接承受了压力，由此，会在外层的聚乙烯塑料层表面形成鼓包现象。发明人在发现该原因后，提出本实施例所提供的复合管的方案：在外层的阻隔层之外继续设置一层增强层，通过增强层的保护（与外层的阻隔层共同承压）来防止位于外层的阻隔层因渗透氢气的压力作用而出现鼓包的现象。
现有技术中对于复合管中位于内层的阻隔层和位于外层的阻隔层的厚度尺寸并无特意设计，一般经验做法是位于内层的阻隔层的厚度大于或等于位于外层的阻隔层的厚度，并且出于抗压强度的考量，两者的厚度尺寸均会设计为大于3mm。但由于之前的方案并未认识到会因为氢渗透而造成复合管外层鼓包的问题，因此对于不同层的阻隔层的具体厚度值以及关系未作出设计。如前述，本发明申请人研究发现外层的阻隔层承受了渗透出的氢气的压力，现有技术中的这种复合管在长期使用后就会在外表面出现鼓包现象。本实施例提供的该复合管的进一步改进在于，通过分析渗透氢气压力的特点，相应的对内阻隔层1、内增强层2、外阻隔层3和外增强层4的厚度尺寸及其相互间的关系进行设计，以使得各层结构的厚度尺寸能够保证可承受对应的渗透氢气的压力且不必过厚（也即保证安全且可以控制成本）。具体的，设定内阻隔层1为、外阻隔层3为/>，内增强层2为/>、外增强层4为，则各层结构的厚度尺寸满足以下要求：/>其中，/>为阻隔层或增强层的壁厚尺寸，/>为阻隔层或增强层的计算强度。
复合管内部积聚的氢气引起的氢分压会从内向外逐渐降低，对复合管的各组双层结构中的阻隔层及增强层的厚度进行设计，增强层厚度与阻隔层厚度有一定比例关系，通过上述厚度尺寸的设计，可使得每层阻隔层承受的氢分压与厚度成正比（较厚的阻隔层承受更多的氢分压、较薄的阻隔层承受较少的氢分压），也即其壁厚尺寸被设计的与氢分压由内向外逐渐降低的实际特性相适配。
更进一步的，双层结构设置有两组，每组双层结构中的阻隔层和增强层的壁厚尺寸满足如下公式：。
当双层结构设置有两组时，各组双层结构中的阻隔层和增强层的壁厚之间的比例关系是依据经验设计得到的。需要内侧的阻隔层比外侧的阻隔层厚，因此两者之间的厚度比值需要大于1；同时，当外侧的阻隔层过薄时将失去对于氢气的阻隔作用，因此两者的厚度比值需要小于9以避免出现外侧的阻隔层太薄的情况。
下面以为某城镇设计输氢管网为例对设计本实施例提供的该复合管的设计过程进行说明，一般在设计时会包括以下步骤：
S1：根据该复合管的设计目标确定其在使用时的氢气压力值以及复合管的公称直径；也即根据项目要求的输送氢气的压力值来确定所述氢气压力值和公称直径。在本次设计中，氢气压力值为2Mpa，相应的将复合管的公称压力PN设计为2Mpa、公称直径设计为160mm。
S2：根据所述氢气压力值和所述公称直径确定复合管中双层结构的组数及材料；本次设计中将双层结构的组数设计为两组，也即该复合管的总层数设计为内阻隔层1、内增强层2、外阻隔层3和外增强层4四层。另外，本次设计中内阻隔层1和外阻隔层3均采用PE100的高密度聚乙烯材质，而内增强层2和外增强层4均为由高强度钢丝缠绕成型的网格状增强层，并且在缠绕前钢丝外部还包覆有具有热熔粘接性能和阻水作用的聚乙烯材质的包覆层。
S3：根据氢气压力值及双层结构的组数、材料，初步确定每组双层结构中阻隔层和增强层的壁厚尺寸；在本次设计中，初步将内阻隔层1的壁厚尺寸设计为15mm，外阻隔层3的壁厚尺寸设计为5mm，内增强层2的壁厚尺寸设计为3mm，外增强层4的壁厚尺寸设计为1mm。在初步设计时，一方面从经验出发为复合管先确定一个总壁厚尺寸的大致范围，再从中选择一个数值作为复合管的总壁厚尺寸，再依据前述的公式：
来大致确定每层结构的尺寸（后面可通过校核来确认该壁厚尺寸是否可以）。
例如在本次设计中，可以先假设复合管整体全部采用PE100的高密度聚乙烯材质，那么在这种情况下，根据公式：
就可以计算出壁厚尺寸t值，其中，t是壁厚，p是管道工作时的内压（也即公称压力PN），D是管道内径（此时可用公称直径代替），是材料的计算强度。本实施例中计算得到假定全部采用聚乙烯材质制造出的复合管的壁厚尺寸至少要6.4mm，再根据压力管道的许用压力应为极限强度的三倍这一规定，可计算得到假定全部采用聚乙烯材质制造出的复合管的壁厚尺寸大致为19.2mm。据此，可初步将内阻隔层和外阻隔层的厚度之和设计为20mm，再根据公式将该尺寸中的15mm分配给内阻隔层、5mm分配给外阻隔层，相应的再将内增强层的壁厚尺寸初步设计为3mm，外增强层4的壁厚尺寸初步设计为1mm。
在该步骤中，由于相同，因此可满足下述公式（等式的两侧均等于5）：
进一步的，也满足下述公式（厚度比均为3）：
S4：对复合管的强度进行校核，根据校核结果判断复合管是否合格，若合格则完成设计，若不合格则进行步骤S5；
S5：根据校核结果及在进行本步骤之前所确定的每组双层结构中阻隔层和增强层的壁厚尺寸，增加每组双层结构中阻隔层和增强层的壁厚尺寸，并再次进行步骤S4。
具体的，步骤S4中的校核过程说明如下：对复合管的总强度以及每组双层结构的强度进行校核，若复合管的爆破压力（可表征复合管的抗压强度）大于氢气压力值的三倍并且每组双层结构的爆破压力大于对应的双层结构所承受的氢分压的三倍则判定该复合管合格，反之则认为不合格。
复合管的爆破压力可采用如下公式计算： 其中，d为钢丝直径，N为缠绕钢丝总根数，/>为复合管内半径，/>为复合管外半径，/>为钢丝缠绕方向与轴向夹角，K为系数（），/>为钢丝（增强层材料）强度极限，/>为聚乙烯（阻隔层材料）计算强度，/>为轴向爆破压力，/>为环向爆破压力。其中，复合管的爆破压力为环向爆破压力与轴向爆破压力中的最小值。
各组双层结构对应的氢分压的计算过程说明如下：当复合管长期传输氢气达到稳定状态后，氢气的压力由内向外逐渐减小。因此，可认为复合管最内侧压力为管道输送氢气的压力，复合管最外层压力为0。增强层对氢气没有阻隔作用，因此增强层两侧的氢气压力一致；阻隔层对氢气有阻隔作用，因此阻隔层两侧氢气压力不一致。由此，结合图1中所示，位于内部的双层结构的两侧表面（也即内阻隔层1的内表面与内增强层2的外表面）之间会有压差；位于外部的双层结构的两侧表面（也即外阻隔层3的内表面与外增强层4的外表面）之间会有压差。计算氢分压大小时需要考虑阻隔层材料的渗透系数和其厚度，在本设计中内外两层阻隔层的材料相同，也即材料渗透系数相同。那么氢气会沿着复合管径向均匀渗透，也即由内向外氢气压力可认为是由内部的2MPa（公称压力PN）均匀下降为0。那么，可假定两组双层结构之间（也即内增强层2的外表面与外阻隔层3的内表面之间）的渗透氢气的压力值为F，则公称压力FN、两组双层结构之间的渗透氢气的压力值F、内阻隔层1的厚度尺寸 以及外阻隔层3的厚度尺寸/>之间满足下述关系：/>
代入具体数值可计算得到F为0.5MPa，由此可得知位于内部的双层结构所受到的氢分压为1.5MPa，位于外部的双层结构所受到的氢分压为0.5MPa。
本实施例中经过计算得到复合管的爆破压力为6.26MPa，在公称压力（2MPa）的三倍以上；位于内部的双层结构的爆破压力为4.85MPa，其对应的氢分压为1.5MPa，内部的双层结构的爆破压力在对应的氢分压的三倍以上；位于外部的双层结构的爆破压力为1.63MPa，其对应的氢分压为0.5MPa，外部的双层结构的爆破压力在对应的氢分压的三倍以上。因此，上述对于复合管的各层厚度尺寸的设计满足要求，通过校核。最终将由内向外的四层结构的厚度尺寸依次设计为15mm、3mm、5mm、1mm。该复合管能够满足长期管道高压输氢的需求，不会因氢渗透发生鼓泡失效现象。
另外，在不同的项目要求下，例如在另一个实施方式中，复合管要用于建设更大规模、更长距离的输氢管网，该种情况下将复合管的公称压力设计为2MPa，将其公称直径设计为355mm。双层结构依旧设计为两组，但位于内部的阻隔层选用PE100的高密度聚乙烯材质（计算强度大致为25MPa），位于外部的阻隔层选用PA66材质（计算强度大致为75MPa），增强层的材质不变。这种情况下，为了使得其满足公式：
在步骤S3中初步设计厚度时就将内阻隔层1的壁厚尺寸设计为12mm，外阻隔层3的壁厚尺寸设计为4mm，内增强层2的壁厚尺寸设计为2mm，外增强层4的壁厚尺寸设计为2mm。
采用前述的方法进行校核，本实施例中经过计算得到复合管的爆破压力为7.96MPa，在公称压力（2MPa）的三倍以上；位于内部的双层结构的爆破压力为4.6MPa，其对应的氢分压为1.2MPa，内部的双层结构的爆破压力在对应的氢分压的三倍以上；位于外部的双层结构的爆破压力为4.44MPa，其对应的氢分压为0.8MPa，外部的双层结构的爆破压力在对应的氢分压的三倍以上。因此，上述对于复合管的各层厚度尺寸的设计满足要求，通过校核。最终将由内向外的四层结构的厚度尺寸依次设计为12mm、2mm、4mm、2mm。该复合管能够满足长期管道高压输氢的需求，不会因氢渗透发生鼓泡失效现象。
另外，在其它的实施方式中，也可以将双层结构设计为三组或以上，如此，沿由内向外方向上，可假定阻隔层分别为、/>······/>，增强层分别为/>、/>······/>，则：/>其中，/>为阻隔层或增强层的壁厚尺寸，/>为阻隔层或增强层的计算强度。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (8)
1.一种防止氢渗透鼓包的复合管，包括管体，其特征在于，所述管体包括由内向外依次布置的至少两组双层结构，所述双层结构包括阻隔层和增强层，每组所述双层结构中的增强层均设置于阻隔层的外部；
沿由内向外方向上，所述双层结构设置有两组，所述阻隔层分别为、/>，所述增强层分别为/>、/>，则：
或，沿由内向外方向上，所述双层结构至少设置有三组，所述阻隔层分别为、/>······/>，所述增强层分别为/>、/>······/>，则：
其中，为所述阻隔层或增强层的壁厚尺寸，/>为所述阻隔层或增强层的计算强度。
2.如权利要求1所述的防止氢渗透鼓包的复合管，其特征在于，所述双层结构设置有两组，两组所述双层结构中的阻隔层的材料相同，并且两组所述双层结构中的增强层的材料相同，每组所述双层结构中的阻隔层和增强层的壁厚尺寸满足如下公式：。
3.如权利要求1或2所述的防止氢渗透鼓包的复合管，其特征在于，所述阻隔层采用热塑性塑料材质。
4.如权利要求1或2所述的防止氢渗透鼓包的复合管，其特征在于，所述增强层采用钢丝且呈网格状，并且所述钢丝外具有包覆层，所述包覆层采用热塑性塑料材质。
5.一种输氢管网，其特征在于，包括多根密封连通的如权利要求1至4中任一项所述的防止氢渗透鼓包的复合管。
6.一种防止氢渗透鼓包的复合管的设计方法，其特征在于，所述复合管包括管体，所述管体包括由内向外依次布置的至少两组双层结构，所述双层结构包括阻隔层和增强层，每组所述双层结构中的增强层均设置于阻隔层的外部；
该设计方法包括以下步骤：
S1：根据该复合管的设计目标确定其在使用时的氢气压力值以及复合管的公称直径；
S2：根据所述氢气压力值和所述公称直径确定复合管中双层结构的组数以及各层所用的材料；
S3：根据所述氢气压力值及所述双层结构的组数、材料，初步确定每组双层结构中阻隔层和增强层的壁厚尺寸；
S4：对复合管的强度进行校核，根据校核结果判断复合管是否合格，若合格则完成设计，若不合格则进行步骤S5；
S5：根据校核结果及在进行本步骤之前所确定的每组双层结构中阻隔层和增强层的壁厚尺寸，增加每组双层结构中阻隔层和增强层的壁厚尺寸，并再次进行步骤S4；
若所述双层结构的组数为两组，步骤S3中根据下述公式确定每组双层结构中阻隔层（、/>）和增强层（/>、/>）的壁厚尺寸：
若所述双层结构的组数为三组及以上，步骤S3中根据下述公式确定每组双层结构中阻隔层（、/>······/> ）和增强层（/>、/>······/>）的壁厚尺寸：
其中，为所述阻隔层或增强层的壁厚尺寸，/>为所述阻隔层或增强层的计算强度。
7.如权利要求6所述的防止氢渗透鼓包的复合管的设计方法，其特征在于，所述双层结构设置有两组，两组所述双层结构中的阻隔层的材料相同，并且两组所述双层结构中的增强层的材料相同，每组所述双层结构中的阻隔层和增强层的壁厚尺寸满足如下公式：。
8.如权利要求6所述的防止氢渗透鼓包的复合管的设计方法，其特征在于，在步骤S4中对复合管的总强度以及每组双层结构的强度进行校核，复合管的爆破压力大于所述氢气压力值的三倍并且每组双层结构的爆破压力大于对应的双层结构所承受的氢分压的三倍则判定该复合管合格。
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