CN101481033B - 可运输的容器、能存储和运输高/超高纯度气体的容器、用于进入容器的内部容积中的方法 - Google Patents

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Abstract

本文涉及可运输的容器，包括外壳；套管；盖子和安装在所述盖子上并且围绕至少一部分套管的裙部，裙部防止焊接过程中产生的碎片进入内部容积，焊缝沿所述套管底部的内部周边设置，并且裙部围绕套管的底部。本文涉及能存储和运输高/超高纯度气体的容器，包括外壳；中空套管和盖子；和安装在盖子上的突起，套管和突起限定凹槽，且连接盖子和套管的焊缝至少部分位于凹槽内。本文涉及用于进入容器的内部容积中的方法，容器包括外壳、套管，盖子和突起，套管和突起限定凹槽，且连接盖子和套管的焊缝至少部分位于凹槽内，方法包括切割焊缝；将盖子从通道移走和通过通道进入内部容积中。

Description

可运输的容器、能存储和运输高/超高纯度气体的容器、用于进入容器的内部容积中的方法
技术领域
本发明涉及用于存储和运送特殊产品及其他材料(如，高纯度(HP)和超高纯度(UHP)流体)的罐或容器。 
背景技术
电子工业中所使用技术的新发展和提高导致对愈加大量特殊材料(如，用于制造过程中的HP和UHP流体)的需求。特殊材料是用于制造过程(如，电子元件的制造)中的化学制品，其显示出某些特点，如高纯度或超高纯度。例如，特殊材料可以是粉末、乳剂、悬浮液和蒸汽。此处所使用的术语“流体”是指包括气体、液体、升华的固体和其组合。 
用于相应的生产设备的不同加工和处理的特殊材料可能需要传送测得的杂质在ppb水平的产品。即使特殊气体和化学制品可能仅占生产费用的大约百分之0.01到大约百分之0.1，但是缺乏所述材料可能危及(例如)在电子生产设施中保持希望或需要的生产量的能力。有时，在制造过程中使用污染的产品可能危及最终产品的规格。最终产品的规格可在制造过程的非常最后阶段加以确定。例如，在晶片生产的情况中，最终产品的规格可能在产品质量保证程序中进行检查。所生产的晶片可能被认为“越出规格范围外”并且可能被丢弃，其可能引起数百万美元的损失。因此，在运送期间保持特殊材料的纯度具有真正的重要性。 
用于存储HP或UHP流体或其他特殊材料的容器的污染物可能特征在于当向容器中注入所述特殊材料时存在会损害特殊材料的预定纯度水平的物质，或者在将高纯度产品在容器中输送和/或存储期间杂质渗入到了容器中。 
污染物可以采取固体、液体和气体的形式。例如，污染物可以是由以前保存在容器中的另一种材料的残渣形成的。污染物还可以由于容器漏气，通过，例如，外界空气渗入到容器内部容积中而引入。更特别的是，通过环境的空气渗入而进入的氧气就电子制造中的HP和UHP流体及所使用的其他特殊材料而论通常被认为是污染物。氧气可以在容器的内表面上形成污染的氧化物。此外，氧气分子可以被捕捉在容器的内表面上，并且可以扩散到随后被放入容器中的HP或UHP流体或者其他特殊材料中。当HP或UHP流体滞留在容器中时，由于与HP或UHP流体存在浓度梯度，氧气分子可以被拽离容器的内表面，并且被传送到生产设备中，不利地影响最终产品的规格。 
表征为特殊材料污染物的物质视应用而定，并且可以随着如特殊材料的特定类型、特殊材料的产品规格和特殊材料的预计用途等因素而变化。因此，在一种应用中被认为是污染物的物质可能在另一种应用中不被认为是污染物。例如，氧气、碳氢化合物、金属微粒、水和氮气被认为是超临界二氧化碳(SCCO2)的污染物。然而，氮气不被认为是如NH3、NF3和Cl2的电子学等级气体的污染物。 
有时，用于传送少量HP和UHP材料的旧的传送方法可能不再适用。例如，由于需要相当大量的所述材料，所以使用圆筒形瓶子或其他小包装的传送可能在某些制造过程中不再合意。例如，对超高纯度“White Ammonia”(NH3)和高纯度的三氟化氮(NF3)的需求在近年来已经显著增加了，并且如今在许多不同制造过程中需要大量的所述材料。 
用于传送HP和UHP材料的大量(bulk)传送容器和系统在近年来并未为人所知或加以利用。仅新技术(例如，用于生产不同电子器件的技术)的最新发展已导致了对HP和UHP产品(如，NF3、NH3、Cl2、HCl及其他特殊气体和化学制品)的大量需求。在过去，如瓶形圆筒的小型罐用于传送相对少量的HP和UHP产品。虽然严格，但是对于制备小型罐的要求可以相对容易地满足。甚至，用于相对较小的罐和容器的罐制备过程是公知的，所述罐和容器用来输送HP和UHP产品。例如，简单罐在烘箱中的加热过程(被称为“烘焙”)有助于获得罐内表面所需要的纯度。准备好或所谓“纯度处理”过的罐可以接收UHP产品而没有污染UHP产品的威胁。被用于罐加热的“烘焙”烘箱可能具有不同的尺寸和形状，但是一般只限于相对较小的罐(如，气瓶)的制备。 
大尺寸的罐或容器(如，用于传送大量的工业气体所需的那些)不能应用相对较小的罐的制备方法。用于大量HP和UHP产品的新罐制备方法已经被开发并引入到该制罐行业中。例如，在标题为“Systems and Methods forconditioning Ultra High Purity Gas Bulk Containers”的美国专利US 6,616,769B2和 US 6,814,092B2中描述了大约6,000磅容积的国际标准化(ISO)罐的制备。所述罐的制备比较小罐的制备复杂很多，因为更大的罐太大以致不能放入现有的“烘焙”烘箱中，并且还因为罐的最高表面温度受国家的运输机构、协议和协定来管制，例如，包括美国运输部(DOT)、联合国(UN)、国际海运危险品(IMDG)、关于通过公路的危险品运输的欧洲协议(ADR)、安全容器协定(CSC)等。换句话说，用作输送容器的大型罐是由全世界的运输组织来管制的。例如，根据DOT的建议，移动式T50型ISO罐的最高室外温度不应该超过125°F，以免引起罐的热应力和疲劳。显然，因为烘焙需要显著的高温以获得足够的容器表面处理，所以不能执行“烘焙”的处理。 
清洗和准备运输HP和UHP产品的大尺寸容器的方法是已知的并且正应用在工业中。所述方法是相当棘手的并且需要有效的工作和大量费用。因此，容器纯度的维持是重要的，并且可能显著地影响所运输的HP或UHP产品的收入和采用所运输的HP或UHP材料生产出的器件的质量。例如，半导体晶片的制造过程的不同步骤可能依赖于所运输的HP和UHP物质(如，NF3、NH3、CO2等)的使用。 
已进行有效的工作来研制和完成用于大量的HP和UHP材料的运输系统和方法。与所述运输有关的一个重要任务是大容积罐的设计和制备，在某种程度上，所述罐可能用来输送和运输所需的产品纯度而不危及后者。现在已知了一些独特容器的设计和制备过程。在固定的容器情况下，满足处理高纯度物质的容器的设计和制备的任务有点不太复杂。然而，对于移动式容器，获得和保存产品纯度的任务更有挑战性。移动式容器需要遵守各种规范，所述规范不仅产生于控制容器材料、结构和机械性能的标准，而且为全世界不同国家的运输机构(例如包括，DOT、UN、IMDG、ADR、CSC等)所采用。所述机构的任务及其规定是确保携带大量不同材料的移动式容器在运输过程期间不会对周围社会存在危险。严格地控制容器的设计、检验、运输及其他处理程序，并且不符合现有规范的所有容器都不允许用于输送危险物品。同时，一些容器的设计、制备和检验方法同高纯度产品的要求相矛盾。 
人们需要了解施加于可运输的容器上的要求，以了解对标准容器的设计、规范的容器的准备过程、检验方法等中可以做什么和不可以做什么。使用新的或改进的容器结构以及新的或改进的准备与检验方法可能需要由国家运 输机构来批准使用。2003年1月发布的ITCO ACC手册第三期的“国际标准化(ISO)检验要求”部分显示了施加于容器上的一些与检验有关的要求的实例，其规定了“对于人进入，保证罐安全进入是仓库检查员的责任。这可能需要检验低氧的气体污染”。引自容器检验手册的该陈述是指在人进入到罐(容器)中的情况下，要求适当的条件以保证在容器内未遗留危险的气体残余，并且消除缺氧环境。如果容器可能是形成(例如)金属氧化物及其他不合需要的残渣的主要容器污染物的来源，则后者可能需要进行空气吹扫。此外，将需要进行彻底的容器准备(净化)过程以消除残留的氧气(即使在利用惰性气体吹扫容器之后)。容器表面可能捕获大量的氧气，所述氧气足以污染随后被引入容器中的UHP产品。例如，在美国专利US 6,616,769B2中描述了相当棘手的容器准备方法的实例。因此，通过在任何可能的情况下免除对容器准备的需求可以节省大量的时间、能源和金钱。 
在2003年1月公布的ITCO ACC手册第三期的“Pressure Vessel NotAcceptable Conditions”一章中可找到规范的容器检查要求的另一实例。例如，在检验期间发现以下的容器状态可看作所检验的容器对于进一步的用途来说是不合格的： ·焊缝或母材料有缺陷 ·主体被磨削深于0.1毫米(0.004英寸) ·过度磨削或其他金属损耗而使外壳的厚度减小到小于最小值 ·腐蚀corrosion或起凹点，其导致外壳的厚度小于所需的最小值或产生污染陷阱 ·应力腐蚀corrosion ·尖锐的压痕indentation、折痕crease或凹痕dent... ·罐外壳的上三分之一出现大于6毫米(0.25英寸)的凹痕dent ·罐外壳的下三分之二出现大于10毫米(0.4英寸)的凹痕dent 
为了符合以上所列的状态，需要严格的内部容器的检查。所述检查可能不仅涉及容器内表面的直观定性分析，而且还涉及可能的表面不连续性、颗粒尺寸、内部结构的形状等的实际测量。在现在的标准操作规程下，实际上人进入所检查的容器不可必免，以便获得所要求的检查质量。这就是为什么该行业上接受和建立的标准需要容器入口，使检查员穿过与容器内部检查有关的 人行道进入。因此，人行道的尺寸及往往还有其位置要加以规范，以确保检查员安全进入和退出限定区间。 
确立对于在全世界运输的容器的要求的另一文件已经由UN制定。例如，用于携带和使用无水氨UN 1005的国际间运输中所用的UN T50型移动式ISO罐。这些是符合1972年修正的安全容器国际公约(CSC)中对容器规定的移动式容器，并且须依照UN模式管理6.7.3.15等和CSC经受检查和测试。该文件对进行容器检查强加了严格的要求，以及对进行所述检查规定了严格时间要求。例如，该文件规定“...在最后一次2.5或5年的测试日期期满之后不能给移动罐装料。可以运输在所述测试日期内装满的罐，至多超过最后一次定期测试日期的期满之日3个月...”。显然，未曾及时完成检查或未曾通过检查的容器不能用于国际间的货物运输。在美国，由DOT制定了类似规则。CSC关于容器检查与维修的规则表述在CSC细则#2。例如：“...第一次检验必须在不迟于生产后5年内进行，并且此后至少每2.5年检验一次...”。此外，所述检查规则同CSC一样规定哪些人可执行检查。有资格和有执照的代表的出席是重要的，并且仅所述代表可以执行检查并最终通过或终止容器进一步的使用。在CSC文件的另一部分中还规定如下；“...必须由经主管当局或其授权机构批准的合格的检查员/机关来执行或证明此处所描述的检查和测试。如果检查员有资质地适合做这些，则可以由相同的检查员来进行CSC和UN罐的测试和检查。批准进行该项工作的典型机关是：ABS、Bureau Veritas、Lloyds Register等...”。实际上，在最后的实例中的要求合格的检查员应进入容器中执行检查。仅当完成检查时才可作出容器是否可以继续使用的最后裁决。不幸的是，合格的检查机关没有一个明白地熟悉运输和供给HP和UHP产品容器和系统的要求。因此，检查员可能有资质地执行对容器的检查，但是他们没有资质进入运输HP或UHP物品的容器中。 
用于存储和运输大量HP和UHP气体及其他特殊材料的容器一般包括各种外部阀门。阀门可以用于如降压、将材料传送到容器内部、传送到容器外部和在容器内部传送等功能。阀门通常位于安装在容器外壳上的阀门盒中。阀门盒有助于避免阀门由于阀门被冲击、挤压、拉拽等所引起的破坏。此外，可以覆盖阀门盒，以便可以在阀门盒内部保持气体覆盖层。气体可以是相对于存储在容器中的材料来说无污染的，以便气体通过阀门的渗入并且进入容器内 部不会污染容器内的材料。 
人行道经常与用来运输大量HP和UHP气体及其他特殊材料的容器中的阀门盒集成为整体。特别是，阀门盒的底部一般通过紧固件固定到法兰或阀门盒其余部分的其他适当的配合点上，以便可以卸下阀门盒的底部以提供进入容器内部容积。 
阀门盒可以起人行道的作用，其需要足够大以便于成年人大小的人通过其中。例如，可以起人行道的作用的阀门盒一般具有至少大约为2.5英尺的直径。因此，阀门盒的可拆卸底部和法兰或阀门盒其余部分的其他配合点之间的界面是相当大的。在所述相当大的界面上保持空气密封可能是很困难的，特别是在可运输的容器中，其在运输期间一般受到机械冲击、振动和温度波动。因此，通过位于阀门盒底部的人行道的所述密封的渗漏代表了在用于存储和运输大量的HP和UHP气体及其他特殊材料的容器中的污染物的潜在来源。 
因此，当前需要用于运输大量的特殊材料(如，HP和UHP气体)的容器的基本上没有泄漏的人员进入装置。 
发明内容
容器的实施方案包括已经焊接或其他永久连接的人员进入装置，所述焊接或其他永久连接显著地降低了经过人员进入装置渗入或漏出容器的可能性。 
容器的实施方案包括限定内部容积的外壳；安装在外壳上并且限定便于人员进入内部容积的通道的套管；和覆盖所述通道并且通过焊缝连接到套管的盖子。 
能够存储和运输高纯度和超高纯度的气体的容器的实施方案包括外壳；安装在外壳上并且延伸通过外壳的中空套管；和永久地连接到所述套管的端部的盖子。 
具体来说，本发明提供了以下的技术方案： 
1.一种可运输的容器，包括： 
外壳，其限定内部容积； 
套管，其安装在所述外壳上并且限定便于人员进入所述内部容积的通道； 
盖子，其覆盖所述通道并且通过焊缝连接到所述套管上；和 
安装在所述盖子上并且围绕至少一部分套管的裙部， 
其中裙部防止焊接过程中产生的碎片进入内部容积， 
其中所述焊缝沿所述套管底部的内部周边设置，并且所述裙部围绕所述套管的底部。 
2.技术方案1的容器，其中所述通道的宽度或直径大约为2.5英尺或以上。 
3.技术方案2的容器，还包括安装在所述盖子上的突起，其中所述焊缝形成在所述突起和套管之间。 
4.技术方案3的容器，其中所述套管和突起限定了凹槽，并且所述焊缝至少部分地位于所述凹槽内。 
5.技术方案4的容器，其中所述套管和突起中的至少一个具有这样的表面，所述表面相对于所述套管的中心线成一定角度并且部分地限定所述凹槽。 
6.技术方案1的容器，还包括附着于所述套管的外表面和所述外壳的外表面的支架。 
7.技术方案6的容器，其中所述套管是大致圆柱形的，并且所述支架是大致环形的。 
8.技术方案1的容器，还包括安装在所述盖子上的阀门。 
9.技术方案1的容器，其中所述套管安装在所述外壳的第一位置上，并且所述容器还包括安装在所述外壳的第二位置上的阀门盒和安装在所述阀门盒中的阀门。 
10.技术方案9的容器，其中所述阀门盒的直径大约小于2.5英尺。 
11.技术方案9的容器，还包括安装在所述外壳的第三位置上的第二阀门盒和安装在第二阀门盒中的第二阀门。 
12.技术方案9的容器，还包括安装在所述阀门盒中的第二和第三阀门，其中所述阀门按线性图案排列，并且所述阀门盒具有大致椭圆形。 
13.技术方案9的容器，其中所述外壳包括主要部分和连接到所述主要部分 端部的头部；并且所述阀门盒安装在所述头部上。 
14.技术方案11的容器，还包括将所述容器的内部容积划分为第一隔室和第二隔室的内壁，其中阀门中的一个处于与第一隔室流体连通，并且阀门中的另一个处于与第二隔室流体连通。 
15.一种能够存储和运输高纯度和超高纯度气体的容器，包括： 
外壳； 
中空套管，其安装在所述外壳上并且延伸通过所述外壳；和 
盖子，其永久地连接到所述套管的端部；和安装在所述盖子上的突起，其中所述套管和所述突起限定凹槽，并且连接所述盖子和套管的焊缝至少部分地位于所述凹槽内。 
16.技术方案15的容器，其中所述盖子被焊接到所述套管的端部。 
17.技术方案15的容器，其中所述套管的端部位于所述外壳的内部容积中。 
18.技术方案15的容器，还包括安装在所述盖子上的阀门。 
19.技术方案15的容器，其中所述外壳限定所述容器的内部容积，所述套管限定在所述内部容积和容器外侧之间延伸的通道，并且所述通道的宽度或直径大约为2.5英尺或以上。 
20.技术方案15的容器，其中所述盖子将所述内部容积从所述容器外部的周围环境中隔离出来。 
21.技术方案16的容器，其中所述盖子位于所述容器的外面。 
22.一种用于进入容器的内部容积中的方法，所述容器包括限定所述内部容积的外壳、连接到所述外壳并且限定从所述容器外面进入所述内部容积的通道的套管，通过焊缝连接到所述套管并且覆盖所述通道的盖子，和安装在所述盖子上的突起，其中所述套管和所述突起限定凹槽，并且连接所述盖子和套管的焊缝至少部分地位于所述凹槽内，所述方法包括： 
切割所述焊缝； 
将所述盖子从所述通道移走；和 
通过所述通道进入所述内部容积中。 
23.技术方案22的方法，其中将所述盖子从所述通道移走包括将所述盖子放下到所述内部容积中。 
24.技术方案22的方法，还包括当将所述盖子放下到所述内部容积中时，使 用连接到所述盖子的提升带来支撑所述盖子。 
25.技术方案22的方法，还包括通过所述通道离开所述内部容积，并且将所述盖子重新焊接到所述套管。 
26.技术方案25的方法，还包括在离开所述内部容积并且将所述盖子重新焊接到所述套管之后净化所述容器。 
附图说明
当结合附图时，能更好地理解上述发明内容以及以下优选的具体实施方式。所描述的附图仅用于说明性目的，并且权利要求的范围不限于附图中所示的特定实施方案。在附图中： 
图1是具有阀门盒形式的人员进入装置的容器的实施方案的侧视图； 
图2是图1中“A”所指示的区域的放大的横剖面视图； 
图3是图2中“B”所指示的区域的放大图； 
图4是图1-3所示的容器的第一备选实施方案的一部分的横剖面视图，取自与图2相同的角度； 
图5是图1-3所示的容器的第二备选实施方案的一部分的横剖面视图，取自与图2相同的角度； 
图6是图1-3所示的容器的第三备选实施方案的一部分的横剖面视图，取自与图2相同的角度； 
图7是图1-3所示的容器的第四备选实施方案的侧视图； 
图8是图1-3所示的容器的第五备选实施方案的侧视图； 
图9是图1-3所示的容器的第六备选实施方案的俯视图；和 
图10是图1-3所示的容器的第七备选实施方案的侧视图。 
具体实施方式
图1到3描述了具有内部容积12的可运输的罐或容器10的实施方案。例如，容器10可以被用于存储如HP或UHP气体的特殊材料。 
容器10包括外壳14。外壳14可以包括大致圆柱形的主要部分15和两个端部或头部16，如图1所示。可以通过如焊接的合适的方式将头部16连接到主要部分15的相对端部。 
容器10还包括以位于阀门盒17的底部的人行道形式的人员进入装置。阀门盒17可以安装在外壳14的主要部分15的顶端上。阀门盒17可以安装在外壳14上的其他位置处，在备选实施方案中包括(例如)安装在主要部分15的底部或侧面上，或安装在头部16上。 
方向性术语(如，顶部、底部、上、下、以上、以下、水平等)参 照图1-3中所描述的部件方位来使用。所述术语仅用于说明性目的，并不打算限制权利要求的范围。 
阀门盒17包括大致圆柱形的套管18。套管18可以被形成在外壳14的主要部分15中的开口所容纳，并且可以通过如焊缝23的合适的方式固定到主要部分15。定位套管18，以便阀门盒17相对于主要部分15的外表面局部地凹入，如图1和2所示。在备选实施方案中，套管18可以比图1和2所示凹进更大或更小的程度。 
套管18具有圆柱形内表面19，该内表面限定了通过套管18的通道20。通道20可以具有足够大的直径以便于人通过其中的通道，以便可以通过套管18进入容器10的内部容积12。例如，通道20的直径可以大约为2.5英尺。在容器10的备选实施方案中，套管18和通道20可以各具有除圆柱形以外的形状。例如，当按横截面观察时，套管18和通道20可以是正方形或矩形。 
阀门盒17还包括底部组件21。该底部组件21包括大致板状的盖子22和大致环状的突起24。可以通过如焊接的合适的方式将突起24安装在盖子22的上表面上。突起24的内、外直径近似等于套管18的相应的内、外直径。 
阀门盒17的底部组件21还包括环绕套管18下部的大致的柱状裙部28。可以通过如焊接的合适的方式将裙部28安装在盖子22的上表面上。 
流体阀35安装在阀门盒17的盖子22上。所公开的利用阀门盒17来容纳单个流体阀35仅是用于示例性的目的。在备选实施方案中，阀门盒17可用于容纳多于一个流体阀35。其他备选实施方案可以包括人员进入装置，除了该人员进入装置不包括任何流体阀之外(即，备选实施方案的人员进入装置不起阀门盒的作用)，其基本上等同于阀门盒17。 
突起24具有上表面36，该上表面相对于阀门盒17的中心线“C”成一定角度，如图2和3所示。套管18具有底表面40。底表面40直接定位在突起24的上表面36的上方，以便成一定角度的表面36和底表面40限定凹槽42。凹槽42可以容纳将突起24和底部组件21的其余部分固定到套管18的焊缝44。在备选实施方案中，代替突起24的上表面36或者除突起24的上表面36以外，套管18的底表面40可以成一定角度。 
在容器10的制造期间，底部组件21可以定位在容器10的内部。更特别是，在将一个或两个头部16焊接到主要部分15之前，可以将底部组件 21定位在容器10的内部容积12的内部，因为底部组件21太大以致不能通过容纳套管18的外壳14中的开口来安装。 
在不再需要人进入容器10的内部容积12以后，可以将突起24焊接到套管18，以将底部组件21固定到套管18。在焊接过程之前和在焊接过程期间，可以使用(例如)连接到托架52的提升带或安装在盖子22上的其他合适的装置将底部组件21提起并且从容器10的外侧进行支撑。为图解清晰，在附图中未描述该提升带。 
裙部28可以防止或阻止焊接过程中产生的碎片进入容器10的内部容积12。当容器10随后用来存储HP或UHP气体或者需要维持较高水平的纯度的其他特殊材料时，所述碎片可以成为污染物的潜在来源。 
在容器10已经投入使用后，在需要的基础上，阀门盒17可用于提供进入容器10的内部容积12。特别是，可以使用锯、焊枪或者其他合适的装置来切割焊缝44以将突起24和底部组件21的其余部分从套管18上释放下来。当切割焊缝44时，裙部28可以防止或阻止来自焊缝44的碎片进入内部容积12。特别是，可以确定裙部28内径的大小，以便在裙部28和套管18之间形成连续或半连续的凹穴(pocket)31，如图2所示。另外，或此外，凹穴32可以形成在裙部18本身中。当切割焊缝44时，凹穴31和/或凹穴32可以捕捉来自焊缝44的碎片。 
当被释放时，可以使用提升带和托架52支撑裙部28和底部组件21并将其放入到内部容积12中。随后，可以通过套管18的通道20进入内部容积12。 
在不再需要人进入容器10的内部容积12之后并且在已经除去了最初焊缝44的残余物之后，可以按上述方式将裙部28的突起24重新焊接到套管18上。 
如果必要的话，在裙部28的突起24已经被重新焊接到套管18之后，可以净化容器10，以使容器10返回到适合于存储HP或UHP气体或者其他特殊材料的状态。 
阀门盒17便于人进入容器10的内部容积12，并且由此可以消除对人行道的需要。与人行道相比，阀门盒17不依赖使用密封件或者垫圈来将容器10内的内部容积12从周围环境中隔离开来；相反，阀门盒17的各个主要部件 之间的连接是气密性焊缝。因此，相信通过阀门盒17漏入或漏出容器10的内部容积12的可能性显著地小于通过可比尺寸的人行道渗漏的可能性，特别是，在容器10承受在容器10的运输期间可能发生的机械冲击、振动和温度波动的情况下。 
阀门盒17的主要部件之间的焊接连接被认为使阀门盒17特别适合于其中不需要人经常和/或定期进入容器10的内部容积12的应用中。例如，在2007年11月26日申请的标题为“Devices and Methods for Performing Inspections，Repairs，and/or Other Operations Within Vessels”的待定的美国专利申请(代理人卷号07144USA)中描述了用于在容器中进行检查、修理及其他操作的装置，在此结合其全部内容作为参考。使用在前述申请中所公开的装置可以消除对人定期进入容器(如容器10)内部的需要。因此，容器(如容器10)可以装备如阀门盒17的阀门盒来代替人行道(和其渗漏的可能性)，以便于人根据需要偶尔进入容器的内部。 
阀门盒17的备选实施方案可以被配置成不具有凹槽42。例如，图4描述了以容器10a形式的容器10的备选实施方案。容器10a包括代替阀门盒17的阀门盒60。其他方面，容器10a基本上等同于容器10。基本上等同于容器10的部件的容器10a的部件在附图中由相同的附图标记来表示。 
阀门盒60包括大致圆柱形的套管62和底部组件64。套管62可以被形成在外壳14的主要部分15中的开口容纳，并且可以通过如焊缝23的合适的方式固定到主要部分15。 
底部组件64包括盖子66和通过如焊缝69的合适的方式安装在盖子66的上表面上的大致圆柱形的裙部68。如图4所示，可以通过如沿裙部68的内部周边延伸的焊缝70的合适的方式来将盖子66直接固定到套管62的底表面。在备选实施方案中，套管62和裙部68可以各具有除圆柱形以外的形状。例如，在备选实施方案中，套管62和裙部68可以各具有正方形或者矩形横截面。 
可以在阀门盒60的盖子66上安装流体阀35。在备选实施方案中，阀门盒60可用于容纳多于一个流体阀35。其他备选实施方案可以包括人员进入装置，除了所述人员进入装置不包括任何流体阀之外，其基本上等同于阀门盒60。 
当需要人进入容器10b的内部容积12时，可以将阀门盒60的盖子66与套管62拆开。例如，可以通过切割或其他方式切断盖子66和套管62之间的焊缝70来拆开盖子66。在切割过程期间和在切割过程之后，可以使用提升带和安装在盖子66上的托架52来支撑盖子66并将其降下。 
阀门盒17的其他备选实施方案可以被配置为不带有裙部。例如，图5描述了以容器10b形式的容器10的备选实施方案。容器10b包括代替阀门盒17的阀门盒80。其他方面，容器10b基本上等同于容器10。 
阀门盒80包括大致圆柱形的套管82。套管82可以被形成在外壳14的主要部分15中的开口所容纳，并且可以通过如焊缝23的合适的方式固定到主要部分15。 
阀门盒80还包括盖子84。可以通过如围绕套管82内部周边延伸的焊缝88的合适的方式来将盖子84安装在套管82上。在备选实施方案中，套管82可以具有除圆柱形以外的形状。例如，在备选实施方案中，套管82可以具有正方形或者矩形横截面。 
可以在阀门盒80的盖子84上安装流体阀35。在备选实施方案中，阀门盒80可用于容纳多于一个流体阀35。其他备选实施方案可以包括人员进入装置，除了所述人员进入装置不包括任何流体阀之外，其基本上等同于阀门盒80。 
当需要人进入容器10b的内部容积12时，可以将阀门盒80拆开并从容器10的外壳14的主要部分15上取下来。特别是，焊缝23可以被切割，并且于是可以使用(例如)提升带和安装在盖子84上的托架52来提升套管82和所附着的盖子84。随后可以通过容纳套管80的主要部分15中的开口来获得进入内部容积12。 
图6描述了以容器10c形式的容器10的另一备选实施方案。容器10c包括阀门盒90。除了以下不同之外，阀门盒90基本上等同于容器10b的阀门盒80：阀门盒90包括围绕套管82的上端定位并且通过如焊缝93的合适的方式固定到套管82上的环92形式的支撑件。基本上等同于阀门盒80的部件的阀门盒90的部件在附图中利用相同的附图标记来表示。 
可以通过围绕所述环92的外圆周延伸的焊缝94来将阀门盒90固定到外壳14的主要部分15上。当需要人进入容器10c的内部容积12中时，可 以将阀门盒90拆开并从容器10c的外壳14的主要部分15上取下来。特别是，焊缝94可以被切割，并且可以使用(例如)提升带和安装在盖子84上的托架52来提升套管82、所附着的盖子84和环92。随后可以通过容纳套管80的主要部分15中的开口来获得进入内部容积12。环92设置在远离开口的焊缝94处，并且由此可以防止或者阻止焊接过程所产生的碎片进入容器10c的内部容积12。 
如上所述，阀门盒17、60、80和90的备选实施方案可以被配置为不带阀门，并且可以仅仅起人员进入装置的作用。例如，图7描述了配备有人员进入装置122的容器10d，除了所述人员进入装置122不包括任何阀门之外，其基本上等同于阀门盒17。人员进入装置122的深度或者高度(与阀门盒17的是不同的)不受需要容纳阀门的限制或者制约。基本上等同于容器10的部件的容器10d的部件在附图中利用相同的附图标记来表示。 
正如以上的讨论，传统的阀门盒可能配置以人行道，以便可以使用非污染气体的单个覆盖层以降低或消除由于通过人行道和位于阀门盒中的阀门的渗漏而使外界空气渗入到容器中的可能性。 
由于其焊接结构，认为基本上消除了通过人员进入装置122渗漏的可能性。因此，不需要在人员进入装置122的内部保持非污染气体的覆盖层。因此，当使用人员进入装置122时，在普通的阀门盒中设置阀门和人员进入装置的上述优点不存在了。因此，阀门可以位于放置在整个容器10d中的适当的或其他方便的位置中的一个或多个相对较小的阀门盒中。 
例如，容器10d包括第一流体阀126和第二流体阀128。第一流体阀126安装在位于容器10d的外壳15的顶端的第一阀门盒129中。第二流体阀128安装在位于容器10d的外壳15的底部的第二阀门盒130中。 
第一和第二阀门盒128、129不需要容纳人员进入装置，因为通过人员进入装置122来提供人进入容器10d的内部容积12。确定第一和第二阀门盒129、130的尺寸以仅仅容纳相应的第一流体阀126和第二流体阀128，并且因此就相对还容纳如人行道的人员进入装置的阀门盒来说是相当紧凑的。 
图8描述了以容器10e形式的另一备选实施方案。基本上等同于容器10的部件容器10e的部件在附图中利用相同的附图标记来表示。 
容器10e包括内壁134，该内壁将容器10e的内部容积划分为第一隔室136和第二隔室138。所述内壁具有进口(未显示)，该进口通常被安装在 内壁134上的舱口盖(也未显示)覆盖。 
容器10e还包括第一流体阀140和第二流体阀142。第一流体阀140被安装在安装在容器10e的外壳15上的第一阀门盒174中，以便第一流体阀140处于与第一隔室136流体连通。第二流体阀142被安装在安装在外壳15上的第二阀门盒176中，以便第二流体阀142处于与第二隔室138流体连通。可以通过安装在外壳15上的人员进入装置122来提供人员进入第一隔室136。例如，可以通过进入第一隔室136并且打开内壁134上的舱口盖来获得人员进入第二隔室138。 
图9描述了以容器10f形式的另一备选实施方案。容器10f基本上等同于容器10e，除了以下例外。基本上等同于容器10e的部件的容器10ef的部件在附图中利用相同的附图标记来表示。 
容器10f包括第一流体阀150、第二流体阀152、第三流体阀154和第四流体阀156。容器10f还包括阀门盒158。第一、第二、第三和第四流体阀150、152、154、156在阀门盒158内部线性排列。阀门盒158安装在容器10f的外壳15上，以便第一和第二流体阀150、152处于与第一隔室136流体连通，并且第三和第四流体阀154、156处于与第二隔室138流体连通。阀门盒158具有大致椭圆形，以容纳线性排列的第一、第二、第三和第四流体阀150、152、154、156。在备选实施方案中，阀门盒158可以具有适合于容纳线性排列的阀门的其他形状。 
图10描述了以容器10g形式的另一备选实施方案。基本上等同于容器10的部件的容器10g的部件在附图中利用相同的附图标记来表示。 
容器10g包括安装在容器10g的外壳14的主要部分15上的进入装置122。容器10g还包括由安装在外壳14的一个头部16上的阀门盒163所容纳的流体阀162。 
根据用于特殊应用的专门要求，可以存在其他的容器结构。例如，可以按三角图案将三个流体(阀)安装在单个阀门盒内部；可以按正方形或者矩形图案将四个流体阀安装在单个阀门盒内部，等。 
其他备选实施方案可以包括人员进入装置，其中盖子连接到套管的上表面，以便盖子位于容器的外壳外面。 
上述说明是用于说明性目的，并且不看作是对本发明的限制。虽然  已经参照优选实施方案或优选方法描述了本发明，但是很清楚，此处已经使用的词句是说明和图解性的词句，而不是限制性的词句。此外，虽然此处已经参照特殊结构、方法和实施方案来描述了本发明，但是本发明不打算限于此处所公开的特例中，因为本发明扩展到权利要求范围内的所有结构、方法和用途中。受到说明书的教导，本领域的技术人员可以对此处所描述的本发明进行许多修改，并且可以进行改变而不脱离权利要求所定义的本发明的范围和精神。 

Claims (26)

1.一种可运输的容器，包括：
外壳，其限定内部容积；
套管，其安装在所述外壳上并且限定便于人员进入所述内部容积的通道；
盖子，其覆盖所述通道并且通过焊缝连接到所述套管上；和
安装在所述盖子上并且围绕至少一部分套管的裙部，
其中裙部防止焊接过程中产生的碎片进入内部容积，
其中所述焊缝沿所述套管底部的内部周边设置，并且所述裙部围绕所述套管的底部。
2.权利要求1的容器，其中所述通道的宽度或直径大约为2.5英尺或以上。
3.权利要求2的容器，还包括安装在所述盖子上的突起，其中所述焊缝形成在所述突起和套管之间。
4.权利要求3的容器，其中所述套管和突起限定了凹槽，并且所述焊缝至少部分地位于所述凹槽内。
5.权利要求4的容器，其中所述套管和突起中的至少一个具有这样的表面，所述表面相对于所述套管的中心线成一定角度并且部分地限定所述凹槽。
6.权利要求1的容器，还包括附着于所述套管的外表面和所述外壳的外表面的支架。
7.权利要求6的容器，其中所述套管是大致圆柱形的，并且所述支架是大致环形的。
8.权利要求1的容器，还包括安装在所述盖子上的阀门。
9.权利要求1的容器，其中所述套管安装在所述外壳的第一位置上，并且所述容器还包括安装在所述外壳的第二位置上的阀门盒和安装在所述阀门盒中的阀门。
10.权利要求9的容器，其中所述阀门盒的直径大约小于2.5英尺。
11.权利要求9的容器，还包括安装在所述外壳的第三位置上的第二阀门盒和安装在第二阀门盒中的第二阀门。
12.权利要求9的容器，还包括安装在所述阀门盒中的第二和第三阀门，其中所述阀门按线性图案排列，并且所述阀门盒具有大致椭圆形。
13.权利要求9的容器，其中所述外壳包括主要部分和连接到所述主要部分端部的头部；并且所述阀门盒安装在所述头部上。
14.权利要求11的容器，还包括将所述容器的内部容积划分为第一隔室和第二隔室的内壁，其中阀门中的一个处于与第一隔室流体连通，并且阀门中的另一个处于与第二隔室流体连通。
15.一种能够存储和运输高纯度和超高纯度气体的容器，包括：
外壳；
中空套管，其安装在所述外壳上并且延伸通过所述外壳；和
盖子，其永久地连接到所述套管的端部；和安装在所述盖子上的突起，其中所述套管和所述突起限定凹槽，并且连接所述盖子和套管的焊缝至少部分地位于所述凹槽内。
16.权利要求15的容器，其中所述盖子被焊接到所述套管的端部。
17.权利要求15的容器，其中所述套管的端部位于所述外壳的内部容积中。
18.权利要求15的容器，还包括安装在所述盖子上的阀门。
19.权利要求15的容器，其中所述外壳限定所述容器的内部容积，所述套管限定在所述内部容积和容器外侧之间延伸的通道，并且所述通道的宽度或直径大约为2.5英尺或以上。
20.权利要求15的容器，其中所述盖子将所述内部容积从所述容器外部的周围环境中隔离出来。
21.权利要求16的容器，其中所述盖子位于所述容器的外面。
22.一种用于进入容器的内部容积中的方法，所述容器包括限定所述内部容积的外壳、连接到所述外壳并且限定从所述容器外面进入所述内部容积的通道的套管，通过焊缝连接到所述套管并且覆盖所述通道的盖子，和安装在所述盖子上的突起，其中所述套管和所述突起限定凹槽，并且连接所述盖子和套管的焊缝至少部分地位于所述凹槽内，所述方法包括：
切割所述焊缝；
将所述盖子从所述通道移走；和
通过所述通道进入所述内部容积中。
23.权利要求22的方法，其中将所述盖子从所述通道移走包括将所述盖子放下到所述内部容积中。
24.权利要求22的方法，还包括当将所述盖子放下到所述内部容积中时，使用连接到所述盖子的提升带来支撑所述盖子。
25.权利要求22的方法，还包括通过所述通道离开所述内部容积，并且将所述盖子重新焊接到所述套管。
26.权利要求25的方法，还包括在离开所述内部容积并且将所述盖子重新焊接到所述套管之后净化所述容器。
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