CN104094039A - 压力容器以及将压缩天然气加载到压力容器内的方法 - Google Patents

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Abstract

用于储存和运输CNG的压力容器包括限定内部容积的本体，CNG在内部容积内储存和运输。设有入口，CNG能通过所述入口加载到所述容器的所述内部容积内。在所述入口的末端处有CNG膨胀部段，当加载CNG时，CNG通过该膨胀部段膨胀到容器内。压力容器还包括CNG加载附件，以在容器的内部容积的某点处注入CNG，由此增大CNG膨胀点和容器壁之间的空间。

Description

压力容器以及将压缩天然气加载到压力容器内的方法
本发明涉及一种压力容器以及将压缩天然气(CNG)加载到压力容器内的方法。一旦加载，压缩天然气可储存在压力容器内或者在该压力容器内运送到其它地方。
压缩天然气是天然气(通常为原态天然气)的一种形式，由此，在该压缩状态下(在室温(20摄氏度)下可能处于200到300巴的压力下，即，通常在250巴左右)，它可在这样的体积内进行储存和运送，该体积占据了大气压下气体将占据的体积的非常小的一部分。通常，体积减少约99％，即，气体占据了大气压下气体将占据的体积的也许仅1％或更少。因此，通过使用压力容器来运送CNG是商业上可行的选择，并且与使用管线来运送原态天然气相比，由于后者涉及的距离通常较长和/或管线须延伸跨越的洋或海的水域通常较深，所以前者可能是商业上优选的选择。
将天然气加压到这些容器内可直接通过使用气体在天然地下井中被发现时的气体高压来实现。在此情况下，可使用设置在钻机处的管道系统将气体从井直接注入容器内。然后，井的压力提供用于加载操作的所需压力梯度。然而，作为替代方案，可替代地采用机械压缩机来将天然气加压到容器内。那些压缩机可将天然气压缩到期望的储存压力，即，压力处于如上讨论的250巴的量级。
将CNG加载到容器内较佳的是快速的过程，这是因为许多容器将通常存在于运输车辆上，诸如船或油轮。于是，快速但可靠且安全地将CNG加载到压力容器内会因此大大有助于使得使用这种容器来运送CNG更经济、加载时间更短、船的装货更快。例如，如果在船上有200个容器需要依次加载并且如果每个容器花10分钟加载，则船的总装货时间将是33个小时。因此，将加载时间缩短为5分钟大大有助于运送效率。为此，通过将天然气快速加载到容器内来加载容器，并且这在加载容器的初始阶段中涉及允许加压的CNG从供给管线以快速和不受控的方式膨胀到“空的”容器内。在本领域中被称为节流(throttling)的该过程涉及天然气通过容器入口的快速绝热膨胀。然而，天然气在容器内的快速膨胀会使气体快速冷却并且也使容器的入口和围绕该注入点的区域快速冷却。这种冷却效应已熟知并且在科学文献中记载，并经常被称为“焦耳-汤姆逊”效应，下文中为JT效应。如由天然气湍流膨胀到压力容器内所引起那样，天然气的这种冷却会在加载过程一开始时非常迅速，这是因为此时压力变化最大。毕竟，“空的”容器将处于大气压或者处于至少比入流的CNG更显著接近于大气压的压力，由此压力梯度处于最大。
如上所建议那样，膨胀和冷却的天然气将易于冷却入口、即容器颈部以及容器的围绕该入口的内壁。它们还将冷却容器的其余部分，但由于容器的这些其它部分不太接近于膨胀点因此冷却(剧烈)程度不同。
入口周围的冷却会造成容器材料暴露于极低温度以及跨越整个容器的较大温度梯度。这在外面温度已经非常低、即零下摄氏度的情况下尤其有问题，这种情况会在某些钻机区域内或者一年中的某些时段中出现。容器内壁的最接近该入口(或者如果采用多于一个入口来加载CNG则为多个入口)的区域将尤其暴露于这些低温，并且由于接近于膨胀点而具有相对于容器的更远侧区域(即具有CNG膨胀的最湍流部分的区域)的温度梯度。此外，由于这些入口区域通常呈“颈部”形状，诸如呈瓶颈形状，在整个容器壁上的温度梯度会造成容器壁内的应力和应变－相对较小直径的颈部将由于其温度降低而试图收缩，而周围部分将试图以不同速率收缩。
当使材料冷却时，其材料特性会改变，从而通常使部件/壁更脆性。此外，离岸地和近岸地储存和运送CNG的经验表明：加载和卸载CNG的反复循环以及通过由此产生的JT效应对容器的反复冷却会造成使容器的入口和周围壁、即最暴露于膨胀(以及由此冷却)气体的区域逐步劣化或者可能甚至是脆裂，并且这会造成材料特性的改变。
在金属压力容器的情况下，降低的强度或者其它改变的特性使得通常在微裂纹或其它可能更严重缺陷的可接受度方面的容忍度减小。毕竟，它们会具有造成容器的灾难性失效、即容器爆裂的可能性。
同样，金属容器也会只是由于疲劳而失效，这种疲劳是由反复加载和卸载容器产生的循环应力和应变造成的，并且较冷环境将减少疲劳寿命。
在复合材料压力容器的情况下，脆化问题不太可能造成大规模开裂和灾难性失效，但开裂仍会最可能出现在基质材料内(通常为聚合物树脂)，这通常造成微裂纹，以及由此带来有问题的CNG泄漏。然而，这些失效均被归类为容器入口和/或壁的“JT脆化”，并且通常起初在其内部区域内显现，并且由此看起来是需要更换该容器的容器机械失效，但更换是个昂贵过程，因为每个容器都是昂贵的物品。
因此，从机械和经济角度看，考虑到JT效应的存在对加载CNG压力容器的过程来说是不可避免的结果，在加载容器过程中控制JT效应的作用对容器的结构稳固性和耐久性是关键的。
在存在上面讨论的所有问题的情况下，本发明试图减少JT效应对用于容纳、储存和运输CNG的压力容器的影响。特别是，本发明的目的是减少容器的JT脆化的发生率，由此将减少容器失效的数量，并且首先第一位的是要使容器的预期使用寿命更长。
根据本发明，提供一种用于储存和运输CNG的压力容器，所述压力容器包括限定内部容积的本体，CNG在该内部容积内储存和运输，所述本体具有入口，CNG能通过所述入口加载到所述容器的所述内部容积内，所述入口包括加载附件，该加载附件从其近端延伸到其自由远端，以相对于所述容器的所述内部容积向内突出。通过具有该附件，气体在进入容器时将仍膨胀。然而，气体将最快速地使附件、而不是使容器的颈部或端壁冷却。然而，该附件可自由膨胀和收缩，并且它将不会暴露于外部加载力，因为它与容器颈部间隔开，并且位于容器内部。
较佳地，容器的本体大致由圆筒形部分限定并且具有两个盖，且入口位于这些盖中的一个内或上。
较佳地，盖中的至少一个具有拱顶形状。
较佳地，所述入口以相对于拱顶形状的轴线为大致轴对称构造位于所述容器的拱顶形状上、即盖中的一个上。
较佳地，拱顶形状具有轴向深度，且加载附件的延伸量等于或约等于拱顶的轴向深度的两倍。
在另一种结构中，拱顶形状具有轴向深度，且加载附件的延伸量等于或约等于拱顶的轴向深度的一倍半。
较佳地，加载附件大致沿容器轴线延伸。该轴线通常是容器的纵向轴线，因为容器将通常为长形的。
该容器可以是金属(例如，钢)容器或者复合容器或者例如钢和复合物的混合型容器。
该容器可具有超过2米、即较佳达20米的长度。
该容器可为大致圆筒形，或者它可具有大致圆筒形部段，并具有1米或更大、例如6米的外直径。
较佳地，加载附件大致通过或向容器的中部延伸。
加载附件可具有渐变的内部尺寸，即，尺寸向加载附件的自由远端比在近端处大。
该加载附件可形成为相对于容器的不同结构，并且在容器的颈部结构或者壁开口之处或之内密封地联接于容器。
加载附件可在容器内形成悬臂梁。
附件的近端可约束于所述容器的颈部结构或者壁开口之处或之内。
较佳地，加载附件由金属制成。较佳地，金属是钢。替代的结构可使加载附件由聚合材料制成。
附件可一体形成为容器的入口的一部分。该入口连同其附件将构成上述不同结构的一部分。然而，替代地，入口及其附件均可一体形成为容器的一部分。
较佳地，相对于容器的中心轴线或者纵向轴线而言，所述加载附件的向内延伸量与所述容器的内部最大径向尺寸大致一样长。
相对于容器的中心轴线或者纵向轴线而言，加载附件的向内延伸量可比所述容器的内部最大径向尺寸长，但比该轴线的内部长度短。
附件具有自由端，因为它不在容器内部的整个长度上延伸。于是，相对于容器的中心轴线或者纵向轴线，加载附件的向内延伸量在容器的内部最大直径尺寸的40％到80％之间。
较佳地，入口形状为圆形。
较佳地，加载附件为大致管状。
例如，加载附件可为中空的并且具有通过其中间从一端延伸到另一端的中心孔。
加载附件可包括延伸通过其侧壁的多个孔。
加载附件的远端包括扩散器头。
较佳地，扩散器头包括多个孔。
各孔的横截面面积之和可约等于或者可超过附件的最小内部和敞开的总横截面面积。这确保附件不在其膨胀到容器内之前不必要地进一步约束流体流动。
横截面面积之和可约等于或可超过具有12英寸(约30厘米)直径的圆的横截面面积，即面积应至少为700cm2。
横截面面积之和可约等于或可超过具有24英寸(约60厘米)的直径的圆的横截面面积，即面积应至少为2800cm2。
本发明还提供一种将CNG加载到压力容器内的方法，所述方法包括如下步骤：
提供压力容器，所述压力容器具有限定用于容纳CNG的内部容积的本体，所述压力容器具有用于将CNG加载到所述容器内的入口，并且所述入口包括加载附件，所述加载附件从其近端延伸到其自由的远端，以相对于所述容器的所述内部容积向内突出；
提供CNG的高压供给管线，并且将所述管线经由所述入口与所述容器联接；以及用CNG将容器填充到期望的最终压力。
在填充步骤之前，所述内部容积通常设置成基本上没有CNG，或者是其内的残余CNG相对于CNG供给管线的高压来说处于低压。例如，该压力可以是大气压。然而，通常，该压力将升高到略高于大气压，这是因为由于时间效率的原因容器整个排空CNG是不常见的。
较佳地，所述供给管线连接到压力探测器，所述压力探测器用于探测所述容器内的压力，并且当探测到预设定在控制机构内的期望的最终压力时，经由阀来切断填充步骤。
用于该方法的压力容器将通常根据本发明的第一方面。
现在将仅借助示例、参照附图来更详细描述本发明的这些和其它较佳或可选特征，在附图中：
图1是将CNG加载到现有技术的压力容器内的示意图，其中，以局部剖视图示出该压力容器；
图2是根据本发明的压力容器的、也是局部剖视的示意图；
图3示意地示出用于示意地阐释JT效应对于CNG压力容器的机械性能的影响的曲线图；以及
图4示意地示出剖过根据本发明的加载附件的出口部分的剖视图。
如图1和2中所示，其中图1是现有技术的压力容器10而图2是根据本发明改型的压力容器100，CNG运送容器10、100一般具有圆筒形本体1、101以及位于其各端部(仅示出一个端部)上的拱顶形端盖2、102。这些拱顶形端部2、102会甚至比所示的更显著或者更不显著，即，如图1和2中所示，它们可以是相对平坦的并且具有倒圆肩部，或者它们可以呈相对圆锥形并且仅具有缓和的主曲线以及更明显倒圆的肩部(未示出)，或者它们可倒圆成半球形形状(未示出)。
在这些端盖2、102内或从这些端盖起形成有用于容器10、100的颈部3、103。为了加载容器10、100，将CNG通过颈部3、103注入容器10、100的内部容积内。此注入在气体进入容器10、100时造成气体的湍流膨胀8。在图1中示意地示出膨胀8。该膨胀引起JT效应，这特别在多个加载/卸载循环之后会引起容器10、100的结构(构造)的JT脆化。
在图1中，容器10的最为暴露于JT脆化的区域位于具有气体入口6的端盖2的内表面7上、即在颈部3处或附近。加载前容器10的压力是容器初始压力LP。诸如当容器10已基本上排空所有残余CNG时，这通常将是相对低的压力，并且它可能低到周围的大气压，即通常为1巴。然而，初始压力LP通常将高于大气压，诸如也许是30到50巴。这是因为在从容器10卸载CNG之后会在容器10内留有残余CNG。
这是因为以下情况：从压力容器10完全卸载CNG经常是不切实际的，因为这将耗时很久来维持加载效率。其次，通过使残余压力留在容器10内，从高压CNG源重新填充容器时的压力梯度不那么剧烈，由此至少一定程度上减少JT效应的严重性。因此，即便在输送点或分配点处卸载CNG之后也会通常在容器10内留有残余CNG。
如图1中所示，通过将CNG输送管线或管路5联接于容器10来开始加载CNG。这种联接使得在输送管路5和压力容器10之间形成高压密封6。通过输送管线输送的CNG 9将处于高压HP，该高压会在几百巴的数量级上，并且将通常为200到300巴之间。
在许多应用情况下，将输送压力设定为大约250巴。
在输送管线5和容器10的内部容积4之间存在压力梯度的情况下，则CNG 9在其进入容器10时膨胀8。此时，容器10的压力开始增大。然而，膨胀还是会造成JT效应。
如上讨论那样，端盖2的内表面7加上颈部3将是最受JT效应影响的区域。为了减慢在这些区域处的任何给定位点处的膨胀速率，可看到颈部3在并入端盖2时略向外渐变。这允许气体的略微更逐步的或受控的膨胀，并且还允许气体以比供给管路5低的压力进入容器的内部容积的相对不受限制的自由空间内。这会使JT效应不局限于作用在容器壁和颈部上。然而，仍在容器的颈部周围以及端盖2的内表面7上最容易感受到这种效应。
在加载过程的最后阶段中，供给管路和容器10的内部容积之间的压力梯度明显变小，并且CNG继续流动直至容器被认为完全加载好为止。此时，通过阀来切断供给，以使输送管路5关闭。同样，容器也能以传统方式来关闭。然后，可使输送管路5与容器10断开。
传感器可用于确定容器内的压力，并且可用于确定最佳的切断时刻。
然后，可运送压力容器，以使储存在其内的CNG能在期望的目的地卸下。
然后重复该过程，其中，将新的CNG重新加载到空的容器10内。
这种加载和卸载循环将在压力容器的使用寿命期间多次实施，这或许在容器的使用寿命过程中是几百或者几千次。因此，容器需要在结构上能够应付加载/卸载过程中反复的热以及机械应力和应变。此外，由于加载和卸载经常会在严苛环境中进行，诸如在极冷或热的温度下，诸如是在沙漠或者极地环境中，并且由于快速地搬运容器因此也许没有尽最大可能注意和当心，容器仍须坚固并且能够经受这种处理，而且在这种处理的最坏阶段(特别是当压力梯度处于其峰值、即在加载操作开始时)不发生断裂。
为了允许容器更易于应付这些极端情况，如图2中所示，本发明附加地在容器100的颈部103内提供加载附件110。该附件有助于减轻CNG膨胀到压力容器100内时的不期望的JT效应。
加载附件110整个设置在容器100内部，其中，颈部103构成该容器100的一部分。附件110部分地容纳于容器100的颈部103内，而其余部分则延伸到容器100的内部容积104内。
附件110的标称外直径示出为是不变的。同样，标称内直径示出为也是不变的。
在颈部103处，附件110的标称直径约等于容器100的颈部103的标称内直径。借助过盈配合以及采用本领域中已知的方法进行适当密封，使附件110相对于颈部103密封。然而，将这种附件安装到容器内部的其它方法也是可以的。例如，附件可一体地形成于容器颈部处。
附件110也示出为从容器100的颈部103向容器100的中部悬伸，由此具有在容器100内延伸的自由长度。
加载附件110在此基本实施例中由一段管状管路来提供。加载附件具有CNG入口111和CNG出口112以供CNG通过。
入口111构造在附件的近端处，并且永久或者可释放地联接于诸如本领域中已知的、用于连接到CNG输送管线或者管路5的连接件。例如参见图1。
CNG出口112位于附件110的自由端或者远端上，该自由端或远端与容器100的颈部103间隔开。由此，它起到使CNG释放到容器100的内部容积104内的点与容器的颈部103和端盖102的内表面107(即容纳颈部(或CNG入口)的端盖)间隔开的作用。由此，CNG被释放到容器100更内部，使快速冷却效应对于颈部和内表面107来说不那么显著。替代地，附件110经受冷却效应的最坏情况。这是一种较佳的结构，因为附件将不会引起容器侧壁内的明显加载。同样它将不受外力作用。
在此实施例中，附件110的自由长度以及位于其端部处的开口在容器内部轴向地延伸。然而，不同的几何形状也是可以的。仅为较佳的是，附件110允许CNG离开容器100的颈部103和内表面107足够远地释放到容器100内，以将对容器100的这些结构上重要的元件的JT效应减到最少。
现转到加载附件的尺寸方面，在图2中可见悬伸的加载附件110的自由长度为压力容器100的端盖102的轴向深度L的约1.5倍。自由长度可比轴向长度L的例如2倍长或甚至更长。
在其它实施例中，加载附件110的自由长度能以容器的圆筒形本体的内直径的百分比来计量，例如是容器的圆筒形本体的内直径D的约40％，即它可比容器的圆筒形本体的内半径小约10％，或者如所示它可以更长，例如如所示为内直径的约60％或更长，即比半径更长。
在另一实施例中，长度可长达所述内直径D的80％。
在较佳结构中，加载附件插入的自由长度为容器直径D的40％至80％之间。然而，在其它实施例中，加载附件的自由长度可为容器100的内部长度的10％至80％之间，即，它无须在容器的整个内部长度上延伸，并且较佳地比容器的内部长度短得多，即，较佳地不超过该长度的一半，或者不超过该长度的四分之一。
因为加载附件设计成在离开容器的拱顶内壁足够远的位置提供使气体进入容器的入口，较佳的是加载附件的自由长度达到或者等于容器的内直径D的一半(即，D的50％)。使该自由长度与使端部远离容器壁而提供最低限度额外益处所需的长度相比更长，如下文阐释那样，但这将使其在制造时需要附加材料，这首先是由于其增加的长度，其次是为了补偿它将例如由于运输振动而受到的增大的悬伸力。于是，加载附件的成本将增加。
在使端部远离容器壁方面没有额外益处的原因在于，附加长度只不过将保持相对于容器的圆筒形部分的最接近侧壁的恒定接近度，而不管该长度是容器直径的50％还是例如该直径的60％。然而，假设该长度为直径的50％，即便在端部102为半球形拱顶的情况下，也具有如下益处，即，使得从该自由端到容器的最接近侧壁的距离最大化，以不再使侧壁的任何部分或者颈部暴露于由JT效应引起的冷却作用的极度集中。换言之，任何附加长度将用于使入口更远离颈部，但这并不会使入口更远离圆筒壁。
现参照附图的图3，其描述和简要分析了响应于CNG加载的CNG压力容器的机械特性。
图3的曲线图示出根据时间t的容器的屈服强度σy(或者在复合结构的情况下为极限强度)、以及通过增加内部压力σop和容器内的温度T而产生的应力的特性。
容器的内部压力随着CNG加载到容器内而增大。由容器壁支承的应力σop相应增加。然而，随着将CNG加载到容器内，气体温度T由于JT效应而起初减小。然后，温度T在瞬时t*时达到最小值。此后，容器内的气体温度T增大，这是因为随着容器内压力增大(即存在较小的压力梯度)，JT效应减到最少。
与冷CNG接触的容器内壁的温度将在该初始时间段期间同样减小，但由于热惯性降温有一定延迟(当温度下降时，气体将比容器内壁冷却得更快)。容器内壁的这种温度降低引起容器壁的屈服(或极限)强度σy类似地下降(JT脆化)，并且该温度和屈服(或极限)强度σy将在时刻t**时达到最小值。这比瞬时t*更晚发生。这就是气体比容器内表面更冷的原因，甚至当气体开始再次热起来时，它仍暂时保持比容器的内表面更冷，由此气体将在该短时段内继续降低壁的温度。然而，最终，气体达到超过壁温的温度，此时壁开始再次热起来并且屈服强度再次增大。
容器材料的内部的冷却程度和速率决定了可能发生的容器的JT脆化量。在机械方面，JT脆化将造成材料的屈服(或极限)强度σy减小，并且如所示由于容器的较低温度这会是瞬时效应。然而，这也可以是累积效应，由此反复加载和卸载造成屈服(或极限)强度在较低的初始值开始，并且由此也达到较小的最低值。
σy、σop以及t**之间的关系将决定：由于1)因容器内CNG压力而造成对侧壁的加载；以及2)由于发生的JT脆化而造成容器失效的可能性。在此方面，重要的是不允许屈服(或极限)强度σy降低到可由容器壁支承的应力σop以下。由此，壁的温度下降过大是不期望的，并且因此使这种降温减到最少是较佳的。这就是本发明的附件所起到的作用：容器中最冷的部分(即附件)仍是容器的非压力承载元件，并且保持流入气体的最冷部分尽可能远离容器的压力承载侧壁/端部。
最后，图4示出附件213的改型，这种改型允许提供更长的附件213以及更大的总开口横截面面积，以允许CNG从高压供给管路更为受控地膨胀。
加载附件的该实施例包括CNG扩散器头。扩散器头包括多个孔A1到A5。可设有许多这种孔。
在该图中示出五个。这些孔设置成允许气体通过多个孔扩散，而不是仅从一个出口膨胀。
在图4的实施例中，加载附件213的孔提供多个气体出口，并且它们均可向呈悬臂梁形式的附件(附件如之前那样附连到容器的端盖)的远端定位。此外，它可支承于容器颈部内，尽管这在图4中未示出。
扩散器头有助于减少JT效应的影响。这是因为：与仅流过附件的中空管相比，扩散器头将允许气体在进入容器时经过更大的开口横截面面积。由此，气体将在容器的更大比例的容积上膨胀，由此膨胀不那么局限于特定点。尽管如此，通过附件的高压气体量可保持在全开状态下，以确保气体尽可能快速地加载到容器内。
此外，由于CNG可通过若干开口而不是仅一个开口，它在进入容器时更少湍流地膨胀和/或更广地散布，由此具有如下优点：通过每个开口的气体体积更小，因此在其与壁的特定区域直接相互作用方面的强度不太集中。
图4示出位于加载附件213的远端上的总共五个CNG扩散器孔。一个较佳为圆形的孔A3与容器纵向轴线成一直线地开口，并且位于扩散器头的垂直于所述轴线的壁上。该孔示出为与加载附件同轴并且由此还较佳地与容器同轴。其它四个孔、如所示两个位于扩散器顶面、两个位于扩散器底面，相对于该轴线横向地开口。
其它孔(未示出)可在纸面内延伸并且延伸到纸面外。
在图4中，孔相对于如所示穿过容器轴线的水平面对称设置，即各孔关于所述水平面彼此相对地设置。这有利于均匀扩散，尽管这不是本发明的重要特征。
为了在加载时增大CNG扩散，设计孔的尺寸时遵循如下标准：各孔的横截面面积之和应大于延伸通过容器颈部(或者如果较小则是通过附件)的孔的横截面面积。
在此实施例中，容器颈部提供18英寸(约45厘米)的孔，而所述面积之和大于或约等于具有约18英寸(约45厘米)的直径的圆的面积、即通过容器颈部的气体入口的面积。
CNG压力容器的入口颈部的另一较佳标称直径为24英寸(约60厘米)。设计孔的尺寸时适用相同标准：开口表面的面积之和可等于或超过具有约24英寸(约60厘米)的圆的面积。
给定其功能的情况下，加载附件可用不同材料制成。可用于附件的材料的示例是金属，特别是已由用于CNG应用的相关ISO标准认可的金属，像某些级别的碳钢。然而，这些加载附件可由铝制成，铝比钢更轻并且具有良好的耐腐蚀性。如果要将成本保持较低，则碳钢是较佳的。聚合材料或增强型聚合材料对于加载附件也是可行的，这些材料一般耐腐蚀、更低价且比金属更轻。它们也需要焊接，并且它们可以是顺应性的以进行更简单地组装。由于聚合材料或增强型聚合材料轻质，它们也可更长，而不会引起额外的悬伸力，特别是当在使用时保持在水平情况下时。
使用本发明的压力容器能承载多种气体，诸如来自钻井的原气，包括原态天然气，例如当被压缩时的原态CNG或RCNG、或H2、或C02或加工过的天然气(甲烷)，或者是原态天然气或部分加工的天然气，例如C02份额达到14％摩尔、H2S份额达到1000ppm、或者H2和C02气体杂质、或其它杂质或腐蚀性种类。然而，较佳的用途是CNG运输，无论是原态CNG、部分加工的CNG或者清洁CNG(加工到标准的可输送到终端用户例如，商用、工业或住宅)。
CNG可包括可变混合比的各种可能组成成分，一些成分处于气相，另一些处于液相，或者气相与液相的混合物。那些组成成分将通常包括下述化合物中的一种或多种：C2H6,C3H8,C4H10,C5H12,C6H14,C7H16,C8H18,C9+烃类,C02和H2S加上可能的液态甲苯、柴油和辛烷和其它杂质/种类。
仅借助示例上面描述了本发明。在所附权利要求书的范围内可对本发明作详细改型。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于储存和运输CNG的压力容器，所述压力容器包括限定内部容积的本体，CNG在内部容积内储存和运输，所述本体具有入口，CNG能通过所述入口加载到所述容器的所述内部容积内，所述入口包括加载附件，所述加载附件从其近端延伸到其自由的远端，以相对于所述容器的所述内部容积向内突出，
其中，相对于容器的中心轴线或者纵向轴线而言，所述加载附件的向内延伸量包括在容器的内部最大直径尺寸的40％到80％之间的范围内。
2.如权利要求1所述的压力容器，其特征在于，所述容器的所述本体大致由圆筒形部分限定并且具有两个盖，且所述入口位于所述盖中的一个内或上。
3.如权利要求3所述的压力容器，其特征在于，所述盖中的至少一个具有拱顶形状。
4.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述入口以相对于拱顶形状的轴线为大致轴对称构造位于所述容器的拱顶形状上。
5.如权利要求3或4所述的压力容器，其特征在于，所述拱顶形状具有轴向深度，且所述加载附件的延伸量等于或约等于拱顶的轴向深度的两倍。
6.如权利要求3或4所述的压力容器，其特征在于，所述拱顶形状具有轴向深度，且所述加载附件的延伸量等于或约等于拱顶的轴向深度的一倍半。
7.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件大致沿所述容器的轴线延伸。
8.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件大致通过或向所述容器的中部延伸。
9.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件具有渐变的内部尺寸，所述内部尺寸向所述加载附件的自由的远端比在近端处更大。
10.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件形成为相对于所述容器为不同结构，并且在所述容器的颈部结构或者壁开口之处或之内密封地联接于所述容器。
11.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件在所述容器内形成悬臂梁，所述加载附件的近端约束于所述容器的颈部结构或者壁开口之处或之内。
12.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件由金属制成。
13.如权利要求12所述的压力容器，其特征在于，所述金属是钢。
14.如权利要求1-11中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件由聚合材料制成。
15.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件一体形成为所述容器的一部分。
16.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，相对于所述容器的中心轴线或者纵向轴线而言，所述加载附件的向内延伸量与所述容器的内部最大径向尺寸大致一样长。
17.如权利要求1-15中任一项所述的压力容器，其特征在于，相对于所述容器的中心轴线或者纵向轴线而言，所述加载附件的向内延伸量比所述容器的内部最大径向尺寸长，但比所述轴线的内部长度短。
18.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述入口的形状为圆形。
19.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件为大致管状。
20.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件为中空的并且具有单个中心孔。
21.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件包括穿过其侧壁的多个孔。
22.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件的所述远端包括扩散器头。
23.如权利要求22所述的压力容器，其特征在于，所述扩散器头包括多个孔。
24.如权利要求23所述的压力容器，其特征在于，所述各孔的横截面面积之和等于或超过附件的最小内部和开口的总横截面面积。
25.如权利要求24所述的压力容器，其特征在于，横截面面积之和等于或超过具有12英寸(约30厘米)的直径的圆的横截面面积。
26.如权利要求24所述的压力容器，其特征在于，横截面面积之和等于或超过具有24英寸(约60厘米)的直径的圆的横截面面积。
27.一种将CNG加载到压力容器内的方法，所述方法包括如下步骤：
提供一种压力容器，所述压力容器具有限定用于容纳CNG的内部容积的本体，所述压力容器具有用于将CNG加载到容器内的入口，并且所述入口包括加载附件，所述加载附件从其近端延伸到其自由的远端，以相对于所述容器的所述内部容积向内突出；
其中，相对于容器的中心轴线或者纵向轴线，所述加载附件的向内延伸量包括在容器的内部最大直径尺寸的40％到80％之间的范围内；
提供CNG的高压供给管线，并且将所述管线经由所述入口与所述容器联接；以及
用CNG将所述容器填充到期望的最终压力。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，在填充步骤之前，所述内部容积设置成基本上没有CNG，或者是残余CNG相对于CNG供给管线的高压来说处于低压下。
29.如权利要求27或28所述的方法，其特征在于，所述供给管线连接到压力探测器，所述压力探测器用于探测所述容器内的压力，并且当探测到预设定在控制机构内的期望的最终压力时，经由阀来切断填充步骤。
30.如权利要求27、28或29所述的方法，其特征在于，所述压力容器是根据权利要求1-26中任一项所述的压力容器。
31.一种包括如权利要求1-26中任一项所述的至少一个压力容器的船。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
PCT/EP2011/071791的19(1)条声明
通过加入之前权利要求18的主题来修改权利要求1。已对新的方法权利要求27(之前权利要求29)作出对应修改。已删除了之前权利要求18、28、33和34.。已对之前权利要求24和25(新的权利要求23和24)的从属关系的错误作出少量修改。
审查员列举了文献D1以基于缺乏新颖性或创造性来否定修改前的权利要求。遗憾的是，审查员并未提供关于否定权利要求的附加细节，因为是否这种否定是基于D1的现有技术的描述(图1)或者是D1中考虑的详细结构(图5)是不清楚的。
在任何情况下，应认为文献D1并未公开具有加载附件的、用于储存和运输CNG的压力容器，其中，相对于容器的中心或纵向轴线而言，加载附件延伸到容器的内部最大直径尺寸的40％到80％之间，如修改后的权利要求1和27所述那样。
如独立权利要求中所述那样使压力容器设有加载附件，通过保持出气口与压力容器的壁间隔开来防止在用CNG来加载的初始阶段过程中使这种容器的结构外壳发生脆化。D1由于提供内部填充的腔室76而具有明显更复杂和昂贵的方案。
相似地，由审查员指出的其余引用的现有技术文献——无论单独看或将它们结合来看——均没有公开或建议修改后的权利要求1和27的主题。

Claims (35)

1.一种用于储存和运输CNG的压力容器，所述压力容器包括限定内部容积的本体，CNG在内部容积内储存和运输，所述本体具有入口，CNG能通过所述入口加载到所述容器的所述内部容积内，所述入口包括加载附件，所述加载附件从其近端延伸到其自由的远端，以相对于所述容器的所述内部容积向内突出。
2.如权利要求1所述的压力容器，其特征在于，所述容器的所述本体大致由圆筒形部分限定并且具有两个盖，且所述入口位于所述盖中的一个内或上。
3.如权利要求3所述的压力容器，其特征在于，所述盖中的至少一个具有拱顶形状。
4.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述入口以相对于拱顶形状的轴线为大致轴对称构造位于所述容器的拱顶形状上。
5.如权利要求3或4所述的压力容器，其特征在于，所述拱顶形状具有轴向深度，且所述加载附件的延伸量等于或约等于拱顶的轴向深度的两倍。
6.如权利要求3或4所述的压力容器，其特征在于，所述拱顶形状具有轴向深度，且所述加载附件的延伸量等于或约等于拱顶的轴向深度的一倍半。
7.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件大致沿所述容器的轴线延伸。
8.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件大致通过或向所述容器的中部延伸。
9.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件具有渐变的内部尺寸，所述内部尺寸向所述加载附件的自由的远端比在近端处更大。
10.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件形成为相对于所述容器为不同结构，并且在所述容器的颈部结构或者壁开口之处或之内密封地联接于所述容器。
11.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件在所述容器内形成悬臂梁，所述加载附件的近端约束于所述容器的颈部结构或者壁开口之处或之内。
12.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件由金属制成。
13.如权利要求12所述的压力容器，其特征在于，所述金属是钢。
14.如权利要求1-11中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件由聚合材料制成。
15.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件一体形成为所述容器的一部分。
16.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，相对于所述容器的中心轴线或者纵向轴线而言，所述加载附件的向内延伸量与所述容器的内部最大径向尺寸大致一样长。
17.如权利要求1-15中任一项所述的压力容器，其特征在于，相对于所述容器的中心轴线或者纵向轴线而言，所述加载附件的向内延伸量比所述容器的内部最大径向尺寸长，但比所述轴线的内部长度短。
18.如权利要求1-15中任一项所述的压力容器，其特征在于，相对于所述容器的中心轴线或者纵向轴线而言，所述加载附件的向内延伸量在所述容器的内部最大直径尺寸的40％到80％之间。
19.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述入口的形状为圆形。
20.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件为大致管状。
21.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件为中空的并且具有单个中心孔。
22.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件包括穿过其侧壁的多个孔。
23.如前述权利要求中任一项所述的压力容器，其特征在于，所述加载附件的所述远端包括扩散器头。
24.如权利要求21所述的压力容器，其特征在于，所述扩散器头包括多个孔。
25.如权利要求22或24所述的压力容器，其特征在于，所述各孔的横截面面积之和等于或超过附件的最小内部和开口的总横截面面积。
26.如权利要求25所述的压力容器，其特征在于，横截面面积之和等于或超过具有12英寸(约30厘米)的直径的圆的横截面面积。
27.如权利要求25所述的压力容器，其特征在于，横截面面积之和等于或超过具有24英寸(约60厘米)的直径的圆的横截面面积。
28.一种基本上如参照图2到4中的任一个或多个之前描述的压力容器。
29.一种将CNG加载到压力容器内的方法，所述方法包括如下步骤：
提供压力容器，所述压力容器具有限定用于容纳CNG的内部容积的本体，所述压力容器具有用于将CNG加载到所述容器内的入口，所述入口包括加载附件，所述加载附件从其近端延伸到其自由的远端，以相对于所述容器的所述内部容积向内突出；
提供CNG的高压供给管线，并且将所述管线经由所述入口与所述容器联接；以及
用CNG将所述容器填充到期望的最终压力。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，在填充步骤之前，所述内部容积设置成基本上没有CNG，或者是残余CNG相对于CNG供给管线的高压来说处于低压下。
31.如权利要求29或30所述的方法，其特征在于，所述供给管线连接到压力探测器，所述压力探测器用于探测所述容器内的压力，并且当探测到预设定在控制机构内的期望的最终压力时，经由阀来切断填充步骤。
32.如权利要求29、30或31所述的方法，其特征在于，所述压力容器是根据权利要求1-28中任一项所述的压力容器。
33.一种基本上如参照图2到4中的任一个或多个之前描述的将CNG加载到压力容器内的方法。
34.一种基本上如参照图2到4中的任一个或多个之前描述的用于CNG压力容器内的加载附件。
35.一种包括如权利要求1-28中任一项所述的至少一个压力容器的船。
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WO (1) WO2013083155A1 (zh)
ZA (1) ZA201404952B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110657870A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 中国石油天然气股份有限公司 一种气体称量装置
CN110657869A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 中国石油天然气股份有限公司 一种浮力补偿称量装置及浮力补偿方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE542080C2 (en) * 2017-10-09 2020-02-18 Scania Cv Ab A supply device for a valve arrangement, a valve arrangement, a gas reservoir and a vehicle
FR3082015B1 (fr) * 2018-05-31 2021-11-05 Gaztransport Et Technigaz Procede de gestion des niveaux de remplissage de cuves
EP3581843B1 (de) * 2018-06-12 2020-09-23 Nproxx B.V. Spülbarer druckbehälter
DE102019131405A1 (de) * 2019-11-21 2021-05-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Befüllen eines Druckbehälters eines Kraftfahrzeugs
DE102020213774A1 (de) 2020-11-03 2022-05-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Lanze für einen Wasserstoff-Tankbehälter eines Fahrzeugs und Wasserstoff-Tankbehälter für ein Fahrzeug

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1856679A (zh) * 2003-09-23 2006-11-01 韦斯特波特研究公司 用于保存制冷流体的容器
US20080209917A1 (en) * 2005-06-17 2008-09-04 Linde Aktiengesellschaft Storage Tank For Cryogenic Media
US20090139987A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Kiyoshi Handa Induction Warming System for Fiber Composite Gas Storage Cylinders
CN102174988A (zh) * 2011-03-09 2011-09-07 山东齐能能源技术有限公司 移动集成cng储运供气装置及控制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5937917A (en) * 1996-06-12 1999-08-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Charging method and charging structure of combustible gas and oxidizer gas, and material to be charged by using the charging method and the charging structure
FR2809475B1 (fr) * 2000-05-26 2002-08-30 Air Liquide Procede de fabrication d'un reservoir pour fluide cryogenique et reservoir ainsi obtenu
US6742554B1 (en) * 2002-12-09 2004-06-01 General Motors Corporation Device for overheat protection for a type 4 compressed gas container
AT501577B1 (de) * 2004-04-09 2007-05-15 Franz Ing Stuhlbacher Verfahren zum befüllen eines behältnisses mit einem gas
EP2363629B1 (en) * 2007-11-30 2012-10-24 Honda Motor Co., Ltd. Warming system for fiber composite gas storage devices

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1856679A (zh) * 2003-09-23 2006-11-01 韦斯特波特研究公司 用于保存制冷流体的容器
CN1856678A (zh) * 2003-09-23 2006-11-01 韦斯特波特研究公司 用于保存制冷流体的容器
US20080209917A1 (en) * 2005-06-17 2008-09-04 Linde Aktiengesellschaft Storage Tank For Cryogenic Media
US20090139987A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Kiyoshi Handa Induction Warming System for Fiber Composite Gas Storage Cylinders
CN102174988A (zh) * 2011-03-09 2011-09-07 山东齐能能源技术有限公司 移动集成cng储运供气装置及控制方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110657870A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 中国石油天然气股份有限公司 一种气体称量装置
CN110657869A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 中国石油天然气股份有限公司 一种浮力补偿称量装置及浮力补偿方法
CN110657870B (zh) * 2018-06-28 2021-04-30 中国石油天然气股份有限公司 一种气体称量装置

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