CN107588675A - 流体容器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种容器，该容器用于在容器出现故障的情况下控制流体流动。在根据本发明的实施例中，提供一种用于容纳流体的容器，包括：内容物区域；和与内容物区域以及与环境围绕区域形成界面的多片材区域，多片材区域的至少一个片材在该多片材区域的另一个片材出现故障时变形以阻止流体流出内容物区域的流动。

Description

流体容器

本申请是申请号为201180041944.8的中国发明专利申请(申请日：2011 年6月29日；发明名称：流体容器)的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于储存和/或运输流体物质的容器。

背景技术

对于用于流体/特别是用于例如氢气或天然气以及其他燃料的替代能源系统燃料的流体的储存和运输的储存容器(containment vessel)具有正在增长的兴趣。除了便于流体的密封，储存容器还应在涉及储存容器的意外事件的事件中提供安全保障。

迄今为止，在提高储存容器的安全特性上的成就很少，特别是对于诸如氢的流体。虽然在压力容器和管道中，材料和构造方法已经显著进步，自20世纪80年代以来，在容器的形式上已经很少有创新。通过增加引起灾难所需要的破坏强度的阈值，这些材料和方法的进步已经直接地贡献于容器安全性。在流体的添加剂和配方的其他进展增加了包含流体的安全性。 Goggin的美国专利7，694，840中描述容器安全的一个进展，该专利描述一种储存容器的形式的创新，在发生故障时在根本上增加了其安全性。

因此，迫切需要用于流体物质的储存和运输的更安全的先进的容器。

发明内容

根据本发明的实施例，一种容器包括容器壁和连接到容器壁的一个或更多个流动阻止结构，其中，所述一个或更多个流动阻止结构中的至少一个是多片材层，该多片材层变形以在容器壁出现故障时阻止流动。在一些实施例中，多片材层包括形成在各个片材之间的腔体。

在一些实施例中，一种容器包括内容物区域和多片材区域，多片材区域包括与内容物区域以及与环境围绕区域形成界面的至少一个多片材层。在一些实施例中，多片材层包括多个平面层和形成为定位在所述多个平面层之间的一个或更多个腔体。

以下将关于附图进一步详细描述这些和其它实施例。

附图说明

图1A和1B图示根据本发明的一些实施例的管道。

图1C示出了类似于在图1A和1B中显示的管道内的流体控制。

图1D、1E和1F提供了可以利用在管道芯内的流体控制装置的一些实施例。

图2A、2B、2C和2D示出了图1A和1B中图示的管道容器的壁中的破裂。

图3A和3B示出了本发明的多片材实施例中，其例如可以被用作在图1A 和1B中图示的管道100中的内层111，或由其本身作为流动阻止层。

图3C示出图3A和图3B中图示的多片材结构的多个片材之间的流体流动。

图4A和图4B分别地图示图3A和3B的多片材实施例在破裂前后的横截面。

图5A、5B、5C、5D和5E示出了根据本发明的一些实施例的非周期性多片材结构。

图6示出根据本发明的另一个多片材实施例。

图7示出图6在容器破裂紧之后的多片材结构。

图8A、8B、8C和8D示出了根据本发明的一些实施例的带有衬里和涂层的加压储存容器。

图9A、9B、9C和9D示出了容器的多个流动阻止实施例的示意性气泡图。

在附图中，具有相同标记的元件具有大致相同的功能。此外，附图不是按比例的。绘制对象仅作为示例，并且相对大小是不准确的。另外，提供附图以描述某些概念，并且可以被夸大，以更好地说明本发明的实施例的原理。

具体实施例

在以下说明中，给出描述本发明的某些实施例的具体细节。本发明在没有一些或所有这些具体细节的情况下也可以被实施，这对于本领域中的本领域技术人员将是显而易见的。所提出的特定的实施例的目的是要说明本发明，但不是限制性的。虽然没有在此具体地描述，但本领域技术人员可以实现在本公开内容的范围和精神之内的其他的结构、材料和/或组件的相对位置。

本发明的一些实施例操作，以帮助潜在地控制容器可能出现的灾难性事件，如破裂。如果在事件期间没有控制流体流，这样的事件可能成为灾难性的。一些相关的灾难性事件足以终止替代能源或化学处理创新的采用。通常情况下，最危险的灾难事件是混合组件和混合机构“链式反应”，其中容器故障是该链中的必要的环节。很多时候，可能会导致灾难性的故障而不是简单的不方便的破裂的事件的链可能在活动期间通过适当的流量控制被破坏。

本发明的一些实施例，提供提高各种各样的容器的安全性的结构。在一些实施例中，相同的结构也可以改善用于特定流体的容器的一些实施例的操作的经济性。

容器可以是限制或试图限制流体的位置的任何装置，例如管道或储罐。术语“容器”在此用作简洁术语，用于任何流体容纳装置。容器限制它们的流体内容物的部分或其整体的位置，而一些也可能限制容器的多段的全部或部分的位置，或外部冲击流体的全部或部分。例如，容器的一些实施例可以限制爆裂容器的片段可以去哪里，而其他实施例可以限制其中“流体”(如弹片发射地行进通过空气，否则其会击穿容器)可能渗透的位置。本发明的一些实施例可以被包括在移动(例如车辆)容器、可运输(容易地重新定位但是在运动中不一定是有功能的)容器以及在固定容器中。

多种装置可以被称为容器。其中可能包括本发明实施例的物理容器是瓶、罐、管道、软管、碗、桶、容器和包装。容器可以包括，例如，汽车油箱、超级罐式储存罐、叉式起重车的燃料罐、管道或固定储存容器。

本发明的一些实施例例如适用于诸如流体之类的材料的容纳、真空、以及能够流动的材料的混合。在本公开内容中，“流动”是指一过程，在该过程中，纯的或混合的物质从一个位置移动到另一个位置。这些物质可以是颗粒、粒状、块状、弹片、碎片以及甚至工件和混入真空、气体、液体、浆液和/或等离子体的物质的混合物。它们的流动可以例如由粒子散射、粘性力、重力、化学效应、惯性弹道运动或其他机构(例如，静电、静磁力或电磁耦合)控制。

在本发明的一些实施例，提供流体的较好的容纳，或者其成分在容器内的分布。容纳是指流体的全部或部分的位置的控制。容纳可以在有价值的操作、未预料到的操作、不良情况、非正常操作、部分地损坏的操作以及对容器的意外损坏的过程中执行。除了提高安全性和减少危害和/或因意外导致的经济损失，改进的容纳可以提供容器及其液体内容物的改进的控制和操作经济性。可以利用本发明的一些实施例以，例如，除了在异常事件中进行容纳以外，在填充和/或排空过程中，控制晃动、分层、填充率、释放率和热瞬变。

本发明的一些实施例可以静态地、动态地或瞬时地提供流体容纳。根据本发明的一些实施例的容纳可以显著地减少在特定情况下的流体流速。一些实施例可能会在一些时标内阻止流动，而不必在其他时标内减少流动。例如，可以无阻止地执行容器的填充，同时阻止容器的破裂。一些实施例可以阻止在容器内的特定位置或方向中流动，而不必在其他位置或方向中减少流动。

本发明的某些实施例，显著地降低在容器内的完全流动，而其他实施例也可以减少通过容器和其周围之间的界面的流动。有些容器实施例可以是开放式的，如桶或管道，其他容器实施例可以是封闭的，如危险材料袋、压力容器、燃料储存罐或其他类似结构。一些容器包括管道连接件，例如允许储存在容器(例如，类似于压力容器的大部分)中的流体的移入或移出的装置，和用于耦合进出容器的流体的联接器。因此，容器可以包括，例如，入口、出口、壁、室内隔板、外部壳、盖子、盖件、压力释放装置、爆破隔膜、阀和许多管道连接件。衬里和涂层是保护其它固体成分流体地迁移进入并且随后攻击它们的结构或化学性能或防止流体渗透那些其它部件(即壁，壳体等)的常规容器组件。

容器可以包括其它流动限制结构。例如，海上罐式船和液体燃料火箭可能包括内部的晃动挡板。为了保持控制车辆，其中，容器及其内容物构成车辆质量的重要部分，挡板可以阻止内部流体流动，并且因而限制所包含的流体的动态运动。被设计为阻止流体的内部流动的其他装置包括被设计为在轨道上时排放液体的航天器推进罐、习惯地称为“消音器”的枪管伸展部、和从在习惯地称为“消声器”的装置中的排气管排放车辆声响。

例如在Goggin的美国专利7，694，840中描述了在破裂的情况中用于控制流体流过容器的一些几何结构，通过引用将其全部内容结合在此。 Goggin描述了允许流体受控制地释放通过结构和流体受控制地流动通过结构的物质容纳容器。

根据本发明的一些实施例的结构，可以通过固体材料实现，包括缓慢蠕动粘性或胶状物质，以及其形状可以由于流体的动态作用力改变以阻止流动的常规粘接物。这种形状变化可以包括响应于特定流动条件皱缩、拉伸、弯曲和翘曲。

在一些实施例中，至少一个结构可以由一个或更多个“片材”形成。片材是表面延伸大致大于其厚度的结构。在一些实施例中，片材可以在结构上连接到其他片材或容器的其它部分。然而，流量控制的功能由引导流动的片材提供。腔体可以形成在片材之间。腔体可以是开口的或封闭的。腔体提供流动的重新定向，从而改变流动阻止的时标，或者在至少一个方向上对流动的限制。间隙是形成在片板之间以能够在垂直于片材厚度的方向上(即沿片材表面区域)进行指定流动的腔体，但在意外或瞬时流动中，片材可以皱缩间隙或重新布置自身以阻止大多数流动。

能够承受由压差(如管壁、容器压力壳体)引起的机械负荷和安装作用力(如凸台、法兰、裙边)的传统容器组件能够提供用于多片材结构的固定位置，以阻止它们在根据本发明的一些实施例的容器内的相对运动。

图1A和1B示出根据本发明的一些实施例的管道100。如在图1A中显示，管道100内衬有多个多同心层，其中，为了示例性目的，示出了在外管壁 114内的两个-内层111和中间层112。在一些实施例中，可以有任意数量的层，在此显示的2层(层111和112)仅用于说明目的。在一般情况下，层 111和112可以是单片材结构或多片材结构。在这个例子中，两个不同的层 111和112已经被组装为邻近管道壁114的内表面，以使层112屏蔽层111发挥作用的能力，避免可能存在于壁114的内径上的粗糙沟和突起，以及可能出现在诸如在壁114中的破裂或裂纹的任何破裂的边缘上的极端粗糙。在正常操作下，流体沿着管道100流动通过邻近内层111的开口115。

图1A示出管道100的切割截面的斜视图。管道100的图1A中斜视视图是斜视的，以使管道100的轴线几乎垂直于观察方向，以图示层111和112之间相对于壁114的关系。图1B示出管道100的侧视图，管道100被充分剖开以相对于壁114图示层111和112。

在图1A和1B中示出的实施例的管道100中，内层111可以是穿孔的纹理层，其本身可以由彼此弱密封的更多个纹理片材构成，例如，通过轻微的径向压缩。内层111可以通过径向压缩被限制以在由中间层112形成的可弯曲的光滑的内表面层内滑动，或者内层111可以被弱粘附在中间层112内，以使内层111能够从中间层112脱离，以通过流体作用力被拉入由管道100 中的破裂产生的裂口。另外，内层111可以包括允许在内层111的片材之间的流动的通道117。

中间层112的外表面也可以通过径向压缩或弱粘附被约束以保持固定在管道结构壁114内。正如以上讨论，内层111、中间层112和结构壁114环绕中空芯开口115并且对沿着管道100的预期流动提供最小的阻碍。正如图 1A和1B所示，流体在指定操作期间被约束到中空芯开口115和在管道100的内层111的通道117内。

一般而言，任意数量的层可以包括在管道100中。各个层提供垂直于层厚度并且因此垂直于管道100的壁114的流动限制。在一般情况下，虽然图1A和1B说明了长的圆柱形管道100，但管道100可以是任何截面形状，并且可以包括壁的扁平部分或非直管轴线，例如肘部和T形连接器。此外，一些实施例可以包括用在芯115内的片材结构，以便控制流体的流动，以促进混合或者防止分离。采用这样的进一步结构可能会消耗额外的管道泵送功率要求。

图1C示出了具有在芯115内的流量控制装置120的管道100。流动控制装置120可以用来提供混合、分离、层流、紊流或其它功能，以控制管道 100内流体的流动。管道100可以包括更多个装置120，并且另一个装置120 可以与管道100的长度共同延伸，并且可以利用芯115的横截面区域的任何部分。

图1D、1E和1F示出流动控制装置120的例子。图1D中的装置120图示混合装置，并且包括类似于风扇叶片的散热片122。散热片122使芯115中的流动出现漩涡。施加顺时针和逆时针漩涡的连续多级散热片122可以促进混合。

图1E中示出的装置120包括百叶窗124。百叶窗124是交叉网状的并且平行，以抑制湍流和促进层流。百叶窗124可以抑制芯115中流体的混合和保持分层。

图1F中示出的装置120说明撞击百叶窗126的侧视图。百叶窗126可以向内地相对于芯115的轴线成一定角度，以促进混合和湍流以及减少分层。

图2A显示图1A和1B的在管道100的部分已经破裂以形成裂口221之后的管道100。出于说明目的，裂口221可以是已知为流动缺陷的最常见形式破裂，其中，裂纹几乎沿着管的轴线传播相当大的距离。其他形式的管道破裂也很常见，诸如渗透损坏，如可能由叉车或“装载机”刀片造成，并且还由这个实施例减轻。如图2A所示，在大的完整的多片材内层111部分地通过裂口221突出时，形成凸起223。此外，在中间层112被推动通过裂口221时，形成平滑的边缘222。

图2B、2C和2D在裂口221的放大视图中进一步说明层111和112的操作。图2B说明管道100外部的壁114中的裂口221。如图2B中显示，中间层112通过裂口221突出以平滑围绕裂口221的壁114的粗糙表面。通常情况下，在裂口221处，壁114的材料被破坏，形成围绕裂口221粗糙和锯齿状边缘。

图2C示出了沿着裂口221的在图2B中所示的方向A-A的横截面。如在图 2C中图示，形成在壁114中的间隙中的裂口221由破碎的中间层112装衬。中间层112用于平滑壁114中的粗糙边缘以形成平滑边缘222。随后突出进入裂口221中以形成凸起223的内层111被保护免受被破裂壁114的锯齿状边缘穿刺。在这样的结构中，内壁111伸展并且其多片材结构本身变形，以提供凸起223，从而限制垂直于壁114的流体流动。

如在图2B和2C中显示，中间层112和内层111已经通过壁114中的裂口 221冒出，然而只有壁114和中间层112已经在裂口221中破裂。中间层112 只是本身在外部撕裂以在裂口221内形成光滑孔222。内层111滑动、凸起并且本身被挤压成不同的层形状，同时由流体压力差驱动而从芯115移动，通过孔222，以在裂口221处形成扭曲的但完整的流动阻止屏障。

图2D进一步示出在裂纹尖端224处在壁114中存在裂口221时中间层 112和内层111的动作。图2D是沿着图2B中示出的B-B的剖视图。如图2D中所示，在壁114中的裂口221处，壁材料可能被压出并且可能会成锯齿状。中间层112给破壁114的锯齿状边缘加衬里以形成平滑边缘222。同时，内层111自身重新形成凸起223，进入裂口221，以继续密封管100。通过在层 111内的这种相对运动产生的、变成裂口221中的障碍扭曲结合层111的故意设计的多片材结构，以阻止通过和围绕裂口221的流动。

在一些实施例中，中间层112是单片平滑物质。因此，中间层112可以是能够形成光滑边缘222的单片塑料、橡胶、延展性金属或其他的材料。

图3A示出了层300的实施例，层300可以用于阻止流动，例如，如图1A 和1B中所示的管道100中的内层111，或由其自身被应用为邻近任何容器的壁或用于任何容器的整个体积。如图3A中所示，层300是多片材结构。该视图是更宽层的方形截面，角被进一步切除以图示由更多单独的片材320 形成的内部布置。如图3A所示，层300被显示为包括更多个纹理片材302、 304、306、308、310、312和314，统称片材320。

图3B图示分解视图，进一步显示层300的各个片材320。在一般情况下，在多片材结构中可以利用任意数量的单个片材。正如在图3A和3B中所示，层300的片材可以被布置为使得腔体330形成在层300内，并且进一步地，可以形成通路316以允许流体流过层300。

如图3A和图3B所示，在一个片材上的部件可以相对于相邻的片材上的部件对齐。正如图3A和图3B中所示，层302、306、310和314是平坦的片材，在层300的厚度的垂直方向(即，垂直于层300的大表面区域)没有结构。片材304、308和312在垂直方向上，例如，在沿层300的厚度方向上可以具有结构。正如在图3A和3B中所示，片材304、308和312可以是“松饼盒”结构布置，使得层305、308和312中之一的空间体积与在其他层305、308 和312中的相似的空间体积不对齐。

为清楚起见，在更多个纹理片材320(片材302、304、306、308、310、 312和314)上的部件的几何结构在图3A和图3B中被示出为每个片材304、308和312的平面的六方晶系密堆叠平铺。同样为了清楚起见，只图示了片材302、306、310和314的两种片材几何结构穿插有片材304、308和312的三次重复。

层300可以包括单个片材的任何数量的重复。使用图3A和3B中低的数量的片材力求片材的多样性，并且图示片材的周期性足够大垂直于片材的表面区域以提供清晰性。然而，更多的层和更细的垂直层间距可以大致增加流动障碍，同时少至两层和与其中利用该层300的容器的尺寸的大约50％的一样大的垂直周期仍然可以提供流动障碍。另外，虽然图3A和图3B示出其中片材320被重复的例子，但片材320的每一个可以是不同的，以便优化层300的性能参数。同样地，周期地平铺片材320的平面的其他纹理和孔几何形状，包括三角形、矩形或在不同方向上的梯形以及诸如非周期性(例如，彭罗斯(Penrose))、混乱和随机平铺之类的其他平铺可以被利用作为片材304、308和312中单独的一个。

在一些实施例中，片材320可以是平面的(例如，未弯曲的金属片)，但是在一些实施例中，片材不是平面的，并且在一些实施例中，片材可以与孔316贯通。在一些实施例中，层3()0可以由床单或波纹金属板的层叠形成，例如，大多数是局部并行结构，其片材320不是严格平面的。其他片材320可以自己布置成空间填充物单元或隔间(腔体)，在各个片材320之间具有或不具有密封。层300可以以任何模式弯曲，例如，形成圆筒形结构，或符合结构壳体的曲率，或固定到其他结构上。

片材320的厚度不必是恒定的。片材320在它们的指定操作中可能会或可能不会彼此被固定，而是在正常操作中被固定到容器，以保持到合适的位置和适当的方位，以阻止瞬变流动。则层300可以由多个片材320形成，用用作流动阻碍的固体片材分离相邻的腔体330。在一些实施例中，腔体 330的形状可以固定，或者腔体330可以动态地改变形状，以在特定的条件下限制流动。

图3C示出图3A和图3B中示出的层300中的一些示例性流动模式318。在指定操作期间，流体在隔间之间流动，通过在由片材320中的纹理形成的通道中的周期孔316。孔316，例如，对应于在图1A和1B所示的在内层111 中的孔117。在片材320中的这些孔316故意地不对齐，以使得在不滞留在一个片材320的表面上的情况下，由一个孔形成的喷射流不能直接流入到另一个孔。

可以通过片材的间距和通过在片材320中的孔316的尺寸和相对位置设置可以填充有流体的腔体330的尺寸和形状。所述尺寸提供用于被明确地指定在特定时标内限制流动的流动几何结构的空间尺度。间距尺度可以从用于微型电池的短至30纳米到用于超级油轮的30米变化。在一些实施例中，腔体330在破裂或渗透的情况下皱缩，在指定片材内填充以及在意外破裂的情况下射出成阻止流、孔阻止流或增强型湍流流动期间，相对地改变未受阻的流动。

片材320之间的流路318可以平行于片材320的表面，并且可以相对平滑，或者可以通过在片材320上的表面特征推动湍流。如图3C所示，流路 318可以是几乎是笔直的，或者流路可以是曲折的。蛇形路径318可以使用一系列停滞、撞击转弯在流体流动上施加非常高的阻力。在一些实施例中，可能希望开口和夹断路径318用于泄漏控制。

在某些情况下，可以分支流路的流路318可以设置在片材320中的孔 316处。分支流路可以分离不同成分的流体，这可以实现一些容器分离不同成分的流体的目的。在片材320上的聚合分支和湍流引导表面纹理可以促进其他容器混合其流体成分的目的。

在一些实施例中，片材320的热性能可以被设置为以实现特定的热目标。在片材320上的热传导能够促进入口流体与当前内容物的平衡，在适用于含有压缩气体的一些实施例中提高操作经济性，并且在其中流体否则将容易出现重力驱动密度分层的其他实施例中提高质量位置控制的中心。在一些实施例中，可以提高耐热传导，以延缓入口流体与先前内容物的热平衡，改善其操作经济性的其他方面。

图4A和图4B图示在破裂已经邻近层300发生之前和之后，例如显示在图3A和图3B中的层300的横截面。如图4A中显示，片材302、306、310和314 是平坦片材。片材304、308和312被形成为在片材之间提供腔体330。如图 4A中显示，取决于片材320之间的位置，腔体330可以具有不同形状。不同腔体330可以由片材304、308和312的不同布置形成。孔316允许流体在腔体330之间流动。片材320可以在它们的一些或所有交点、粘合点420处轻轻地粘接在一起，或者可以通过在接合点420处的摩擦力提供粘合。可以使用片材之间的粘接剂层大量的焊接技术(包括振动、超声波、弧、点、搅拌和加压焊接)，或将配合片材推导一起以采用摩擦力或原子(Johansen 势垒)力阻止它们的相对剪切运动的压缩预加载，实现粘合。

如图4B所示，一旦裂口221已经邻近层300的一部分出现，则片材320 可以响应于裂口221变形。变形可能是每个片材320的横向平移、每个片材 320的垂直的“破碎”、或其他动作的形式。如图4B所示，片材304已经弯曲以使一些腔体330皱缩并进一步密封孔316。所有的片材302、304、306、 308、310、312和314已经相对于彼此稍微平移，密封其他孔316。与层304 的弯曲相比，片材308和312的压缩由于孔316的连续封闭而减少，其中流体流动受到阻止。在连续片材中的破碎随着远离裂口221而被减少。

形成在图3A、3B、3C、4A和4B中图示的层300的片材320可以由固体材料形成，该固体材料具有足够的结构强度以抵抗在指定和设计外操作中撞击流体的作用力。这些作用力通常在数量级上小于由静态和动态的流体压力施加在容器的传统结构和流量控制部件上的作用力。这允许片材320与腔体330的空间范围相比是相对较薄的。在一些实施例中，层300的总厚度相对于在其中使用层300的容器的体积性能(容器在其外包壳内包含多少体积的流体)没有大幅损害。

虽然静态和动态压力在片材320中是相同的，其中片材与容器分享到流体的暴露，但在片材320上的部件的空间尺度远远小于诸如管道100的容器的尺寸，使该部件暴露到更小的压差作用力(如上面所讨论，在图中使用的尺寸是不按比例绘制的)。腔体330形成在层300中，并且其周围的片材320的厚度为了说明的目的被夸大。

片材320的实际厚度可以大致小于片材320的平面面积大小。则可以通过辊对辊工艺，如印压、压花、辊筒上热成型、光刻法、光化学蚀刻、化学蚀刻、掩蔽化学蚀刻、电沉积、激光钻孔、水射流切割和其他单位部件低成本工艺，可担负得起费用地制造片材320。

作为片材320的制造的一部分，片材320的可以通过图4A和4B中的粘合点420彼此粘接。粘接可以通过粘合提供，或者片材可以通过平行于它们的厚度的摩擦力和压缩力被彼此夹紧。这样的作用力在许多容器内如在管道100内的凹表面上是通常可获得的。

片材320在指定操作中彼此连接。在片材320被允许相对于彼此移动时，例如，在设计外操作期间，诸如裂口221，可以通过阻断流动通道提供较大的流动障碍。通过设计粘合点420足够在指定操作期间保持相对片材部件对齐并且在非指定操作中出现故障，可以破坏粘接。在许多种瞬态意外过程中，摩擦力甚至更容易消除，诸如在图2A、2B和2C中图示的特定例子，其中，径向压缩在裂口221附近损失。然而，一些实施例并不需要这样的故意片材间错位来提供有利和安全性增强的流量控制。

用于实现在图3A和3B中图示的片材320的材料可以是几乎任何固体。对于片材320来说通常希望拉伸和剪切机械强度在不占用过多体积的情况下执行流动阻止功能。对于被设计为变形的层300，在这些材料中希望存在机械韧性。然而，对于其事故预测它们的常规结构组件(如壁)的极端位移的容器来说，与强度和韧性相比，往往存在于较弱塑料中的高伸长率性能很可能是更加可取的。

在一些实施例中，片材320可以由用于管道的诸如不锈钢(例如316L) 的坚硬材料和用于飞艇(dirigibles)的特种硅树脂形成，但是实际最好的片材可能特别专用于所包含的流体和它们的最坏情况操作环境。在片材 320中使用的实际最好材料有可能优化经济优势，这意味着，包括开口和闭孔泡沫的隔热体对其中到壁的热传递花费较多的容器有好处，而最好的热导体(例如相对较大晶粒的铝、金、铜等，几乎纯的、也是高度韧性的合金)对于其中到壁的热传递花费较少的容器有好处。这些相反的热必要条件在压力容器中都是常见的。

如上所讨论的，图4A和图4B在已经通过在壁114中的裂口221爆裂 (erupted)的部分附近示出如在图3A和3B中显示的层300，这种爆裂如图 2的图示，在内层111中的凸起223的边缘中。如图所示，层300被限制为靠在损坏的外壁上，如图2A中图示的外壁110，或未被限制在该壁中的爆裂裂口上。破裂本身并没有出现在图4中，或者太宽，或者在这个附图的比例上外壁没有出现。图4A的横截面图显示片材300在破裂之前的结构。在该结构已经通过相当大的作用力弯曲和扭曲而可能伴随最重要的容器故障模式以后，显示图4B的横截面。如在图4B中显示，片材320的结构已经在瞬时变形中部分地皱缩。由于在片材304、308和310中的腔体的空间非均匀皱缩已经发生轻微的相对倾斜。每个片材302、304、306、308、310、312和314也相对于其相邻片材滑动。以比由于材料变化、厚度非均匀性和很难正确模制的三维塑性流动几何结构而实际上会发生的变形和相对位移大的规律性和精度图示这些变形和相对位移。特别地，原本平直的片材 302、306、310和314可能会变形稍微超出平面。

即使对于为清楚起见被选择来在图3中说明的相对均匀的原始片材结构，在图4B中的片材的变形顺序可能不是严格的，只要其是定性正确。在孔316处通过皱缩流动通道逸出的压力差从外表面向内顺序地压碎片材，从腔体的一个平面到另一个平面，像正倒下的多米诺串。如图4B中所示，例如，已经通过在片材304和306中发生的破碎动作封闭孔316。由片材302 和306之间的片材304形成的最外面的平面首先皱缩(collapse)，在减压瞬态开始时保持隔间(compartment)和外部之间的所有压力差，直到已经降至稍低于其压力的一半，并且控制孔向内移动到下一个平面。最里面的平面经受最少的压力差，并且较少地和最后地皱缩。皱缩平面可以通过变形的片材的相对冲击和使它们的流体通道在片材320之间错位的相邻的 (无界的或无破损的弱粘合)的片材320的相对横向滑动运动形成动态密封。在一些实施例中，通过依次封闭孔316，瞬态密封能够几乎全部阻止 (堵塞)流动。

本发明的某些实施例可以包含不均匀和甚至随机分离的平面元件，以及通过平面元件之间的孔或非粘接区域成为可能的有序的、相同的、唯一不同的和随机间隔的流体互连路径(在某些应用中称为通风口)。可以利用只要保持未受损害就分开腔室(chamber)的静态密封件。此外，可以包括被限制在指定间隔期间可以产生多少流动的动态密封。在正常操作的时标内，由相邻的片材320之间的压缩接触形成的动态密封或部分密封足够限制流体流动到几乎不流动。

图5A示出了根据本发明的一些实施例的另一个层500。层500是多片材结构，也可以被用来阻止流动，例如与在图1A和1B中的内层111的全部或最内部分相同。在一些实施例中，层500通过本身邻近任何容器的壁或在整个容积上而可以用来控制通过容器的流体流动，并且改变流体和壁之间的热平衡。多个片材502堆叠以形成层500，其中片材510、520、530、540、 550、560和570被示出。片材502或者通过垂直于片材502的压缩力、沿着片材502接触位置的线的粘接、或者压缩和粘接的组合而被保持在一起。在一般情况下，层500可以包括任何数量和布置的片材502。

层500是由多个不同种类的流动阻止片材502的交替模式组装而成的。在图5A中，示出两种类型的片材502：平面片材504(例如，片材510、530、 550和570)与腔体形成片材506(例如，片材520、540和560)。在一些实施例中，每种片材502形成具有渐变厚度的子层。一些实施例中也可以构成为使得其中每种类型的片材502具有大致相同的厚度。

平面片材504是单一材料的近似平面和多孔片材，阻止垂直于平面片材的横向宽度的流动，具有孔隙度、渗透率或直径明显小于比它们的厚度的非常细小的孔的图案。平面片材504也可以由粘弹性材料组成，该粘弹性材料在指定操作中表现为可逆压缩固体，但是能够维持与腔体形成片材 506的短暂密封。代替地，可以根据被描述为形成层300的片材320构成平面片材504中的每一个或任何一个。

如在图5A中显示，腔体形成片材506与平面片材504交替，并且由几乎垂直于片材506的表面布置以形成空腔的非常薄的片材组成。图5B、5C和图5D示出腔体形成片材506的示例。在一些实施例中，腔体形成片材506以其接近容器壁的顺序逐渐减小厚度。例如，如图5A所示，片材520的厚度大于片材560的厚度。另外，因为逐渐减小厚度，形成在腔体形成片材504 中的腔体在接近壁时具有越来越精细的腔体。

层500可以包括单个片材502的任何数量的重复。在图5A中用少数片材图示大量片材，并且图示它们的周期性足够大，垂直于片材的横向宽度，以提供清晰性。然而，更多的层和更细的垂直层间距可以大幅增加流动障碍，同时少至两层并且大至约为其中利用该层500的容器的尺寸的50％的垂直周期性仍然可以提供流动障碍。另外，虽然图5A图示了其中片材在几何结构上类似于其相同种类的下一个最接近邻居的示例，但每个片材可以是不同的，以优化层500的性能参数。

片材120的厚度的非均匀性梯度被图示在图5A中，作为可以最佳地密封不同尺寸的穿透的层500的实施例的一种可能的设计方案。平面片材504 厚度和腔体层506中的腔体可以从片材520到片材540成对数地缩放，例如，在层520和540之间的尺寸减小因子为2。这种故意的厚度非均匀性在管道 100(在图1A和1B中显示)中可能是特别地有价值的，因为芯流动限制在其内部的大多数范围内在经济上是不利的，并且更多片材的瞬变流动阻止效果会导致芯115中的流动障碍更小。

图5B、5C和图5D示出了腔体形成片材506的示例。如图5B所示，片材 506由相交的垂直壁530形成。交叉垂直壁530形成腔体532。如图5B所示，根据相交的垂直壁530的特定的几何形状，腔体532可以全部具有不同的形状和尺寸。

在图5B、5C和5D中图示的片材506形成腔体的图案，其平面被称为 Penrose(彭罗斯)平铺。这种图案在数学上被保证在任何方向上在任何期间都不重复，并且因此可以避免被称为子区域弯曲(buckling)类型的局部压缩不稳定性(其在压力减少时发生)。周期地平铺腔体形成片材506 的平面的其他腔体几何形状，包括在不同方位中的三角形、矩形、梯形，以及完全随机平铺，是可以利用的结构的其他变体。腔体与孔或者与如在图5B中显示的槽525横向地连通。在一些实施例中，片材506不需要依赖于用于指定流动或者用于受阻流动的任何平面内流动通道。

图5C和5D示出片材506中的其它示例性图案。如图5A所示，一旦片材 506定位在两个平面片材504之间，则可以在所有侧面上封闭腔体532。此外，在一些实施例中，进入腔体532的流动可以在平面片材504和片材506 之间的交点处受到影响。

多个片材506，例如，片材520、540和560，可以被设计为在精确压力下弯曲，诸如在容器减压的情况中通过层500发生。图5E示出图5A中所示的、在紧接着在被切掉的片材510、520、530、540、550、560和570的被图示部分的正上方的壁体中发生容器渗透、壁体裂缝或破裂之后的层500。子层520、540和560的弯曲已经在靠着平面片材510、530、550和570的皱缩的腔体形成片材560、540和520之间形成动态密封，阻止朝向和通过损坏区域的流动。层500和类似实施例在限制意外流动通过加压容器的壁时可以是特别有效的，其中大的瞬态压力差可用于形成瞬态密封。

图6示出了根据本发明的一些实施例的另一种片材结构层600。片材结构层600也可以被用于阻止流动，例如，与图1A和1B中的内层111的全部或最里面部分一样。在一些实施例中，层600可以通过本身邻近壁或在任何容器的整个容积内而用来控制流体流动通过容器，并且改变流体与壁之间的热平衡。图6在三维中示出流动阻止片材602的一系列切掉部分。片材602 可以是单平面片材，没有垂直于的片材的表面区域(平行于其厚度)的、将防止片材602弯曲的结构。

多纹理片材602牢固地连接到容器的结构壁或连接到衬板604，该衬板本身可以连接到容器内的壁或其他结构支撑件。在一些实施例中，衬板604 可以与片材602在厚度上相比较，而壁本身在数量级上可以是较厚的。相比于在图3A和3B中图示的相对固定片材320，图6中的片材602很少平行于其所连接到的壁并且甚至在渗透意外中保持被连接。片材602之间的流动在指定操作中是相对不受阻碍的，其中流体可以沿着片材602的面流动，但是片材602在穿刺或破裂的情况下可以折叠或弯曲以阻止流动通过在壁中的中型裂口(未显示)。它们密封的裂口可以是衬板下方的裂缝，或小于延伸超出壁的片材长度的穿透，或紧邻图示的最后片材侧的穿透，或在整个片材系列的一部分之下延伸的裂纹。

片材602的一部分可以被结合成固定或密封在一些位置604处，同时在其它位置606处保持自由滑动或偏转。片材602可以完全地悬臂在壁或衬板上，并且因而不需要穿孔来连接在其面的任何一侧上的流体体积(腔体)。因为暴露于流体的相对大的表面积，片材602可以在流体和以操作配置连接到其上的壁或其它结构之间提供相当大的热传递。即使一些片材602的一部分被损坏，片材602随后可以层叠以堵塞裂口。

图7示出图1中所示的、就在容器渗透、壁破裂或紧邻相同系列片材600 的悬臂式壁支架之后的壁体部分的破裂之后的片材602。片材602的弹性和 /或塑料变形已经形成动态密封702，阻止朝向和通过受损区域的流动。如图7中所示，可以通过多个片材602平铺在彼此之上的动作形成密封702。片材602在加压容器中可以是特别有效的，其中大的流体动力学流动和压力差可用于形成瞬态密封。例如，片材结构600可以有效地阻止流动进行弹片式穿透，其中弹片(或小碎片)在壁中形成孔，该孔小于片材间的周期性，因为相邻片材602被弯曲以弥合孔。片材结构600预计将特别有效地对抗铲车铲、“沟渠箕舌线(ditchwitch)”齿或者其它类似的装置的穿透，因为片材602将被堵塞，防止大穿透物大规模吹出已经在容器壁604中刺破的孔。

图8A示出示例压力容器800的剖视图，容器800可以包括本发明的一个或多个实施例。具体地，图8A示出有衬里和涂层的压力容器，容器800可以使用根据本发明的一些实施例的多片材结构层。容器800包括静态压力壳802。压力壳802涂有传统的隔离和抗穿刺层(太薄以至于没有被显示，并且在制造过程中与壳外部合并)，同时衬里层804防止渗透通过和进入常规层802。容器800还包括根据本发明的一些实施例的层806和808。层806 和808可以是以上在图3、5A或6中示出的层300、500或600之一。如图8A所示，层806和808沿壳壁802的内部位于衬里层804中。在层806和808中的片材结构可以类似于在图1中所示的层300、在图5中所示的层500或在图6中所示的层600或其组合。在层806和808中的实施例可以是不相似的，因为它们的纹理可以具有不同的方向和周期性，并且取决于在容器800内的位置，该层所固定到的壁在垂直于片材厚度的一个或两个方向中具有不同的曲率。此外，在一些实施例中，层806和808可以利用提供隔离并且本身可能是耐穿刺的材料。

容器800在一端处可以是开口的，以允许流体通过凸台810进出不同的端口流动。通过穿过凸台810的外表面的一个或更多个管道812至810，可以形成使指定流动进入或流出容器800的实际管道连接。在过大的容器内部压力和温度的情况下，以及在通过冲击或加速度施加到管道812或到壳体802的座架或整个容器800的机械载荷过大的情况下，可以使用传统组件 (例如，压力释放装置或通常被称为爆裂“隔膜”的爆裂部件)控制异常流动。凸台810的径向外缘814往往是用于这种非指定流动缓解部件的最有利的位置，并且可以包括泄压装置或爆裂图。在一些实施例中，在径向外缘814处的这种装置是平面的，并且被设计为在特定应力处裂开。因此，外缘814是密封件，其一般太薄以至于在图8的比例上不可见。

流体界面流的两个方向可以由内部层叠的相位分离几何结构816分开。容器800的内部容积被示出为区域818，并且传统地仅使用流体填充。一些实施例可以利用在不同的区域中的一个或更多个可能不同的层叠片材几何结构阻止在内部容积818中的流动。面临环境的凸台810的外表面可以具有卸压流路，该卸压流路由在其外部上的另一种不同的多片材结构的实施例820局部地保护。

图8B示出如示于图8A中的容器800的横截面，并且示出端部圆顶区域的放大，以显示在凸台810附近的细节。因此，图8B示出容器800的横截面的上象限。容器800中的对称轴线被示出为线822。其他常见加压流体容器也是轴对称的，但是在两端处具有略微不同的凸台几何结构，并且这些中的许多在一端上没有管道。如在图8A和8B中所示，根据本发明的实施例的层806、808位于容器800内。层806和808被示出为在衬里804 内并且与衬里804接触。层806和808可以是相同的多片材结构，或者可以是不同的，以更好地处理在容器800的壳体802的表面几何形状的差异。分离几何结构816可以由根据本发明的一些实施例的多片材层形成。另外，可以利用根据本发明的一些实施例的多片材层限制内部容积818内的流体流动。此外，可以是根据本发明的一些实施例的多片材层的层820可以围绕容器800外部的凸台810形成。

被设计为承受指定和非指定操作的包含加压流体的容器800一般提供界面，该界面将衬里804捕获在壳体802内并且抵抗将凸台推压在壳体802 上的非常大的压力约束部件。在一些容器800的例子中，外缘814提供狭的潜在的流路，用于在凸台810的边缘处的非指定流体释放。

图8C示出在图8B中显示的容器800的相同横截面，除了体现多片材的外部层830以外。例如，层830可以类似于上面所讨论的层300或层500。层 830可能是防弹片或外部流体的撞击的，否则这种弹片或撞击可能会损坏壳体802上的隔离或防弹涂层，或者可能损坏壳体本身。层830也可以提供热平衡增强功能，特别是如果层500是诸如层830的示例。在一些实施例中，层830还可以提供防止外部火灾危险性的保护，并且从而有助于减轻可能在诸如容器800的几个容器彼此接近的地方发生的链式反应灾害。

图8D提供在图8A和8B所示的相同部件的位置，该位置是在容器800的垂直于图8B中所示的横截面(即，轴线824和826垂直于图8B中所示的轴线 822)的横截面中观看的。在这个横截面中未出现凸台810，该横截面包括在最常见的加压流体的容器中的、作为交叉轴线824和826的旋转对称轴线。如在图8D中显示，容器800可以包括外部保护层830，外部保护层830作为围绕外部壳体802的外环。在外部壳体802内部，可以具有一个或更多个衬里层804。衬里层804的内部是根据本发明的至少一个层，其中图示层806。在图8D中示出的容器800的横截面表示层为同心圆状，表明容器800是大致圆筒形状。从图8A和8B所示，容器800的端部可以是圆角。然而，容器800 可以具有任何横截面，并且可以是任何形状。

图9A、9B、9C和9D示出了气泡图，示意性示出容器900的结构，其中各个层相结合以减轻不同的危险。示出容器内和周围的各种可能的区域，它们的空间范围被简化为椭圆。这些椭圆表示区域之间的可能的界面。机械载荷在这些界面上传递。使用与固体部件相同的通用形状表示包含诸如容器900的内部内容物902之类的流体的区域，并且整个部件子系统在一些情况中可以包含流体以及固体。

具有开口边界的形状表明，没有材料屏障可以限定该开口的任一侧上的区域之间的界面。其中最主要的是除了容器900的范围之外没有指定边界的围绕的周围环境904，以及可能通向流体内容物902或周围环境904的多片材结构的层906(如上面详细描述的层300、500或700)的各种可能的实施例。

在图9A、9B、9C、9D中图示的其他区域故意与如上所述可以是管道组件的任意组合的流体流路908和910连接。还图示了流入和流出容器900的管道(被图示为流路908)，以及到周围环境904的一个或更多个故意流体释放路径(被图示为流路910)。各种各样的容器管道组件可以实施无论是故意的、异常设计操作还是意外的、更安全的流体释放，并且示意性示出为安全排出子系统912。

如在图9A中所示，容器900可以包括内容物902和周围环境904之间的多片材区域906。正如上面所讨论的，多片材区域906可以包括任意数量的多片材结构层，并且可以还包括诸如衬里的其他结构。安全排出系统912 与多片材区域906连接，以允许如上所述流体902受控地释放到环境904。此外，容器900可以包括渗透屏蔽区域916和918。渗透屏蔽区域916和918 可以分别地被用来防止皱缩或射弹损坏。

使用单点划线图示的潜在的冲击或渗透路径914代表固体物质的一些变化轨迹，一些固体物质可能被夹带在流体中，或它们带着流体，在容器 900周围或通过容器900。超出直接容器渗透的重大危害可能伴随与内容物 902的任何的化学不相容。在图9A中，射弹路径914显示意外碎片、颗粒、人工产品甚至车辆会采取的示意路径，并且显示这些路径914可能会如何由容器900的固体部件改变。渗透路径914中的锐角已经被放置在这样的物体可以改变其路径914以提高安全性的区域中。

可以围绕容器900的外部渗透屏蔽916尽可能防止否则可能会破坏容器900的大物体的入侵。外渗透屏蔽916可以包括防撞护栏、勾花网、有阀的开口、格栅和许多其他的屏蔽，其中的一些是使容器900的大的渗透不太可能的已证实方法。外部屏蔽916可以由任何安全排出子系统912桥接。在外部渗透屏蔽916中，如果有的话，内部渗透屏蔽918可以由外部屏蔽916 保护免受大的入侵物影响，同时偏转较小的并且通常更有活力的威胁固体物体(如弹片和碎片)。在一些实施例中，内部渗透屏蔽918可以是诸如层 300、500和600(分别地示于图3、5和6中)的多片材结构，其可以用于偏转弹片(作为弹道流动的“流体”)。

在图9A、9B、9C和9D中显示的气泡将多片材结构906的实施例定位到容器组件之间的特定的界面。在图9A、9B、9C和9D中示意性地表示这样的定位。在这种情况下，区域的形状不表示图示的各种结构的物理几何形状，并且因此一般被示为椭圆。在多种容器的任何一种中，概括性示意图可以表达容器面临的风险和可以降低该风险的保护层。更根本的是，在许多意外中，在固体组件之间的界面在事件(例如，在一些组件内未来的裂纹的位置)之前可以是不存在。事故发生后的几何定位往往是统计的或与事件的响应无关(例如在所包含的流体或掩埋在一堆碎片中的某处)。

除了提供更好的通用性，在不使说明复杂的情况下，代表区域的气泡说明包括多片材区域的结构的不同示例。图9A、9B、9C和9D分层地通过13 个不同的区域向下深钻。图9A示出在周围环境904内的6个不同的区域：多片材区域906(其可以包含一个或更多个多片材层)、安全排出子系统912、冲击渗透屏蔽918、射弹渗透屏蔽916和内容物902。这六个区域可以具有 15个单独的界面(可以从6个区域中选择两个区域的方式的数量)，但是在图9A中，这些界面的四个明确缺失。图9A的图示表明多片材区域906的定位不与冲击屏蔽916接合，内容物902也不接合冲击屏蔽916、安全排出子系统912或环境902，除了通过中间组件。

在图9A、9B、9C和9D中显示的界面图示保护容器900的“深度防御”架构的示例。图9B、9C和9D示出分层地向下进入安全排出912、内容物902 和多片材区域906的例子。虽然利用本发明的更多方面的容器可以以任何方式构成，但可以具有将产生有利的容器的少于除以2的13阶乘积个界面。固体和液体在任何两个区域之间并且在任何方向中移动。在一些实施例中，插入阻止在这些界面中的多个上流动的结构可能是有利的。

通过图示连接到容器壳体920的外部的一个潜在的有利的多片材区域 922，图9B进一步示出容器900的“深度防御”体系结构。在图9B中图示的容器900的实施例中，外部多片材区域922围绕压力壳体920，压力壳体920 围绕所包含的流体924。如图所示，压力壳体920几乎完全由多片材区域922 包围，除了允许流体通路通过压力释放装置(PRD)930到安全排出系统912 (并从那里到环境904)和通过流体入口/出口908。

如果容器900在类似于容器800的实施例的情况下保持加压流体，则区域922对应可能的外层830。管道和其他开口容器也可以具有位于区域922 中、在容器壳体920(对应于管道100的壁114)之外的层。如图所示，流路909提供流体流动通过压力释放装置(PRD)930到安全排出系统912，并从那里到环境904。PRD 930例如可以是由在容器800(图8A)中的外部边缘814提供的泄压装置。

在管道中以及车辆中的外部实施例可能会经常面对来自外部实施例区域922的足够的劣势，因为这些和许多其他应用对于整体容器900容积的任何明显增加都带来高的成本。流体内容物924对于容器900来说是合理的，并且外层922的任何显著层厚大幅增加整体容积。保持在可能是多片材结构的层922的腔体室中的非包含环境的体积使得这个附加的、昂贵的外部体积显著，即使该层922本身是非常薄的。

除了外部多片材区域922(其可以包括一个或多个单独的单层或多层片材层)本身，可以使用其它阻挡流体包壳层926，以防止任何流体逃逸到周围环境中或渗透屏蔽。包壳层926可以阻止其所包含的包壳外侧的流体的甚至缓慢渗透或渗流，特别是可以用来保持隔离层928周围的包壳的隔热功能。形成图9B中的它们周围环境的子集的其他区域是从其安全排出子系统912抽取的压力释放装置和爆破隔膜930；用于从危险减轻固体路径 914的集合中出现的固体物体940的安全路径；和所包含的流体924本身。

图9C示出具有在压力壳体920内的多片材区域960的容器900的示例。在一些实施例中，可以利用多片材920和多片材区域922两者。在图9C中图示的实施例的区域960提供能够防止损坏的多个固体物体偏转路径940，并且避免归因于利用具有如在图9B中图示的区域922的容器900的无内容物体积的几乎所有经济损失。

图9D说明另一个示例容器900。如在图9D中显示，可以包括一个或多个多片材层的多片材区域970设置在压力壳体920内，但不完全地围绕所包含的流体924。PRD 930可以清空任何意外或异常操作流体。为了使释放流体通过PRD 930排空，流体924在其经过PRD 930内的局部区域980是可以保持被包含(例如在图9C中示出在流体包壳926内)。虽然局部区域980被标记为在图9D中的多片材区域970，但区域980也是PRD部件930的入口。PRD 980 可以像内置在容器900的出口部件中的被设计的爆裂“隔膜”一样简单。如果容器900是诸如在图8中图示的容器800的压力容器，则区域980可以内置在凸台边缘814中，太紧凑以至于在图8B中未被区分为单独的几何位置。

图9D中图示的整个通路990可以包含任何在压力壳体920内的安全流体释放，并且这个区域970可以在容器内容物压力(其经常要远远大于环境压力)处操作。被释放的流体通过由PRD 930提供的任何压力减少进行流动，并且因而流出安全释放路径912和从那里无害地进入环境910。这样，在一些实施例中，与容器900的体积相比，区域970和其出口区域980在体积上可以是非常小，因为这些区域既可以很高地定位，又可以在升高的压力下操作。因此，实施例的这个最终区域可以带来微不足道无内容物体积损失。

除了图9A至9D的原理气泡图建议的实施例之间的明确划分，几个多片材实施例可以以提高容器安全性、功能或经济的方式有效地结合传统的组件。有助于壳体或者壁容器组件的瞬时机械强度的射弹或弹片渗透预防技术也可以有利地结合根据本发明的层叠元件，以提供一种克服渗透和破裂性的事件链的组合防御，优于每个技术自身可以实现的保护。多个片材结构可以保护防弹层的部分密封穿刺。包括主动和被动控制释放路径(通常称为压力释放装置和爆破盘片)与释放的流体和外部环境的混合的其他已有的成熟的防御装置最好地定位在容器的外部的受保护区域中，诸如凸台边缘814。用于这样的结合的实施例的最高杠杆位置通过将流动控制部件放置成与在诸如970的区域处的实施例串联而打破链式反应，使得在流量控制部件喷出物着火时出现的是火焰而不是火炬。

本公开内容仅提供本发明的示例性实施例，并且其本身不应被认为是限制性的。本领域技术人员可以从本描述中认识到应包括在本公开内容的范围之内的各种修改和扩展。因此，本发明应仅由下面的权利要求限制。

Claims (22)

1.一种用于容纳流体的容器，包括：

内容物区域；和

与内容物区域以及与环境围绕区域形成界面的多片材区域，其中多片材区域的至少一个片材在该多片材区域的另一个片材出现故障时变形以阻止流体流出内容物区域的流动。

2.根据权利要求1所述的容器，还包括：

与内容物区域和多片材区域形成界面的第一渗透屏蔽区域；

与第一渗透区域形成界面的第二渗透屏蔽区域；和

与多片材区域、第一渗透屏蔽区域、第二渗透屏蔽区域和环境围绕区域形成界面的安全排出区域。

3.根据权利要求2所述的容器，其中，第二渗透屏蔽区域是围绕容器以防止碰撞冲击的保护屏障。

4.根据权利要求2所述的容器，其中，第一渗透屏蔽区域是围绕容器以防止射弹冲击的保护屏障。

5.根据权利要求4所述的容器，其中，第一渗透屏蔽区域由多片材层形成。

6.根据权利要求2所述的容器，其中，安全排出区域能够由管道形成以允许流体流出内容物区域。

7.根据权利要求2所述的容器，其中，多片材区域包括保护内容物的至少一个多片材层。

8.根据权利要求1所述的容器，其中，多片材区域包括：

围绕在内容物区域内的流体的压力壳体；

围绕压力壳体的外部多片材区域；

围绕至少一个多片材层的流体包壳区域；和

围绕流体包壳区域的隔离区域。

9.根据权利要求8所述的容器，其中，流体包壳区域包括至少一个多片材层。

10.根据权利要求8所述的容器，其中，外部多片材区域包括至少一个多片材层。

11.根据权利要求8所述的容器，还包括内部多片区域，所述内部多片区域包括至少一个多片材层。

12.根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器是压力容器。

13.根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器是管道。

14.根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器是燃料箱。

15.一种多片材层，包括：

多个平面层；

定位在所述多个平面层之间的一个或更多个腔体形成层，其中所述多个平面层和腔体形成层中的至少一个在多片材层出现故障时变形以阻止流体穿过所述多个平面层和腔体形成层中的任一个的流动。

16.根据权利要求15所述的多片材层，其中，所述一个或更多个腔体形成层中的每一个具有形成腔体的垂直壁。

17.根据权利要求15所述的多片材层，其中，所述腔体形成层具有形成规则紧密堆叠腔体结构的几何结构。

18.根据权利要求15所述的多片材层，其中，所述腔体形成层具有形成彭罗斯平铺式腔体的几何结构。

19.根据权利要求15所述的多片材层，其中，所述一个或更多个腔体形成层被轻微地粘接在所述多个平面层之间以允许所述多个平面层和所述一个或更多个腔体形成层彼此相对运动。

20.根据权利要求15所述的多片材层，其中，所述一个或更多个腔体形成层和所述多个平面层具有允许被阻塞的流体在腔体之间流动的多个孔。

21.根据权利要求20所述的多片材层，其中，至少一些孔通过所述多个平面层和至少一个腔体形成层的相对运动而被封闭。

22.根据权利要求15所述的多片材层，其中，所述多个平面层的厚度和至少一个腔体形成层的厚度随着远离多片材层的外表面的距离增加。