CZ298770B6 - Thin-walled liner for high-pressure cylinders - Google Patents

Thin-walled liner for high-pressure cylinders Download PDF

Info

Publication number
CZ298770B6
CZ298770B6 CZ20020585A CZ2002585A CZ298770B6 CZ 298770 B6 CZ298770 B6 CZ 298770B6 CZ 20020585 A CZ20020585 A CZ 20020585A CZ 2002585 A CZ2002585 A CZ 2002585A CZ 298770 B6 CZ298770 B6 CZ 298770B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
lining
crystalline thermoplastic
faces
lining according
sleeve
Prior art date
Application number
CZ20020585A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2002585A3 (en
Inventor
Glebovich Koldybaev@Sergei
Vladimirovich Lukiyanets@Sergei
Grigorievich Moroz@Nikolai
Sergeevich Rezaev@Mikhail
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to CZ20020585A priority Critical patent/CZ298770B6/en
Priority to PCT/CZ2003/000010 priority patent/WO2003069217A2/en
Priority to EP03704191A priority patent/EP1478873B1/en
Priority to AU2003206612A priority patent/AU2003206612A1/en
Publication of CZ2002585A3 publication Critical patent/CZ2002585A3/en
Publication of CZ298770B6 publication Critical patent/CZ298770B6/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/02Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge involving reinforcing arrangements
    • F17C1/04Protecting sheathings
    • F17C1/06Protecting sheathings built-up from wound-on bands or filamentary material, e.g. wires
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/16Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge constructed of plastics materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01Shape
    • F17C2201/0104Shape cylindrical
    • F17C2201/0109Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05Size
    • F17C2201/056Small (<1 m3)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0604Liners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612Wall structures
    • F17C2203/0614Single wall
    • F17C2203/0619Single wall with two layers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636Metals
    • F17C2203/0639Steels
    • F17C2203/0643Stainless steels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636Metals
    • F17C2203/0646Aluminium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658Synthetics
    • F17C2203/066Plastics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658Synthetics
    • F17C2203/0663Synthetics in form of fibers or filaments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0305Bosses, e.g. boss collars
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323Valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0388Arrangement of valves, regulators, filters
    • F17C2205/0394Arrangement of valves, regulators, filters in direct contact with the pressure vessel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107Single phase
    • F17C2223/0123Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146Two-phase
    • F17C2223/0153Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/035High pressure (>10 bar)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/01Improving mechanical properties or manufacturing
    • F17C2260/011Improving strength
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/03Dealing with losses
    • F17C2260/035Dealing with losses of fluid
    • F17C2260/036Avoiding leaks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/05Applications for industrial use

Abstract

In the present invention, there is disclosed a thin-walled liner of amorphous material for high-pressure cylinders of composite material such as fiberglass, containing a central cylinder part and two faces, with a socket in one of them wherein the invention is characterized in that the thickness of face and central-part walls and the height of the liner faces being in the proportion of 0.001 to 0.01 to 0.3 to 0.1 of the maximum diameter and the main part of the amorphous material being crystalline thermoplastic, with the crystallization temperature ranging from 100 to 280 degC as measured using differential scanner calorimetry (DSC), at the heating rate of 10 degC per minute and the surface shine of over 90 at the measuring angle of 20 degrees as measured according to DIN 67530.

Description

Tento vynález se vztahuje k vysokotlakým nádobám, jejichž korpus je tvořen kompozitním materiálem a vyložen uvnitř hermetickým obalem - výstelkou.The present invention relates to high-pressure vessels, the body of which is a composite material and lined inside a hermetic liner.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Tyto nádoby slouží pro úschovu a přepravu tekutého prostředí, tj. tekutiny nebo plynu, pod tlakem ajejich korpus je vyhotoven z kompozitního materiálu a vyložen uvnitř hermetickou vrstvou - výstelkou, která se v závislosti na typu a charakteru tekutého prostředí, které je obsaženo v nádobě, vyrábí z termoplastu, hliníku nebo nerez oceli. Hermetický obal - výstelka má obvykle nátrubek ze stejného materiálu, z něhož je vyroben obal - výstelka. Tento nátrubek vchází celou svou délkou do osového kanálu hrdla, nacházejícího se v korpusu nádoby v průběhu výroby, a uvnitř nátrubku je umístěno hrdlo vybavené uzavírací armaturou libovolného vyhovujícího typu.These containers are used for the storage and transport of the liquid medium, ie liquid or gas, under pressure and their body is made of composite material and lined inside with a hermetic layer - lining which, depending on the type and nature of the liquid medium contained in the container, made of thermoplastic, aluminum or stainless steel. The hermetic lining usually has a sleeve made of the same material from which the lining is made. This mouthpiece extends all the way into the throat channel of the throat located in the body of the container during manufacture, and a throat equipped with a shut-off fitting of any suitable type is located inside the throat.

Takové nádoby jsou obvykle vystaveny několikanásobným cyklickým vysokotlakým namáháním. Proto se zvláštní důležitost v nádobách podobného typu klade na materiál hermetického obalu - výstelku a obzvláště na hermetizaci nátrubku obalu v osovém kanálu hrdla, aby se předešlo úniku tekutého prostředí nebo poruše hermetické nádoby.Such containers are usually subjected to multiple cyclic high pressure stresses. Therefore, particular importance in containers of a similar type is placed on the hermetic casing material - liner and in particular on the hermeticization of the casing sleeve in the throat channel of the throat in order to prevent leakage of the liquid environment or failure of the hermetic container.

Jsou známy pokusy o vytvoření tlakových nádob s použitím polyetylénu a zařízení pro hermetizaci nátrubku obalu v kanále hrdla vysokotlaké nádoby.Attempts have been made to create pressure vessels using polyethylene and a device for hermetically sealing the sleeve in the channel of the neck of the high pressure vessel.

Zvláště se uplatnila vysokotlaká nádoba s korpusem z kompozitního materiálu s instalovaným hrdlem, které je umístěno po celé délce osového kanálu hrdla a které se nachází v kontaktu sjeho vnitřním povrchem, přičemž uvnitř nátrubku je koaxiálně ke kanálu hrdla instalováno centrálně umístěné hrdlo, přítlačný nátrubek obalové vrstvy k vnitřnímu povrchu kanálu hrdla, které má ze strany dutiny korpusu nádoby minimálně jeden venkovní kruhový nebo šroubový výstupek, který se opírá o nátrubek obalu a vzájemně s ním reaguje za účelem utěsnění nátrubku, viz. například spis GB 1023011 A, 16.03.66, F 17 Cl/16.In particular, a high-pressure vessel with a body of composite material with an installed socket has been provided, which extends along the length of the throat channel and is in contact with its inner surface, with a centrally located throat, a sleeve pressure sleeve. to the inner surface of the throat channel having at least one outer circular or screw protrusion on the side of the container body cavity, which rests on the sleeve sleeve and interacts with it to seal the sleeve, see FIG. for example GB 1023011 A, 16.03.66, F 17 Cl / 16.

Avšak, jak se ukazuje, jsou uvedené prostředky pro hermetizaci vysokotlakých nádob nedostačující, protože se změny rozteče výstupů hrdla při vysokém tlaku nacházejí v mezích pružných deformací ve stejném okamžiku, kdy je hodnota tekutosti materiálu hermetického obalu výstelky a jeho nátrubku podstatně vyšší, a tento nesoulad v deformacích je základní příčinou nehermetičnosti nádoby při vysokých úrovních zátěže vysokým tlakem.However, as it turns out, said means for hermetically sealing high pressure vessels is insufficient since the variations in the spacing of the outlet of the throat at high pressure are within the elastic deformation at the same time as the flowability of the lining material and its sleeve is significantly higher. in deformations, the underlying cause of non-hermeticity of the vessel at high pressure levels is high pressure.

Pokud o vytvoření tlakových lahví s hermetickým zařízením a s výstelkou je uveden ve zveřejněné přihlášce vynálezu EP 0300931 Al, F 17 Cl/16, v níž je popsána vysokotlaká nádoba, která má korpus z kompozitního materiálu s instalovanou při její výrobě vlastní přírubou na hrdlo oso45 vého kanálu a se závitovým čepem na výstupu, umístěným v tomto kanálu po celé jeho délce na doraz do závitového čepu nátrubku vnitřního hermetického obalu - výstelky a s instalovaným v nátrubku koaxiálně kanálu hrdla centrálně umístěným nátrubkem s uzavírací armaturou, který přitlačuje nátrubek obalu k vnitřnímu povrchu osového kanálu hrdla a který je spojen závitem se závitovým čepem hrdla.[0005] EP 0300931 A1, F 17 Cl / 16, which discloses a high-pressure vessel having a composite material body with its own flange on the axle of the axle 45 channel and with an outlet threaded pin located in this channel all the way into the threaded pin of the inner hermetic sleeve sleeve - lining and installed in the sleeve coaxial throat channel centrally located sleeve with a closing fitting that presses the sleeve sleeve against the inner surface and which is threaded to a threaded spigot.

Podobné řešení je uvedeno v dokumentech WO 99/27293, WO 99/13263 a patentu US 4 925 044.A similar solution is disclosed in WO 99/27293, WO 99/13263 and U.S. Pat. No. 4,925,044.

Avšak při vysokých tlacích tekutého prostředí, které zaplňuje dutinu korpusu nádoby, se ani v těchto případech nedaří zajistit spolehlivou hermetičnost spojení obalu - výstelky s výstupnímHowever, at high pressures of the liquid medium that fills the cavity of the container body, even in these cases, the reliable hermetic seal of the container-liner to the outlet

-1 CZ 298770 B6 nátrubkem, zvláště v místech jeho kontaktu s vnitřním povrchem kanálu hrdla a s venkovním povrchem hrdla, většinou kvůli příčinám uvedeným výše.The nozzle, particularly at the points of contact thereof, with the inner surface of the throat channel and the outer surface of the throat, mostly due to the reasons given above.

V patentu RU 2150634 je popsáno řešení, které do značné míry odstraňuje výše uvedené nedos5 tatky, které spočívá ve vytvoření spolehlivého zařízení pro hermetizaci nátrubku vnitřního obaluIn patent RU 2150634 a solution is described which largely removes the aforementioned shortcomings by providing a reliable device for sealing the sleeve of the inner packaging.

- výstelky v hrdle nádoby při podstatně vyšší cykličnosti vysokotlaké zátěže.- linings in the neck of the container at significantly higher cyclic pressure of the high pressure.

Tento úkol je vyřešen s pomocí zařízení pro hermetizaci nátrubku vnitřního obalu - výstelky v hrdle vysokotlaké nádoby s korpusem z kompozitního materiálu, který je uvnitř vyložen herío metickým obalem - výstelkou s nátrubkem, který obsahuje instalované do korpusu hrdlo s osovým kanálem, nátrubek obalu, umístěný po celé délce tohoto kanálu, a hrdlo s uzavírací armaturou, nacházející se uvnitř nátrubku koaxiálně s kanálem hrdla. V souladu s popisem je mezi nátrubkem obalu a hrdlem vytvořena kruhová dutina, do níž je umístěn těsnicí materiál, který je stlačován ve směru osy tlakem tekutého prostředí v dutině korpusu nádoby a vzájemně působí radiálně směrem ven na vnitřní povrch nátrubku obalu v kanálu hrdla.This object is achieved by means of a device for hermetically sealing the inner sleeve - a liner in the neck of a high-pressure vessel with a body of composite material which is lined inside with a hermetic sleeve - a liner with a sleeve along the entire length of this channel, and a throat with a shut-off fitting located inside the sleeve coaxially with the throat channel. According to the disclosure, a circular cavity is formed between the sleeve mouth and the neck into which a sealing material is placed, which is compressed axially by the pressure of the fluid environment in the container body cavity and interacts radially outwardly on the inside surface of the sleeve mouth.

V nejvhodnější formě realizace řešení podle patentu RU 2150634 má hrdlo na konci obráceném do dutiny korpusu nádoby vystupující ven přírubu, a hrdlo na svém volném konci vycházejícím z korpusu nádoby - vystupující dovnitř a přiléhající k povrchu hrdla přírubu, přitom obě příruby slouží k uzavírání z čelní strany kruhové dutiny, v níž je umístěn těsnicí materiál.In the most preferred embodiment of the solution according to the patent RU 2150634, the neck has a flange at the end facing the cavity of the container body, and the neck at its free end emanating from the body of the container - exiting and adjacent to the neck surface. the side of the circular cavity in which the sealing material is placed.

Takovým způsobem je z navrženého řešení úkolu podle patentu RU 2150634 možné učinit závěr, že se v konstrukci zařízení podle tohoto patentu těsnění v kruhové komoře trvale přezkušuje osovou zátěží ze strany příruby hrdla, které se nachází pod tlakem tekutého prostředí, a díky obje25 mové poddajnosti svého materiálu působí trvalou silou radiálním směrem ven na nátrubek obaluIn this way, the proposed solution of the task of patent RU 2150634 concludes that in the construction of the device according to this patent, the seal in the circular chamber is permanently tested by axial load on the side of the neck flange under pressure of the liquid environment. The material exerts a permanent radial outward force on the sleeve sleeve

- výstelku, přičemž ho těsně přitlačuje k vnitřnímu povrchu osového kanálu hrdla a tak zajišťuje jeho spolehlivé utěsnění.the lining, pressing it tightly against the inner surface of the throat axial channel, thus ensuring its reliable sealing.

Avšak i v tomto případě úkol zajištění spolehlivé hermetičnosti obalu - výstelky a hrdla není 30 zcela vyřešen kvůli tomu, že celkovým nedostatkem tohoto řešení konstrukcí a dříve známých řešení konstrukcí tlakových lahví je to, že se jako materiál obalu - výstelky používají amorfní termoplasty, například polyetylén, které mají vysokou viskoelastickou deformovatelnost, nízké koeficienty propustnosti plynů prakticky pro všechny technické plyny a při vysokém tlaku mají jako hlavní nedostatek - ztrátu pevnosti při dekompresi, tak zvanou Kesonovu nemoc.However, even in this case, the task of ensuring reliable hermetic packaging of the liner and throat is not entirely solved because the overall drawback of this design solution and of the prior art cylinder design solutions is that amorphous thermoplastics such as polyethylene are used as liner material. , which have high viscoelastic deformability, low gas permeability coefficients for virtually all technical gases and at high pressure have the main drawback of decompression loss, the so-called Keson's disease.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Úkolem vynálezu bylo vytvoření spolehlivějšího řešení konstrukce hermetického obalu - výstel40 ky a řešení pro hermetizaci nátrubku vnitřního obalu - výstelky v hrdle nádoby při podstatně vyšší cykličnosti zátěže vysokým tlakem.SUMMARY OF THE INVENTION It was an object of the invention to provide a more reliable solution for the construction of a hermetic casing - lining 40 and a solution for hermetizing the sleeve of the inner casing - lining in the neck of the container at substantially higher cyclic load.

Tento úkol byl vyřešen s pomocí navržené konstrukce hermetické výstelky z amorfního termoplastického materiálu, obsahující centrální válcovou část a dvě čela, v jednom z nichž je instalo45 váno hrdlo.This object was solved by the proposed construction of a hermetic lining made of amorphous thermoplastic material, comprising a central cylindrical portion and two fronts, in one of which a throat is installed.

V souladu s vynálezem se tloušťka stěny čela a centrální části a výška čel výstelky nachází v poměru 0,001 až 0,01 ku 0,3 až 0,4 jeho maximálního průměru a jako hlavní část amorfního materiálu obsahuje krystalický termoplast s teplotou krystalizace nacházející se v intervalu 100 až 280 °C měřené s pomocí diferenciální skanerové kalorimetrie (DSC) při rychlosti ohřevu 10 °C/min. a lesk jeho povrchu měřený podle DIN 67530 při úhlu měření 20° činí více než 90.According to the invention, the wall thickness of the face and the central part and the height of the end faces of the lining are in the ratio of 0.001 to 0.01 to 0.3 to 0.4 of its maximum diameter and contain as crystalline thermoplastic with crystallization temperature within 100 to 280 ° C measured by differential scanning calorimetry (DSC) at a heating rate of 10 ° C / min. and its surface gloss measured according to DIN 67530 at a measuring angle of 20 ° is more than 90.

Nejspolehlivější forma realizace vynálezu je ta, při níž má krystalický termoplast ve stěně čel a centrální části výstelky krystaličnost v mezích 5 až 15 % hmotn.The most reliable embodiment of the invention is one in which the crystalline thermoplastic has a crystallinity within the range of 5 to 15% by weight in the face wall and the central part of the lining.

-2CZ 298770 B6-2GB 298770 B6

Spolehlivá je také forma realizace vynálezu, při níž má krystalický termoplast v zásobníku nátrubku výstelky krystaličnost v mezích 75 až 99 % hmotn.Also reliable is an embodiment in which the crystalline thermoplastic in the lining sleeve has a crystallinity in the range of 75 to 99% by weight.

V nej spolehlivější formě realizace vynálezu se krystalický termoplast vybírá ze skupiny, která 5 obsahuje polyetylén tereftalát, polybutadientereftalát, polymer cykloolefinu a kopolymer cykloolefinu.In the most reliable embodiment of the invention, the crystalline thermoplastic is selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polybutadienterephthalate, a cycloolefin polymer and a cycloolefin copolymer.

Ještě v jedné používané formě realizace vynálezu se standardní viskozita SV (DCE) krystalického termoplastu měřená v souladu s DIN 53728 ve směsi fenolu s 1,2 dichlorbenzolu v poměru ío 50 : 50 nachází v mezích 75 až 85 %, přičemž v kyselině dichloroctové se nachází v mezích 800 až 1800.In yet another embodiment of the invention used, the standard viscosity SV (DCE) of crystalline thermoplastic measured in accordance with DIN 53728 in a 50:50 mixture of phenol with 1.2 dichlorobenzole is in the range of 75 to 85%, whereas in dichloroacetic acid is between 800 and 1800.

Vhodnou je také forma realizace vynálezu, při níž vrubová houževnatost materiálu v amorfním stavu měřená metodou Izoda v souladu s ISO 180/1A činí 2 až 8 kJ/m2.Also suitable is an embodiment of the invention wherein the notched amorphous state of the material measured by the Izoda method in accordance with ISO 180 / 1A is 2 to 8 kJ / m 2 .

V jedné příkladné variantě tohoto řešení se předpokládá, že se jako krystalický termoplast používá polyetylentereftalát s teplotou dodatečné, nebo-li chladné, krystalizace v mezích 120 až 160 °C.In one exemplary variation of this solution, it is contemplated that polyethylene terephthalate having a post-crystallization temperature of between 120 ° C and 160 ° C is used as the crystalline thermoplastic.

V jiné příkladné variantě tohoto řešení se předpokládá, že krystalický termoplast výstelky obsahuje minimálně jeden ultrafialový stabilizátor vybraný z 2 - hydroxybenzotriazolu a triacinu.In another exemplary variation of this solution, it is contemplated that the crystalline lining thermoplastic comprises at least one ultraviolet stabilizer selected from 2-hydroxybenzotriazole and triacin.

Je žádoucí, aby při změně vrubové houževnatosti krystalického termoplastu podle Sharpa v souladu s ISO 179/1D nevznikla prasklina.Desirably, a change in the notch toughness of the Sharp crystalline thermoplastic in accordance with ISO 179 / 1D does not create a crack.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález je dále podrobně vysvětlen v uvedených příkladech provedení s odkazem na výkresy. Na 30 obr, 1 uveden celkový pohled na vysokotlakou nádobu v podélném řezu s hermetickým řešením hrdla. Na obr. 2 je ve zvětšeném měřítku uveden pohled na jednu z variant řešení z obr. 1 v souladu s vynálezem v podélném řezu.The invention is explained in detail in the examples below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a high pressure vessel with a hermetic throat solution. FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of one of the variations of FIG. 1 in accordance with the invention.

Příklady provedeníExamples

Při analýze základních vlastností některých nejpoužívanějších termoplastů uvedených v tabulce 1 je možné zaznamenat, že vycházeje z požadavků na propustnost plynů a pevnost za účelem použití jako materiálu výstelky je nejvíce vyhovujícím materiálem podle pevnosti, deformačních charakteristik a také propustnosti plynů polyetylentereftalát, vztahující se ke třídě krystalických termoplastů.When analyzing the basic properties of some of the most commonly used thermoplastics listed in Table 1, it may be noted that based on the gas permeability and strength requirements for use as liner material, polyethylene terephthalate, related to the crystalline class, is the most appropriate material according to strength, deformation characteristics and gas permeability. thermoplastics.

-3 CZ 298770 B6-3 CZ 298770 B6

Název polymeru Name polymer Stav State Mez napětí v tahu MPa Limit Tension in turn MPa Relat. předl. při porušení % Relat. předl. at violation % Propustno- st vodních par g/m2 Water vapor permeability g / m 2 Kys1 í k, propustnost g/m2/ za 24 hodOxygen, permeability g / m 2 / per 24 hours Teplota tání °C Temperature mp ° C ΡΞΝΡ ΡΞΝΡ Amorfní Amorphous 9-17 9-17 500 500 15 - 20 15 - 20 6500 - 8500 6500 - 8500 102 - 105 102-105 PEV? PEV? Amorfní Amorphous 17 - 35 17 - 35 300 300 5 5 1600 - 2000 1600 - 2000 125 - 137 125-137 PP PP Amorfní Amorphous 41 41 300 300 10 - 20 10 - 20 370 370 160 - 176 160-176 PVC, nep;astif PVC, nep; astif Amorfní Amorphous 45 - 55 45-55 120 120 30 - 40 30 - 40 150 - 350 150-350 150 - 220 150-220 PVIC PVIC Amorfní Amorphous 48 - 137 48-137 20 - 40 20 - 40 1,5 - 5,0 1.5 - 5.0 8-25 8-25 220 220 OPS OPS Amorfní Amorphous 62 - 73 62-73 20 20 May 70 - 150 70-150 4500 - 6000 4500 - 6000 180 180 PA BYE Amorfní Amorphous 69 - 97 69-97 250 - 400 250-400 40 - 80 40 - 80 500 500 225 225 PET FIVE Amorfní Amorphous 150 - 180 150-180 70 - 110 70-110 25 - 30 25 - 30 40 - 50 40 - 50 250 - 260 250-260 PET FIVE Amorfní Amorphous 190 - 260 190-260 20 - 30 20 - 30 2,5 - 15 2,5 - 15 2-20 2-20 250 - 260 250-260 PK PK Amorfní. Amorphous. 59 59 75 75 77 - 93 77-93 4500 4500 220 - 270 220-270 AC AC Amorfní Amorphous 49 - 83 49-83 15 - 45 15 - 45 100 - 320 100-320 2000 - 3000 2000 - 3000 Hydrát celulózy Hydrate cellulose Amorfní Amorphous 48 - 110 48-110 15 - 25 15 - 25 5-15 5-15 670 670

kdewhere

PENP - polyetylén s nízkou specifickou hmotností;PENP - low density polyethylene;

PEVP - polyetylén s vysokou specifickou hmotností;PEVP - high density polyethylene;

PP - polypropylen;PP - polypropylene;

PVC - polyvinylchlorid;PVC - polyvinyl chloride;

PVIC - polyvinylidenchloridPVIC - polyvinylidene chloride

OPS - orientovaný polystyren;OPS - oriented polystyrene;

PA - polyamid;PA - polyamide;

PET - polyetylentereftalát;PET - polyethylene terephthalate;

PK - polykarbonát;PK - polycarbonate;

AC - acetát celulózyAC - cellulose acetate

Obvykle je při projektování tlakových lahví přípustné určité množství ucházejícího, tj. difundujícího plynu za určité období jeho používání. Například požadavek EN 12245 - 0,25 cm/1 za hodinu.Usually, when designing cylinders, a certain amount of diffusing gas, ie diffusing gas, is permissible over a certain period of use. For example, the requirement of EN 12245 - 0.25 cm / l per hour.

Tloušťka stěny jeho čel a válcové části je možné určit z podmínky §>k * p * S * t/Δ V kde Δ V - objem vyteklé krajky k - koeficient propustnosti plynů používaného materiáluThe wall thickness of its faces and cylindrical part can be determined from the condition §> k * p * S * t / Δ V where Δ V - volume of spilled lace k - gas permeability coefficient of used material

P - pracovní tlak plynu v tlakové láhvi S - plocha povrchu, přes níž probíhá únik plynu t - doba používání tlakové láhve s plynem δ - tloušťka stěny výstelky tlakové láhveP - working pressure of gas in the cylinder S - surface area over which the gas leaks t - time of using the gas cylinder δ - wall thickness of the cylinder liner

-4CZ 298770 B6-4GB 298770 B6

Z průměrných referenčních charakteristik různých termoplastů uvedených v tabulce vyplývá, že pro zajištění požadavků na propustnost plynů stanovených různými standardy jako je například EN 12245 nebo NGV-4, se tloušťka stěny čel a centrální části výstelky z krystalického termoplastu nachází v mezích 0,001 až 0,01 maximálního průměru výstelky a je značně menší než tloušťka ostatních typů termoplastů, například polyetylénu lOOkrát. Kvůli malé síle stěn výstelky a nízké propustnosti plynu při použití krystalického termoplastu se vylučuje ztrátu pevnosti termoplastu při dekompresi výstelky.It is apparent from the average reference characteristics of the various thermoplastics shown in the table that to meet the gas permeability requirements set by various standards such as EN 12245 or NGV-4, the wall thickness of the faces and the central part of the crystalline thermoplastic liner is between 0.001 and 0.01 the maximum lining diameter and is considerably smaller than the thickness of other types of thermoplastics, for example polyethylene 100 times. Due to the low wall thickness of the liner and the low gas permeability when using a crystalline thermoplastic, the loss of strength of the thermoplastic upon decompression of the liner is avoided.

Krystalizace termoplastu na čelech a na válcové části výstelky s objemem 5 až 15 hmotnostních ío dílů při teplotě krystalizace ležící v intervalu 100 až 280 °C měřené s pomocí diferenciální skanerové kalorimetrie (DSC) s rychlostí ohřevu 10 °C/min., dovoluje značně snížit propustnost plynů stěnou výstelky při uchování jejich deformačních vlastností.Crystallization of the thermoplastic on the face and the cylindrical part of the lining with a volume of 5 to 15 parts by weight at a crystallization temperature in the range of 100 to 280 ° C measured by differential scanning calorimetry (DSC) with a heating rate of 10 ° C / min. gas permeability through the lining wall while retaining their deformation properties.

Jak je uvedeno na obr. 1 na jednom z příkladů realizace vysokotlakých nádob, obsahuje korpus i z kompozitního materiálu obal ve formě několikavrstvového skeletu, jehož vrstvy se získávají navinutím křížících se nití ze skleněného nebo hliníkového vlákna nasáklého polymemím pojivém jedním směrem. Do tohoto korpusu I jsou v průběhu jeho výroby navinuty koaxiálně umístěná příruba 2 a příruba 3 s hrdlem 4 za účelem spojení dutiny 5 korpusu i s okolním prostorem, přičemž je korpus i nádoby vyložen uvnitř hermetickou výstelkou 6, která se vyrábí z krystalic20 kého termoplastu.As shown in FIG. 1, in one embodiment of the high-pressure vessel, the composite material body also comprises a multilayer skeleton, the layers of which are obtained by winding cross-threads of glass or aluminum fiber soaked in a polymer bonded in one direction. A coaxial flange 2 and a flange 3 with the neck 4 are wound into the body 1 during its production in order to connect the body 5 to the surrounding space, the body and the container being lined inside with a hermetic lining 6 which is made of crystalline thermoplastic.

Jak je uvedeno na obr. 2 v jedné z variant realizace zařízení plnicího hrdla vynálezu, výstelka 6 pokrývající uvnitř korpus 1 má nátrubek 7 umístěný po celé délce osového kanálu 8 hrdla 4 a přidružený k jeho vnitřnímu povrchu 9. Uvnitř nátrubku 7 je koaxiálně k němu a k hrdlu 4 umís25 těno centrálně uložené hrdlo 10, které má na obráceném konci do dutiny 5 korpusu i nádoby vystupující na povrch přírubu ii, která přiléhá svým kruhovým povrchem J_2 k vnitřnímu povrchu 13 nátrubku 7 výstelky 6. Průměr příruby 11 se přitom rovná vnitřnímu průměru nátrubku 7 výstelky 6.As shown in FIG. 2 in one embodiment of the filler neck device of the invention, the lining 6 covering the inside of the body 1 has a sleeve 7 disposed along the entire length of the axial channel 8 of the neck 4 and associated with its inner surface 9. and a neck 10 is provided with a centrally located neck 10, which has a flange 11 at the inverted end into the cavity 5 of the container 1, which fits on its surface 12 with its circular surface 12 to the inner surface 13 of the sleeve 7. sleeve 7 linings 6.

Následně je hrdlo 4 na svém volném výstupním konci z korpusu i vybaveno dovnitř vstupující přírubou 14 přiléhající svým kruhovým povrchem 15 k venkovnímu povrchu 16 hrdla 10.Subsequently, the neck 4 is provided at its free outlet end from the body 1 with an inlet flange 14 adjacent its circular surface 15 to the outside surface 16 of the neck 10.

Ve výsledku se získá to, že mezi nátrubkem 7 výstelky 6 a hrdlem K) vzniká kruhová koncentricky umístěná dutina 17 zakiytá z čelních částí přírubou JJ_ hrdla 10 a přírubou 14 hrdla 4.As a result, it is obtained that a circular concentrically positioned cavity 17 is formed between the sleeve 7 of the lining 6 and the neck 10, which is covered from the front parts by the neck flange 11 and the neck flange 14.

Uvnitř dutiny 17 je umístěno těsnění 18, zaplňující celý její objem, které je při osovém pohybu hrdla 10 tlakem na jeho přírubu 11 tekutého prostředí v dutině 5 korpusu i stlačováno v osovém směru a působí přitom radiálně směrem ven na vnitřní povrch 13 nátrubku 7 výstelky 6, přičemž ho přitlačuje silou k vnitřnímu povrchu 9 osového kanálu 8 hrdla 4 a takovým způsobem utěsňuje nátrubek 7 v kanálu 8 hrdla 4.Inside the cavity 17 there is a gasket 18 which fills its entire volume, which during axial movement of the neck 10 is compressed in its axial direction by pressure on its fluid flange 11 in the cavity 5 and acting radially outwardly on the inner surface 13 of the sleeve 7 and presses it firmly against the inner surface 9 of the axial channel 8 of the neck 4 and thus seals the sleeve 7 in the channel 8 of the neck 4.

Při vysokém tlaku v dutině korpusu i nádoby v kruhové dutině Γ7 vzniká tlak 3 až 5 krát převyšující tlak v dutině 5.At high pressure in the cavity of the body and the container in the circular cavity Γ7, a pressure of 3 to 5 times the pressure in the cavity 5 is generated.

V souvislosti s tím je v zóně kontaktu těsnění 18 s nátrubkem 7 nutná zvýšená pevnost termo45 plastu, jakož i jeho nízké tečení. To se řeší cestou krystalizace nátrubku výstelky. Krystalizace termoplastu v objemu 75 až 99 hmotnostních dílů v zóně plnicího hrdla dovoluje zvýšit pevnost termoplastu v dané zóně a několikanásobně snížit charakteristiky trvalého tečení krystalického termoplastu. To následně způsobí zvýšení provozních charakteristik spojovacího uzlu.Accordingly, in the zone of contact of the seal 18 with the sleeve 7, increased thermo45 strength of the plastic as well as its low creep are required. This is solved by crystallization of the lining of the lining. Crystallization of the thermoplastic in a volume of 75 to 99 parts by weight in the zone of the filler neck allows to increase the strength of the thermoplastic in the zone and to reduce the creep characteristics of the crystalline thermoplastic several times. This in turn causes an increase in the operational characteristics of the junction node.

Při zatížení tlakové láhve tlakem na povrch vzniká mezi kompozitem a výstelkou třecí napětí, které závisí na stupni čistoty povrchu výstelky, která následně může být určena podle lesku v souladu s DIN 67530. Pro řešenou variantu výstelky s použitím krystalického termoplastu je nepřijatelnější variantou lesk povrchu podle DIN 67530 více než 90.When the cylinder is subjected to pressure on the surface, a frictional stress occurs between the composite and the liner which depends on the degree of cleanliness of the liner surface, which can then be determined by gloss according to DIN 67530. For the lining variant using crystalline thermoplastic DIN 67530 more than 90.

-5CZ 298770 B6-5GB 298770 B6

Za účelem dosažení výše uvedených charakteristik krystalických termoplastů je nejúčelnějším použití termoplastů se standardní viskozitou měřenou v souladu s DIN 53728 ve směsi fenolu s 1,2 dichlorbenzenolu v poměru 50 : 50, jež se nachází v mezích 75 až 85 %.In order to achieve the above characteristics of crystalline thermoplastics, it is most useful to use thermoplastics with a standard viscosity measured in accordance with DIN 53728 in a 50:50 mixture of phenol with 1,2 dichlorobenzenol, ranging from 75 to 85%.

Za účelem vyloučení lokálních poškození v zónách koncentrace napětí a deformaci je nejúčelnějším použití termoplastů, u nichž vrubová houževnatost materiálu v amorfním stavu měřená metodou Izoda v souladu s ISO 180/1A činí více než 2 až 8 kJ/m2 a je žádoucí, aby při změně vrubové houževnatosti krystalického termoplastu metodou Sharpa v souladu s ISO 179/1D nevznikla prasklina.In order to avoid local damage in stress concentration and deformation zones, the use of thermoplastics in which the notched toughness of the material in the amorphous state measured according to ISO 180 / 1A is more than 2 to 8 kJ / m 2 and is desirable Sharp change of notch toughness of crystalline thermoplastic in accordance with ISO 179 / 1D did not result in a crack.

Kvůli všeobecné dostupnosti jsou nej používanějšími mezi známými termoplasty a dobře odladěnými technologiemi zpracování jednou z účelných variant realizace konstrukce výstelky, kde je nutné jako krystalický termoplast používat polyetylentereftalát s teplotou dodatečné, tj. chladné krystalizace v intervalu 120 až 160 °C, který pro zlepšení vlastností stárnutí v přirozených pod15 mínkách obsahuje minimálně jeden ultrafialový stabilizátor vybraný z 2 - hydroxybenzotriazolu a triacinu.Due to the general availability, the most widely used among known thermoplastics and well-tuned processing technologies are one of the practical variants of lining construction where polyethylene terephthalate with an additional, i.e., cold crystallization temperature of 120 to 160 ° C is required as a crystalline thermoplastic. Aging in the natural sub-15s comprises at least one ultraviolet stabilizer selected from 2-hydroxybenzotriazole and triacin.

Kvůli zajištění pevnosti tlakové láhve z kompozitu musí být profil čel tlakové láhve vybrán podle rovnoměrného napětí vyztužujících vláken kompozitu po celé délce jeho meridiánu. Pro zajištění takového řešení s použitím tenkostěnné deformovatelné výstelky je nutné, aby se maximální hloubka profilu čel výstelky nacházela v intervalu 0,3 až 0,4 maximálního průměru výstelky. V daném případě při navinutí vyztužujících vláken a následném přeplnění výstelky přebírají čela tlakové láhve tvar optimálního profilu zajišťující rovnoměrné napětí všech vyztužujících vláken používaného kompozitu.In order to ensure the strength of the composite cylinder, the profile of the cylinder faces must be selected according to the uniform stress of the reinforcing fibers of the composite along its meridian length. To provide such a solution using a thin-walled deformable liner, it is necessary that the maximum profile depth of the liner fronts be within the range of 0.3 to 0.4 of the maximum liner diameter. In the present case, when the reinforcing fibers are wound up and the liner is subsequently overfilled, the fronts of the cylinder assume the shape of an optimum profile ensuring uniform stress of all reinforcing fibers of the composite used.

Funkčnost vysokotlaké nádoby spočívá v jejím naplnění tekutým prostředím, to jest tekutinou nebo plynem, do potřebné úrovně tlaku, v úschově, přepravě, vypuštění, následném novém naplnění a spotřebě tekutého prostředí, tj. v opakování úkonů a operací s mnohonásobným cyklickým zatížením.The functionality of a high pressure vessel is to fill it with a liquid medium, i.e. liquid or gas, to the required pressure level, to store, transport, discharge, then refill and consume the liquid medium, i.e., repeat operations and operations with multiple cyclic loads.

Funkce řešení podle vynálezu byla popsána při popisu variant realizace konstrukcí a odborníkům v dané oblasti techniky je zřejmá, proto nevyžaduje další speciální vysvětlení.The function of the solution according to the invention has been described in describing variants of construction and is obvious to those skilled in the art, and therefore does not require any special explanation.

Vynález není omezen výše uvedenými formami realizace, které jsou dány pouze pro ilustraci vynálezu, a může být měněn v rámci nárokovaného vynálezu.The invention is not limited to the above embodiments, given merely to illustrate the invention, and may be varied within the scope of the claimed invention.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

S vytvořením navrženého řešení se objevila reálná možnost používat vysokotlaké nádoby z kompozitního materiálu a hermetickou vnitřní výstelkou. Výroba a zkoušky vysokotlakých nádob s navrženou výstelkou pro jejich hermetizaci potvrdily jejich vysokou spolehlivost a efektivnost.With the creation of the proposed solution, there was a real possibility to use high-pressure vessels made of composite material and hermetic inner lining. The production and testing of high-pressure vessels with designed liner for their hermetization confirmed their high reliability and efficiency.

-6CZ 298770 B6-6GB 298770 B6

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims (9)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Tenkostěnná výstelka vysokotlaké nádoby z amorfního materiálu pro tlakové láhve z kompozitního materiálu, například sklolaminátu, která obsahuje centrální válcovou část a dvě čela, v jednom z nichž je umístěno hrdlo, vyznačující se tím, že tloušťka stěny čel a centrální části a výška čel výstelky (6) se nachází v poměru 0,001 až 0,01 ku 0,3 až 0,1 maximálního ío průměru a hlavní součástí amorfního materiálu je krystalický termoplast s teplotou krystalizace ležící v intervalu 100 až 280 °C měřenou pomocí diferenciální skanerové kalorimetrie při rychlosti ohřevu 10 °C/min., a leskem povrchu při úhlu měření 20° více než 90.A thin-walled lining of a high-pressure amorphous material container for composite material cylinders, for example fiberglass, comprising a central cylindrical portion and two end faces, one of which has a neck, characterized in that the wall thickness of the faces and the central portion and the height of the faces the lining (6) is in a ratio of 0.001 to 0.01 to 0.3 to 0.1 of maximum diameter and the main component of the amorphous material is a crystalline thermoplastic having a crystallization temperature in the range of 100 to 280 ° C measured by differential scanning calorimetry at speed heating at 10 ° C / min, and a surface gloss of 20 ° above 90 °. 2. Výstelka podle nároku 1, vyznačující se tím, že krystalický termoplast ve stěněLining according to claim 1, characterized in that the crystalline thermoplastic in the wall 15 čel a centrální části výstelky (6) je krystalický v rozsahu 5 až 15 % hmotn.The 15 faces and the central part of the lining (6) is crystalline in the range of 5 to 15 wt. 3. Výstelka podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že krystalický termoplast ve stěně nátrubku (7) čel výstelky (6) je krystalický v rozsahu 75 až 99 % hmotn.Lining according to claims 1 and 2, characterized in that the crystalline thermoplastic in the wall of the sleeve (7) of the lining faces (6) is crystalline in the range of 75 to 99% by weight. 2020 May 4. Výstelka podle nároků laž3,vyznačující se tím, že standardní viskozita krystalického termoplastu ve směsi fenolu s 1,2 dichlorbenzolem v poměru 50 : 50 se nachází v mezích 75 až 85 %.The lining according to claims 1 to 3, characterized in that the standard viscosity of the crystalline thermoplastic in the 50:50 mixture of phenol and 1,2 dichlorobenzole is between 75 and 85%. 5. Výstelka podle nároků 1 až 4, vyzn aču j í cí se tí m , že krystalický termoplast jeThe lining according to claims 1 to 4, characterized in that the crystalline thermoplastic is 25 vybrán ze skupiny obsahující polyetylentereftalát, polybutadientereftalát, polymery cykloolefinu a kopolymery cykloolefinu.25 is selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polybutadienterephthalate, cycloolefin polymers and cycloolefin copolymers. 6. Výstelka podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že krystalický termoplast při zkoušce vrubové houževnatosti podle Sharpa nevykazuje praskliny.The lining according to claims 1 to 5, characterized in that the crystalline thermoplastic does not show cracks in the Sharp notched impact test. 7. Výstelka podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že vrubová houževnatost materiálu v amorfním stavu měřená metodou Izoda činí 2 až 8 kJ/m2.The lining according to claims 1 to 6, characterized in that the notch toughness of the material in the amorphous state measured by the Izoda method is 2 to 8 kJ / m 2 . 8. Výstelka podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že krystalickým termoplastemThe lining according to claims 1 to 7, characterized in that the crystalline thermoplastic 35 je polyetylentereftalát s teplotou dodatečné, to jest chladné krystalizace, v intervalu 120 až35 is a polyethylene terephthalate with an additional, i.e., cold crystallization, temperature in the range of 120 ° C 160 °C.160 ° C. 9. Výstelka podle nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že krystalický termoplast výstelky (6) obsahuje minimálně jeden ultrafialový stabilizátor vybraný ze 2 - hydroxybenzotriazoluThe lining according to claims 1 to 8, characterized in that the crystalline thermoplastic of the lining (6) comprises at least one ultraviolet stabilizer selected from 2-hydroxybenzotriazole. 40 a triacinu.40 and triacin. 45 2 výkresy45 2 drawings -7CZ 298770 B6-7EN 298770 B6
CZ20020585A 2002-02-15 2002-02-15 Thin-walled liner for high-pressure cylinders CZ298770B6 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20020585A CZ298770B6 (en) 2002-02-15 2002-02-15 Thin-walled liner for high-pressure cylinders
PCT/CZ2003/000010 WO2003069217A2 (en) 2002-02-15 2003-02-12 Thin-walled liner for high-pressure vessels
EP03704191A EP1478873B1 (en) 2002-02-15 2003-02-12 Thin-walled liner for high-pressure vessels
AU2003206612A AU2003206612A1 (en) 2002-02-15 2003-02-12 Thin-walled liner for high-pressure vessels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20020585A CZ298770B6 (en) 2002-02-15 2002-02-15 Thin-walled liner for high-pressure cylinders

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2002585A3 CZ2002585A3 (en) 2003-09-17
CZ298770B6 true CZ298770B6 (en) 2008-01-23

Family

ID=27674299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20020585A CZ298770B6 (en) 2002-02-15 2002-02-15 Thin-walled liner for high-pressure cylinders

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1478873B1 (en)
AU (1) AU2003206612A1 (en)
CZ (1) CZ298770B6 (en)
WO (1) WO2003069217A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ302695B6 (en) * 2004-07-01 2011-09-07 Vladimirovich Lukiyanets@Sergei Composite pressure vessel

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006004121A1 (en) 2006-01-25 2007-07-26 Hydac Technology Gmbh Pressure tank for holding a liquid/gaseous fluid medium has a second plastic jacket encasing a first plastic jacket both attached to each other in a coaxial structure
NO326109B1 (en) * 2007-06-14 2008-09-22 Compressed Energy Tech As Endeboss and a composite pressure tank
DE102009025386A1 (en) * 2009-06-16 2010-12-23 Rehau Ag + Co. Storage for receiving a fluid
FR2948166B1 (en) * 2009-07-15 2015-05-15 Air Liquide PRESSURIZED FLUID RESERVOIR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
CN102128262A (en) * 2010-11-03 2011-07-20 西安向阳航天材料股份有限公司 Composite pressure vessel and application thereof in extinguisher
CN103557431B (en) * 2013-11-19 2016-03-30 四川川油天然气科技发展有限公司 Single-cylinder type gas storage well

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0333013A1 (en) * 1988-03-15 1989-09-20 Abb Plast Ab Pressure vessel
US5287988A (en) * 1993-02-03 1994-02-22 Brunswick Corporation Metal-lined pressure vessel
US5287987A (en) * 1992-08-31 1994-02-22 Comdyne I, Inc. Filament wound pressure vessel
US5494188A (en) * 1992-01-28 1996-02-27 Edo Canada Ltd. Fluid pressure vessel boss-liner attachment system with liner/exterior mechanism direct coupling
RU2150634C1 (en) * 1999-10-26 2000-06-10 Колдыбаев Сергей Глебович Device for sealing inner envelope branch pipe in neck of high-pressure vessel

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2824892B1 (en) * 2001-05-18 2003-08-29 Eads Launch Vehicles METHOD FOR MANUFACTURING A HIGH PRESSURE TANK, ESPECIALLY FOR A SPACE LAUNCHER AND RESERVOIR OBTAINED

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0333013A1 (en) * 1988-03-15 1989-09-20 Abb Plast Ab Pressure vessel
US5494188A (en) * 1992-01-28 1996-02-27 Edo Canada Ltd. Fluid pressure vessel boss-liner attachment system with liner/exterior mechanism direct coupling
US5287987A (en) * 1992-08-31 1994-02-22 Comdyne I, Inc. Filament wound pressure vessel
US5287988A (en) * 1993-02-03 1994-02-22 Brunswick Corporation Metal-lined pressure vessel
RU2150634C1 (en) * 1999-10-26 2000-06-10 Колдыбаев Сергей Глебович Device for sealing inner envelope branch pipe in neck of high-pressure vessel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ302695B6 (en) * 2004-07-01 2011-09-07 Vladimirovich Lukiyanets@Sergei Composite pressure vessel

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003206612A8 (en) 2003-09-04
WO2003069217A3 (en) 2004-04-29
EP1478873B1 (en) 2012-06-06
AU2003206612A1 (en) 2003-09-04
WO2003069217A2 (en) 2003-08-21
EP1478873A2 (en) 2004-11-24
CZ2002585A3 (en) 2003-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018226208B2 (en) Pole cap with pressure connection element for pressure vessels
US20150292679A1 (en) Method for Producing a Tank, in Particular a Motor Vehicle Tank
JP5179458B2 (en) Pressure vessel seal structure
ES2215883T3 (en) PRESSURE DEPOSIT TO STORE LIQUID AND / OR GASEOUS MEDIA UNDER PRESSURE, CONSISTING IN A PLASTIC NUCLEUS TANK REINFORCED WITH FIBER REINFORCED PLASTICS AND PROCEDURE FOR MANUFACTURING.
CN101382235B (en) Sealing structure for high-pressure container
US9394098B2 (en) Plastic aerosol containers
US11408564B2 (en) Self-sealing valve connection for pressure vessels
US9689531B2 (en) Boss for composite container
CZ298770B6 (en) Thin-walled liner for high-pressure cylinders
CN110848569A (en) Bottleneck connecting part of non-metal liner fiber-wound gas cylinder
US9353910B2 (en) Boss for composite pressure container
CN211176305U (en) Bottleneck connecting part of non-metal liner fiber-wound gas cylinder
WO2005071306A1 (en) Container with transparent liner and semitransparent wall
CN103429501A (en) Container having the function of preventing air backflow within a tube discharge hole
WO2016167034A1 (en) Pressure vessel
CZ300037B6 (en) Container for storage of liquefied and compressed fluids
CN200989003Y (en) Plastic manhole shaft base
JP2005320796A (en) Grout agent injection plug
KR20160035313A (en) Containers of valve connection
US7229585B2 (en) Molded plastic rod with improved break strength
PH26749A (en) Filling and dispensing valve with drop-away valve member

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20140215