JP2022077008A - 高圧ガス用容器およびその製造方法 - Google Patents
高圧ガス用容器およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022077008A JP2022077008A JP2021179843A JP2021179843A JP2022077008A JP 2022077008 A JP2022077008 A JP 2022077008A JP 2021179843 A JP2021179843 A JP 2021179843A JP 2021179843 A JP2021179843 A JP 2021179843A JP 2022077008 A JP2022077008 A JP 2022077008A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- metal cylinder
- stress
- lid
- threaded portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 238
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 238
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 82
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 78
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 34
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 34
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 22
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 22
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 20
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 20
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 18
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 10
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum Chemical compound [Cr].[Mo] VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- JIGWWGDIEUWCOR-UHFFFAOYSA-N 3-(1,4-diazabicyclo[3.2.2]nonan-4-yl)-6-fluorodibenzothiophene 5,5-dioxide Chemical compound C1=C2S(=O)(=O)C=3C(F)=CC=CC=3C2=CC=C1N1CCN2CCC1CC2 JIGWWGDIEUWCOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100040287 GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein Human genes 0.000 description 1
- 101710185324 GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein Proteins 0.000 description 1
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDLZHJXUBZCCAD-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Mn] Chemical compound [Cr].[Mn] QDLZHJXUBZCCAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- OGSYQYXYGXIQFH-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum nickel Chemical compound [Cr].[Ni].[Mo] OGSYQYXYGXIQFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N molybdenum nickel Chemical compound [Ni].[Mo] DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
- F17C1/14—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge constructed of aluminium; constructed of non-magnetic steel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
- F17C1/02—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge involving reinforcing arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J12/00—Pressure vessels in general
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
- F17C13/06—Closures, e.g. cap, breakable member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/01—Shape
- F17C2201/0104—Shape cylindrical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/01—Shape
- F17C2201/0104—Shape cylindrical
- F17C2201/0119—Shape cylindrical with flat end-piece
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/01—Shape
- F17C2201/0138—Shape tubular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/05—Size
- F17C2201/056—Small (<1 m3)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
- F17C2203/0604—Liners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
- F17C2203/0607—Coatings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
- F17C2203/0612—Wall structures
- F17C2203/0614—Single wall
- F17C2203/0617—Single wall with one layer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
- F17C2203/0612—Wall structures
- F17C2203/0614—Single wall
- F17C2203/0619—Single wall with two layers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
- F17C2203/0636—Metals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
- F17C2203/0636—Metals
- F17C2203/0639—Steels
- F17C2203/0643—Stainless steels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
- F17C2203/0636—Metals
- F17C2203/0648—Alloys or compositions of metals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
- F17C2203/0658—Synthetics
- F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
- F17C2203/0658—Synthetics
- F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
- F17C2203/0673—Polymers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
- F17C2203/0658—Synthetics
- F17C2203/0675—Synthetics with details of composition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/068—Special properties of materials for vessel walls
- F17C2203/0695—Special properties of materials for vessel walls pre-constrained
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0311—Closure means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
- F17C2209/22—Assembling processes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
- F17C2209/23—Manufacturing of particular parts or at special locations
- F17C2209/234—Manufacturing of particular parts or at special locations of closing end pieces, e.g. caps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/01—Pure fluids
- F17C2221/012—Hydrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2223/0107—Single phase
- F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2223/035—High pressure (>10 bar)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
- F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
- F17C2260/011—Improving strength
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
- F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
- F17C2260/017—Improving mechanical properties or manufacturing by calculation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0134—Applications for fluid transport or storage placed above the ground
- F17C2270/0139—Fuel stations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
- F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
- F17C2270/0178—Cars
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS 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
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
- F17C2270/0184—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
前記金属製容器は、少なくとも一方の端部の内周面に雌ねじ部を有する金属円筒と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に有する蓋とを備え、
前記雌ねじ部および前記雄ねじ部の複数のねじ底における、前記ねじ底から深さ方向に0.4mmの位置における残留圧縮応力の最大値が、100MPa以上、前記金属円筒の材料の引張強度以下、かつ前記蓋の材料の引張強度以下である高圧ガス用容器。
前記雌ねじ部および前記雄ねじ部の複数のねじ底における、前記ねじ底から深さ方向に0.4mmの位置における残留圧縮応力の最大値が0超である、上記1または2に記載の高圧ガス用容器。
下記(A)および(B)の少なくとも一方を満たし、かつ、下記(C)および(D)の両者を満たす条件で前記金属製容器に対して内圧を付与する内圧付与工程を備える、高圧ガス用容器の製造方法。
(A)前記雌ねじ部のねじ底応力が前記金属円筒の材料の降伏応力より大きい
(B)前記雄ねじ部のねじ底応力が前記蓋の材料の降伏応力より大きい
(C)前記金属円筒の軸方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
(D)前記金属円筒の周方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
前記金属円筒に、雄ねじ部を外周面に有する治具を、前記治具の雄ねじ部が前記金属円筒の雌ねじ部に螺合するよう取り付ける治具取付工程と、
下記(A)、(C)、および(D)を満たす条件で前記金属製容器に対して内圧を付与する内圧付与工程と、
前記治具を前記金属容器から取り外す治具取外し工程と、
前記蓋の雄ねじ部が前記金属円筒の雌ねじ部に螺合するよう前記金属円筒に前記蓋を締付ける蓋締付工程とを備え、
前記蓋締付工程においては、前記雌ねじ部および前記雄ねじ部の複数のねじ底における、前記ねじ底から深さ方向に0.4mmの位置における残留圧縮応力の最大値が0超となるように締付トルクを調整する、高圧ガス用容器の製造方法。
(A)前記雌ねじ部のねじ底応力が前記金属円筒の材料の降伏応力より大きい
(C)前記金属円筒の軸方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
(D)前記金属円筒の周方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
本発明の一実施態様における高圧ガス用容器は、金属製容器を備えた高圧ガス用容器であって、前記金属製容器は、少なくとも一方の端部の内周面に雌ねじ部を有する金属円筒と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に有する蓋とを備えている。
上記金属円筒の材料としては、特に限定されることなく任意の金属を用いることができる。低コスト化の観点からは、前記材料として、低合金鋼を用いることが好ましい。前記低合金鋼としては、特に、クロムモリブデン鋼(JIS SCM steel)、ニッケルクロムモリブデン鋼(JIS SNCM steel)、マンガンクロム鋼(JIS SMnC steel)、マンガン鋼(JIS SMn steel)、ASEM SA-723、およびボロン添加鋼N28CB、N36CB、N46CBのうちいずれか1つを用いることが好ましい。中でも、材料強度との両立の観点からは、焼き入れ性を確保しやすいクロムモリブデン鋼、SA723鋼、またはクロムモリブデンニッケル鋼を用いることがより好ましい。例えば、クロムモリブデン鋼(SCM435)は、C:0.33~0.38質量%、Si:0.15~0.35質量%、Mn:0.60~0.90質量%、P:0.030質量%以下、S:0.030質量%以下、Cr:0.90~1.20質量%、Mo:0.15~0.30質量%である。
上記金属製容器の表面には、炭素繊維強化樹脂層を設けることができる。前記炭素繊維強化樹脂層を設けることにより、容器の耐圧性および疲労特性をさらに向上させることができる。
上記金属製容器の蓋としては、とくに限定されることなく、前記金属円筒の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に有するものであれば任意の蓋を用いることができる。言い換えると、本発明の高圧ガス用容器は、金属円筒の少なくとも一方に取る付けることができるねじ込み式の蓋を備えている。前記蓋は、一体構造であってもよく、複数の部材からなる構造であってもよい。
上述したように、ねじ底付近に所定の残留圧縮応力を予め付与しておくことにより、金属製容器にガスを充填した際にねじ部にかかる応力を緩和することができる。しかし、本発明の高圧ガス用容器を実際に使用する際には、蓋を締付ける力によって、前記残留圧縮応力による応力低減効果が変化する。
前記金属製容器は、少なくとも一方の端部の内周面に雌ねじ部を有する金属円筒と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に有する蓋とを備え、
前記蓋の雄ねじ部が前記金属円筒の雌ねじ部に螺合された状態であり、
前記雌ねじ部および前記雄ねじ部の複数のねじ底における、前記ねじ底から深さ方向に0.4mmの位置における残留圧縮応力の最大値が、0超、前記金属円筒の材料の引張強度以下、かつ前記蓋の材料の引張強度以下である高圧ガス用容器組立体である。
次に、本発明の一実施形態における高圧ガス用容器の製造方法について説明する。上述したように、高圧ガス用容器に該高圧ガス用容器の常用圧力よりも高い内圧をかけると、過大な応力が発生し、ねじ底に局所的な塑性変形が生じる。塑性変形が生ずる領域は一部であり、その他の領域の多くは弾性域であるため、前記内圧を除荷した後には、ねじ底部に圧縮応力が残留する。したがって、高圧ガス用容器の製造過程において、該高圧ガス用容器に所定の条件で高い内圧をかけることにより、ねじ部に所定の残留圧縮応力を付与することができる。
そこで、本発明の一実施形態における金属製容器の製造方法は、下記(A)および(B)の少なくとも一方を満たし、かつ、下記(C)および(D)の両者を満たす条件で金属製容器に対して内圧を付与する内圧付与工程を備える。この製造方法によれば、上述した所定の残留圧縮応力を有する高圧ガス用容器を製造することができる。
(A)前記雌ねじ部のねじ底応力が前記金属円筒の材料の降伏応力より大きい
(B)前記雄ねじ部のねじ底応力が前記蓋の材料の降伏応力より大きい
(C)前記金属円筒の軸方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
(D)前記金属円筒の周方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
ねじ底付近に残留圧縮応力を付与するためには、ねじ底に塑性変形を生じさせる必要がある。そして、ねじ底に塑性変形を生じさせるためには、材料の降伏応力を超えるねじ底応力を付与すればよい。そこで本発明では、前記内圧付与工程において、上記(A)および(B)の少なくとも一方を満たす条件で内圧を付与することとする。条件(A)を満たす場合、金属円筒の雌ねじ部に残留圧縮応力を付与することができる。また、条件(B)を満たす場合、蓋の雄ねじ部に残留圧縮応力を付与することができる。
(A’)前記雌ねじ部のねじ底応力が前記金属円筒の材料の引張強度より大きい
(B’)前記雄ねじ部のねじ底応力が前記蓋の材料の引張強度より大きい
上述したように、残留圧縮応力を付与するためには内圧をかけて塑性変形を生じさせる必要があるが、内圧が高すぎると金属円筒が破壊されてしまう。金属円筒の破壊を防ぐためには、金属円筒にかかる軸方向応力と周方向応力の両者が、該金属円筒の材料の引張強度以下とする必要がある。上記(B)および(C)は、前記条件を具体的に定めたものである。
軸方向応力=(蓋の受圧面積×内圧)/金属円筒の最小断面積…(1)
周方向応力=(金属円筒の内径×内圧)/(2×金属円筒の板厚)…(2)
ここで、「蓋の受圧面積」とは、蓋の、貯蔵部と接する面の面積であり、図3、4に示すように鏡板を使用する場合、鏡板の面積を指す。また、金属円筒の「断面積」とは、該金属円筒の軸方向に垂直な断面における、金属部分の断面積を指し、該金属円筒の内部空間の断面積は含まない。なお、金属円筒の断面積は、該金属円筒の長手方向位置によって異なる場合があり、金属円筒にかかる軸方向応力は断面積が最小の部分で最大となる。そのため、上記(1)式では金属円筒の最小断面積を使用する。なお、(1)および(2)式で得られる軸方向応力および周方向応力は金属円筒の断面積当たりの平均的な応力である。一方、局所的な応力であるねじ底応力は、後述するように有限要素法等により算出することができる。
(C’)前記金属円筒の軸方向応力が前記金属円筒の材料の降伏応力以下
(D’)前記金属円筒の周方向応力が前記金属円筒の材料の降伏応力以下
(C’’)前記金属円筒の軸方向応力が前記金属円筒の材料の降伏応力の90%以下
(D’’)前記金属円筒の周方向応力が前記金属円筒の材料の降伏応力の90%以下
また、本発明の他の実施形態における金属製容器の製造方法は、
前記金属円筒に、雄ねじ部を外周面に有する治具を、前記治具の雄ねじ部が前記金属円筒の雌ねじ部に螺合するよう取り付ける治具取付工程と、下記(A)、(C)、および(D)を満たす条件で前記金属製容器に対して内圧を付与する内圧付与工程と、
前記治具を前記金属容器から取り外す治具取外し工程と、
前記蓋の雄ねじ部が前記金属円筒の雌ねじ部に螺合するよう前記金属容器に前記蓋を締付ける蓋締付工程とを備え、
前記蓋締付工程においては、前記雌ねじ部および前記雄ねじ部の複数のねじ底における、前記ねじ底から深さ方向に0.4mmの位置における残留圧縮応力の最大値が0超となるように締付トルクを調整する、高圧ガス用容器の製造方法である。
(A)前記雌ねじ部のねじ底応力が前記金属円筒の材料の降伏応力より大きい
(C)前記金属円筒の軸方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
(D)前記金属円筒の周方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
まず、金属円筒に、雄ねじ部を外周面に有する治具を、前記治具の雄ねじ部が前記金属円筒の雌ねじ部に螺合するよう取り付ける(治具取付工程)。前記治具としては、金属円筒の雌ねじ部に螺合する雄ねじを有する治具であれば、任意のものを用いることができる。前記治具としては、金属製容器の蓋として使用される部材と同等のものを用いることが好ましい。また、前記治具として用いた蓋を、後述する蓋締付工程において再度蓋として使用することがより好ましい。
金属円筒に治具を取り付けた後、下記(A)、(C)、および(D)を満たす条件で前記金属製容器に対して内圧を付与する(内圧付与工程)。なお、(A)、(C)、および(D)の各条件の限定理由は、上記第一の実施形態の説明において述べたとおりである。また、その他の点についても、特に断らない限り上記第一の実施形態と同様とすることができる。
(A)前記雌ねじ部のねじ底応力が前記金属円筒の材料の降伏応力より大きい
(C)前記金属円筒の軸方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
(D)前記金属円筒の周方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
上記内圧付与工程において内圧を付与した後、前記治具を前記金属容器から取り外す(治具取外し工程)。
その後、前記蓋の雄ねじ部が前記金属円筒の雌ねじ部に螺合するよう前記金属円筒に前記蓋を締付ける(蓋締付工程)。前記蓋締付工程においては、前記雌ねじ部および前記雄ねじ部の複数のねじ底における、前記ねじ底から深さ方向に0.4mmの位置における残留圧縮応力の最大値が0超となるように締付トルクを調整する。
容器モデルを用いた有限要素法(FEM)による弾塑性解析によりねじ底応力を解析した。前記容器モデルとしては、低合金鋼製の金属製容器からなり、炭素繊維強化樹脂層を有さないタイプ1容器と、前記タイプ1容器と同じ低合金鋼製の金属製容器(ライナ)と、前記金属製容器の表面にCFRPを厚さ5mmとなるように巻き付けて形成された炭素繊維強化樹脂層とからなるタイプ2容器の2種類を使用した。前記金属製容器を構成する金属円筒と蓋の材質は同じ低合金鋼とし、前記低合金鋼の引張強度(TS)は821MPa、降伏応力(YP)は705MPaとした。また、前記低合金鋼の応力-ひずみ曲線としては、TS:900MPa級 SNCM439鋼の応力ひずみ曲線を用いた。
ソフトウェア:ABAQUS Ver.6.12-4(ダッソー・システムズ株式会社)
計算モデル:軸対称モデル
メッシュ分割:応力集中部において50μm
境界条件:金属円筒の内面および鏡板のガス貯蔵部側にガス圧力を付与
拘束条件:金属円筒:Y対称面上の節点、Y方向変位拘束
鏡板、ねじ込みナット:積極的な節点の変位の固定は無し
接触条件:接触摩擦係数μ=0.05
上記金属製容器に対し、表1に示した負荷内圧をかけた際のねじ底応力をFEMにより求めた。雌ねじ部におけるねじ底応力の最大値と、雄ねじ部におけるねじ底応力の最大値は表1に示したとおりであった。また、ねじ底応力の最大値とは、ねじ底から、該ねじ底とは反対側の表面までの肉厚方向全体における応力の最大値を指す。なお、本実施例では、内圧負荷工程における雄ねじ部のねじ底応力の最大値は、表1に示したすべての例において雌ねじ部のねじ底応力の最大値よりも低かった。そのため、表1には雌ねじ部のねじ底応力の最大値のみを示した。
軸方向応力=(蓋の受圧面積×内圧)/金属円筒の最小断面積…(1)
周方向応力=(金属円筒の内径×内圧)/(2×金属円筒の板厚)…(2)
また、金属製容器がタイプ2容器である場合、前記軸方向応力と周方向応力はFEMによる解析で求めた。
次いで、FEMによる解析により、上記内圧を除荷した状態における、ねじ底から深さ方向に0.4mmの位置における残留圧縮応力を求めた。表2には、雄ねじ部における残留圧縮応力の最大値、雌ねじ部における圧縮残留応力の最大値、およびそれらの最大値を示す。
金属製容器を実際に高圧ガス容器として使用する際の条件を想定して、金属製容器に対し82MPaの内圧を負荷した際のねじ底応力の最大値を、FEMによる解析で求めた。得られた結果は表2に示したとおりであった。
FEMによる解析で求められた応力から、圧力サイクル試験におけるねじ部の破断寿命を評価した。破断寿命の評価は、高圧ガス保安協会が定めた「各種部位のき裂進展解析法」(KHKS 0220(2010)附属書IX)にしたがって実施した。圧力付与の条件は、最小圧力:2MPa、最大圧力:82MPa、温度:室温とした。
次に、蓋を金属円筒に締付ける条件が疲労寿命に与える影響をFEM解析により評価した。具体的には、まず、実施例1におけるNo.6、11、および13の容器のそれぞれについて、内圧付与工程の後に一旦蓋を取り外した後、再度、表3に示す条件で蓋を締付けた。次いで、再度内圧を負荷した際のねじ底応力と、ねじ部破断寿命を、実施例1と同様の手順で求めた。結果を表3に示す。
10 金属円筒
11 雌ねじ部
12 ねじ溝
13 雌ねじ部のねじ底
14 貯蔵部
20 蓋
21 雄ねじ部
22 ねじ山
23 雄ねじ部のねじ底
24 Oリング
25 鏡板
26 ねじ込みナット
P ねじ底から深さ方向に0.4mmの位置
Claims (5)
- 金属製容器を備えた高圧ガス用容器であって、
前記金属製容器は、少なくとも一方の端部の内周面に雌ねじ部を有する金属円筒と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に有する蓋とを備え、
前記雌ねじ部および前記雄ねじ部の複数のねじ底における、前記ねじ底から深さ方向に0.4mmの位置における残留圧縮応力の最大値が、100MPa以上、前記金属円筒の材料の引張強度以下、かつ前記蓋の材料の引張強度以下である高圧ガス用容器。 - 前記残留圧縮応力の最大値が、前記金属円筒の材料の降伏応力以下、かつ前記蓋の材料の降伏応力以下である、請求項1に記載の高圧ガス用容器。
- 前記蓋の雄ねじ部が前記金属円筒の雌ねじ部に螺合された状態であり、
前記雌ねじ部および前記雄ねじ部の複数のねじ底における、前記ねじ底から深さ方向に0.4mmの位置における残留圧縮応力の最大値が0超である、請求項1または2に記載の高圧ガス用容器。 - 金属製容器を備えた高圧ガス用容器の製造方法であって、前記金属製容器は、少なくとも一方の端部の内周面に雌ねじ部を有する金属円筒と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に有する蓋とを備えており、
下記(A)および(B)の少なくとも一方を満たし、かつ、下記(C)および(D)の両者を満たす条件で前記金属製容器に対して内圧を付与する内圧付与工程を備える、高圧ガス用容器の製造方法。
(A)前記雌ねじ部のねじ底応力が前記金属円筒の材料の降伏応力より大きい
(B)前記雄ねじ部のねじ底応力が前記蓋の材料の降伏応力より大きい
(C)前記金属円筒の軸方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
(D)前記金属円筒の周方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下 - 金属製容器を備えた高圧ガス用容器の製造方法であって、前記金属製容器は、少なくとも一方の端部の内周面に雌ねじ部を有する金属円筒と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を外周面に有する蓋とを備えており、
前記金属円筒に、雄ねじ部を外周面に有する治具を、前記治具の雄ねじ部が前記金属円筒の雌ねじ部に螺合するよう取り付ける治具取付工程と、
下記(A)、(C)、および(D)を満たす条件で前記金属製容器に対して内圧を付与する内圧付与工程と、
前記治具を前記金属容器から取り外す治具取外し工程と、
前記蓋の雄ねじ部が前記金属円筒の雌ねじ部に螺合するよう前記金属円筒に前記蓋を締付ける蓋締付工程とを備え、
前記蓋締付工程においては、前記雌ねじ部および前記雄ねじ部の複数のねじ底における、前記ねじ底から深さ方向に0.4mmの位置における残留圧縮応力の最大値が0超となるように締付トルクを調整する、高圧ガス用容器の製造方法。
(A)前記雌ねじ部のねじ底応力が前記金属円筒の材料の降伏応力より大きい
(C)前記金属円筒の軸方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
(D)前記金属円筒の周方向応力が前記金属円筒の材料の引張強度以下
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020187525 | 2020-11-10 | ||
JP2020187525 | 2020-11-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022077008A true JP2022077008A (ja) | 2022-05-20 |
Family
ID=81601211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021179843A Pending JP2022077008A (ja) | 2020-11-10 | 2021-11-02 | 高圧ガス用容器およびその製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240003491A1 (ja) |
EP (1) | EP4246019A4 (ja) |
JP (1) | JP2022077008A (ja) |
KR (1) | KR20230084262A (ja) |
CN (1) | CN116529509A (ja) |
WO (1) | WO2022102478A1 (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002030344A (ja) * | 2000-07-19 | 2002-01-31 | Isuzu Motors Ltd | 機械構造用合金鋼の表面改質方法及び表面改質材 |
JP2016089891A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | Jfeコンテイナー株式会社 | 蓄圧器及び蓄圧器の製造方法 |
JP2018009683A (ja) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | 株式会社日本製鋼所 | 水素用圧力容器およびその製造方法 |
JP2019044967A (ja) * | 2017-09-04 | 2019-03-22 | Jfeスチール株式会社 | 高圧水素ガス用蓄圧器 |
JP2019082188A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-30 | 株式会社日本製鋼所 | 蓄圧容器 |
JP2019113121A (ja) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | Jfeスチール株式会社 | 高圧水素ガス用蓄圧器 |
JP2019218584A (ja) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | 日本製鉄株式会社 | ボルト |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004052857A (ja) * | 2002-07-18 | 2004-02-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 均等荷重型ねじ蓋式高圧容器 |
JP6096136B2 (ja) * | 2014-02-24 | 2017-03-15 | 株式会社日本製鋼所 | 水素ガス蓄圧器 |
JP6781892B2 (ja) * | 2016-02-12 | 2020-11-11 | 株式会社日本製鋼所 | 蓄圧容器 |
KR102134769B1 (ko) * | 2018-05-09 | 2020-07-16 | 일성기계공업 주식회사 | 공기 배출이 용이한 고압가스용기용 캡 |
-
2021
- 2021-11-02 CN CN202180074969.1A patent/CN116529509A/zh active Pending
- 2021-11-02 EP EP21891724.3A patent/EP4246019A4/en active Pending
- 2021-11-02 JP JP2021179843A patent/JP2022077008A/ja active Pending
- 2021-11-02 US US18/250,536 patent/US20240003491A1/en active Pending
- 2021-11-02 WO PCT/JP2021/040464 patent/WO2022102478A1/ja active Application Filing
- 2021-11-02 KR KR1020237015585A patent/KR20230084262A/ko unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002030344A (ja) * | 2000-07-19 | 2002-01-31 | Isuzu Motors Ltd | 機械構造用合金鋼の表面改質方法及び表面改質材 |
JP2016089891A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | Jfeコンテイナー株式会社 | 蓄圧器及び蓄圧器の製造方法 |
JP2018009683A (ja) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | 株式会社日本製鋼所 | 水素用圧力容器およびその製造方法 |
JP2019044967A (ja) * | 2017-09-04 | 2019-03-22 | Jfeスチール株式会社 | 高圧水素ガス用蓄圧器 |
JP2019082188A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-30 | 株式会社日本製鋼所 | 蓄圧容器 |
JP2019113121A (ja) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | Jfeスチール株式会社 | 高圧水素ガス用蓄圧器 |
JP2019218584A (ja) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | 日本製鉄株式会社 | ボルト |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20240003491A1 (en) | 2024-01-04 |
EP4246019A4 (en) | 2024-05-08 |
WO2022102478A1 (ja) | 2022-05-19 |
EP4246019A1 (en) | 2023-09-20 |
KR20230084262A (ko) | 2023-06-12 |
CN116529509A (zh) | 2023-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6781892B2 (ja) | 蓄圧容器 | |
EP2418412B1 (en) | Tank and fabrication method thereof | |
EP2990714B1 (en) | Accumulator | |
KR102452119B1 (ko) | 압력 용기 | |
JP6725485B2 (ja) | 高圧水素ガス用蓄圧器 | |
JP7100553B2 (ja) | 水素蓄圧器 | |
KR20180118140A (ko) | 압력 용기 및 후프랩 복합 압력 용기 | |
CN103148340A (zh) | 一种钢丝缠绕结构的高压气瓶 | |
JP2022008842A (ja) | 高圧水素ガス用蓄圧器 | |
JP6882237B2 (ja) | 高圧水素ガス用蓄圧器 | |
US10072797B2 (en) | Method to produce high-resistance composite vessels with inner metal liner and vessels made by said method | |
WO2022102478A1 (ja) | 高圧ガス用容器およびその製造方法 | |
WO2022102479A1 (ja) | ねじ付き鋼管およびその製造方法 | |
JP6774465B2 (ja) | 高圧水素ガス用蓄圧器の蓋構造および高圧水素ガス用蓄圧器 | |
CN203273275U (zh) | 一种钢丝缠绕结构的高压气瓶 | |
RU2302582C1 (ru) | Газовый баллон высокого давления | |
JP2019044890A (ja) | 高圧水素ガス用蓄圧器およびその製造方法 | |
Liu et al. | Study on Anti-Instability Inflation Pressure of Vehicle-Mounted Type Ⅳ Hydrogen Storage Cylinder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20211111 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220613 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230314 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230411 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230718 |