RU2121095C1 - Баллон для сжатого газа - Google Patents
Баллон для сжатого газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121095C1 RU2121095C1 RU95115770/06A RU95115770A RU2121095C1 RU 2121095 C1 RU2121095 C1 RU 2121095C1 RU 95115770/06 A RU95115770/06 A RU 95115770/06A RU 95115770 A RU95115770 A RU 95115770A RU 2121095 C1 RU2121095 C1 RU 2121095C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- neck
- cylinders
- cyl
- thickness
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Баллон предназначен для хранения, транспортировки и использования сжатых газов. Баллон выполнен сварным из титанового сплава. Максимальные радиусы кривизны наружных поверхностей дна (Rд) и горловины (Rг), а также толщины дна (δд) и горловины (δг) соотносятся с радиусом наружной поверхности цилиндра (Rц) и его толщиной (δц) следующим образом: Rд/Rц=1-1,5, Rг/Rц=1-1,5, δд/δц = 0,45-0,75, δг/δц = 0,45-0,75. В результате повышается долговечность и надежность конструкции баллона. 1 ил.
Description
Изобретение относится к конструкции сосудов, работающих под высоким давлением, в частности к баллонам высокого давления, предназначенных для хранения, транспортирования и использования сжатых газов (воздуха, аргона, азота и др. ). Баллоны для сжатых газов под высоким давлением являются устройствами, используемыми в различных областях народного хозяйства и техники и, в частности, могут найти применение в дыхательных аппаратах и аквалангах.
Основными требованиями, предъявляемыми к таким газовым баллонам, являются:
- эксплуатационная надежность при минимальных значениях весовых характеристик;
- длительность срока службы;
- коррозионностойкость по отношению к окружающей среде и хранимому в баллонах газу;
- низкая материалоемкость.
- эксплуатационная надежность при минимальных значениях весовых характеристик;
- длительность срока службы;
- коррозионностойкость по отношению к окружающей среде и хранимому в баллонах газу;
- низкая материалоемкость.
Конструкция отечественных баллонов определяется стандартами (например, ГОСТ 949-73 и др.) и представляет собой трубу с закатанными дном и горловиной, причем дно загерметизировано с помощью сварки. При этом толщина стенки к вершине дна горловины плавно увеличивается до 3-4 толщин стенки трубы.
Баллоны данной конструкции, принятые за аналог, выпускаются, например, Первоуральским металлургическим заводом.
Однако существующие конструкции газовых баллонов не обеспечивают достаточной эксплуатационной надежности (прочности) и длительного срока службы, что связано с их определенными конструктивными особенностями.
Наименее надежным элементом конструкции таких баллонов (по ГОСТ 949-73) является зона герметизации дна сваркой. Зона герметизации дна сварки характеризуется наличием сварочных дефектов, подвержена значительной коррозии и снижает срок службы баллонов.
Технология изготовления стандартных баллонов не позволяет получать оптимальные форму и соотношения радиусов и толщин цилиндрической части, дна и горловины.
Оптимальные прочностные характеристики баллонов при минимальном их весе могут быть достигнуты выбором соответствующей формы баллонов - это цилиндр с выпуклыми, приближающимися к полусфере дном и горловиной и толщиной стенок дна и горловины, приблизительно равной половине толщины стенки цилиндрической части, что не выполняется в конструкции рассматриваемых баллонов и приводит к снижению эксплуатационной надежности и увеличению весовых характеристик.
Рассматривая алюминиевые баллоны, также взятые за аналог, запатентованные во Франции (N2221685, 1974, б. N 46) и в Великобритании (N 1419317, 1975), отмечаем тот же недостаток, а именно неоптимальность формы баллонов и соотношений радиусов и толщин цилиндрического корпуса, дна и горловины.
Общими признаками с предлагаемым авторами баллоном является наличие цилиндрического корпуса с дном и горловиной.
Наиболее совершенной конструкцией является конструкция баллонов для сжатого газа фирмы "Faber", (Италия), принятый за прототип (Григорьев У.Г. и др. Газобаллонные автомобили. -М.: Машиностроение, 1989, с. 100-102).
Баллон представляет собой стальной штампованный из листа цилиндрический корпус со сплошным дном и закатанной горловиной. Толщина стенки цилиндра и сплошного дна одинакова. В такой конструкции отсутствует влияние герметизации дна сваркой, но тем не менее не оптимальны форма и соотношения толщин стенок цилиндра, дна и горловины.
Техническая задача, стоящая перед авторами предложенного баллона, состоит в создании долговечной конструкции баллона с высокой эксплуатационной надежностью при минимальном весе и увеличенном количестве запасаемого газа.
Сущность изобретения заключается в том, что баллон для сжатого газа, имеющий форму цилиндра с выпуклыми дном и горловиной в отличие от прототипа выполнен сварным из титанового сплава, причем максимальные радиусы кривизны наружных поверхностей дна Rд и горловины Rг, а также толщины дна δд и горловины δг соотносятся с радиусом наружной поверхности цилиндра Rц и его толщиной δц следующим образом:
Rд/Rц=1...1,5,
Rг/Rц=1...1,5,
δд/δц= 0,45...0,75,
δг/δц= 0,45...0,75.
Rд/Rц=1...1,5,
Rг/Rц=1...1,5,
δд/δц= 0,45...0,75,
δг/δц= 0,45...0,75.
Сварные швы могут быть обработаны изнутри заподлицо с поверхностью цилиндра.
Выбор толщины дна горловины по отношению к цилиндрической части в указанных пределах, а также выбор соответствующих радиусов цилиндра, дна и горловины приводит к практической равнопрочности цилиндра, дна и горловины, уменьшению веса и материалоемкости предлагаемого баллона.
Выполнение баллона из титанового сплава делает его коррозионностойким по отношению к окружающей среде, даже в морской воде, и экологически чистым в части хранимого в нем газа, что благоприятствует применению баллонов в качестве дыхательных аппаратов и аквалангов.
Использование титановых сплавов в баллонах высокого давления известно из патента Японии N1-26065, 1987, F 16 J 12/00.
Несмотря на известность использования титана как коррозионностойкого материала, применение его в сочетании с предложенными выбранными соотношениями толщин и радиусов дна, горловины и цилиндрической части баллона, изготовленного сваркой, позволило получить новый технический результат: равнопрочность конструкции, что влияет на длительность использования баллона под давлением, увеличение количества запасаемого в баллоне газа, уменьшение веса по сравнению с другими конструкциями соответствующих габаритов и уменьшение материалоемкости конструкции, а также возможность использования для хранения экологически чистых газов.
При нарушении выбранных соотношений, предложенных выше, технический результат не достигается.
Наличие отличительных от прототипа признаков говорит о соответствии критерию новизны конструкции предлагаемого баллона.
В подтверждение критерия промышленной применимости можно рассмотреть конструкции баллона на чертеже, где 1 - цилиндрическая часть, 2 - дно, 3 - горловина, Rд, Rц, Rг - радиусы кривизны наружных поверхностей дна, цилиндра и горловины, δд,δц,δг- толщины стенок дна, цилиндра и горловины. Баллон выполняется сварным и может состоять из 3-х (цилиндр, штампованные дно и горловина) или 2-х (штампованные цилиндрическая часть с дном и цилиндрическая часть с горловиной) частей.
По предлагаемому изобретению была разработана конструкторская документация, по которой были изготовлены опытные образцы баллонов с предложенными соотношениями.
Испытания подтвердили высокие прочностные, весовые и эксплуатационные характеристики баллонов.
Как показали испытания, в высокопрочных титановых баллонах увеличилось в 1,3 раза количество запасаемого газа по сравнению с прототипом аналогичных размеров.
Claims (2)
1. Баллон для сжатого газа, имеющий форму цилиндра с выпуклыми дном и горловиной, выполненными из титанового сплава, отличающийся тем, что баллон выполнен сварным, причем максимальные радиусы кривизны наружных поверхностей дна (Rд) и горловины (Rг), а также толщины дна (δд) и горловины (δг) соотносятся с радиусом наружной поверхности цилиндра (Rц) и его толщиной (δц) следующим образом: Rд/Rц = 1 - 1,5, Rг/Rц = 1 - 1,5, δд/δц= 0,45 - 0,75, δг/δц= 0,45 - 0,75.
2. Баллон по п.1, отличающийся тем, что сварные швы обработаны изнутри заподлицо с поверхностью цилиндра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95115770/06A RU2121095C1 (ru) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | Баллон для сжатого газа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95115770/06A RU2121095C1 (ru) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | Баллон для сжатого газа |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95115770A RU95115770A (ru) | 1997-08-20 |
RU2121095C1 true RU2121095C1 (ru) | 1998-10-27 |
Family
ID=20171944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95115770/06A RU2121095C1 (ru) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | Баллон для сжатого газа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2121095C1 (ru) |
-
1995
- 1995-09-08 RU RU95115770/06A patent/RU2121095C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105452749B (zh) | 一种用于密封隔热罐的角结构 | |
RU2444661C2 (ru) | Резервуар высокого давления, в частности, состоящий из четырех корпусных элементов | |
EA020913B1 (ru) | Банка под давлением, такая как банка с аэрозолем | |
CA2357497A1 (en) | Hydrogen fuel hose | |
TR200201918T2 (tr) | Sıvılaştırımış doğal gazın işlenmesi, depolanması ve taşınması için geliştirilmiş sistemler | |
US9061788B2 (en) | Reduced-weight container and/or tube for compressed gases and liquids | |
AU5134700A (en) | Maritime chemical tanker having composite tanks | |
RU2121095C1 (ru) | Баллон для сжатого газа | |
BR0116942A (pt) | Estrutura de contenção, método para conformar uma estrutura de contenção, e, sistema de contenção para fluido comprimido | |
US4282823A (en) | Underwater hull or tank | |
EP0799764A1 (en) | Tube construction with adjoining layers of tubes | |
JPS61241293A (ja) | タンク搭載船 | |
RU2302582C1 (ru) | Газовый баллон высокого давления | |
CN212745449U (zh) | 一种适用于低温环境的不锈钢法兰 | |
JP2007232314A (ja) | ステンレス鋼板製貯湯タンク | |
RU2230977C2 (ru) | Стальной бесшовный баллон для сжатых газов с защитным покрытием | |
KR20090075672A (ko) | 위험 물질을 운송 및 저장하는 컨테이너 및 컨테이너를 제조하는 방법 | |
RU188603U1 (ru) | Днище вагона-цистерны | |
RU45503U1 (ru) | Баллон высокого давления | |
RU198288U1 (ru) | Котел вагона-цистерны | |
CN109606972A (zh) | 一种新型石油罐边缘板防腐结构 | |
RU1798589C (ru) | Сварной баллон дл сжиженного газа | |
JPH10259889A (ja) | 高圧金属配管の接続頭部 | |
RU2175738C1 (ru) | Баллон высокого давления для дыхательных аппаратов | |
US20230098545A1 (en) | Saddle bottom storage tank |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040909 |