RU2507436C2 - Продольные вентиляционные каналы сосуда высокого давления - Google Patents

Продольные вентиляционные каналы сосуда высокого давления Download PDF

Info

Publication number
RU2507436C2
RU2507436C2 RU2011136814/06A RU2011136814A RU2507436C2 RU 2507436 C2 RU2507436 C2 RU 2507436C2 RU 2011136814/06 A RU2011136814/06 A RU 2011136814/06A RU 2011136814 A RU2011136814 A RU 2011136814A RU 2507436 C2 RU2507436 C2 RU 2507436C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vessel
ventilation duct
longitudinal
thickening
longitudinal ventilation
Prior art date
Application number
RU2011136814/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011136814A (ru
Inventor
Джон А. ЭЙХУСЕН
Норман Л. НЬЮХАУС
Николас Н. КЛЕЙНШМИТ
Original Assignee
Хексагон Текнолоджи Ас
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 by Хексагон Текнолоджи Ас filed Critical Хексагон Текнолоджи Ас
Publication of RU2011136814A publication Critical patent/RU2011136814A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2507436C2 publication Critical patent/RU2507436C2/ru

Links

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
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/002—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels for vessels under pressure
    • 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
    • F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved 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
    • F17C2201/0104—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
    • F17C2201/05—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
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0621—Single wall with three 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
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0624—Single wall with four or more 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
    • F17C2203/0658—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
    • 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
    • F17C2205/0305—Bosses, e.g. boss collars
    • 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
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2154—Winding
    • 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
    • F17C2221/011—Oxygen
    • 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
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/014—Nitrogen
    • 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
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • 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
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/035—Propane butane, e.g. LPG, GPL
    • 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
    • F17C2223/036—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
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/04—Methods for emptying or filling
    • F17C2227/044—Methods for emptying or filling by purging
    • 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
    • F17C2260/03—Dealing with losses
    • F17C2260/035—Dealing with losses of fluid
    • F17C2260/037—Handling leaked fluid
    • 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
    • F17C2260/03—Dealing with losses
    • F17C2260/035—Dealing with losses of fluid
    • F17C2260/038—Detecting leaked fluid
    • 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
    • F17C2260/04—Reducing risks and environmental impact
    • 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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)

Abstract

В данном изобретении предложен сосуд (10) высокого давления, имеющий первый конец (14) с первым утолщением (16) и цилиндрический участок (30). Сосуд (10) включает в себя внутреннюю облицовку (20), композитную оболочку (18), расположенную поверх внутренней облицовки (20), и первый продольный вентиляционный канал (22), расположенный между внутренней облицовкой (20) и композитной оболочкой (18). Первый продольный вентиляционный канал (22) включает в себя удлиненный образующий вентиляционный канал элемент (23, 23', 23'') и продолжается по меньшей мере от цилиндрического участка (30) сосуда до первого утолщения (16), причем конец первого продольного канала расположен вдоль горловины утолщения и открывается в атмосферу. Технический результат - повышение надежности сосуда. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Уровень техники
Сосуды высокого давления обычно используются для хранения различных текучих сред под давлением, например, при хранении водорода, кислорода, природного газа, азота, пропана и других видов топлива. Подходящие материалы емкости включают в себя ламинированные слои намоточного оптического стекловолокна или других синтетических нитей, соединенных вместе посредством термоусадки или термопластичных смол. Внутри композитной оболочки часто размещают полимерную или иную неметаллическую эластичную внутреннюю облицовку или камеру для герметизации сосуда и предотвращения контакта внутренних текучих сред с композитным материалом. Композитная конструкция сосудов обеспечивает многочисленные преимущества, например, небольшой вес и устойчивость к коррозии, усталостным нагрузкам и внезапным отказам. Эти свойства вызваны высокой удельной прочностью армирующих волокон или нитей, которые обычно ориентированы в направлении главных сил конструкции сосудов высокого давления.
На фиг.1 и 2 показан удлиненный сосуд 10 давления, подобный тому, что раскрыт в патенте США №5476189, который включен сюда путем ссылки. Сосуд 10 имеет главную секцию 12 корпуса с концевыми секциями 14. Утолщение 16, обычно выполненное из алюминия, размещено на одном или обоих концах сосуда 10 для образования горловины, сообщающейся с внутренней частью сосуда 10. Сосуд 10 образован из внутренней полимерной внутренней облицовки 20, покрытой внешней композитной оболочкой 18. В этом случае «композитный» означает армированный волокном материал со смоляной матрицей, например, намоточной или слоистой структуры. Композитная оболочка 18 воспринимает все конструктивные нагрузки.
Хотя внутренняя облицовка 20 обеспечивает газовый барьер в обычных условиях эксплуатации, конструкция сосуда 10 давления данного типа обеспечивает явление, согласно которому газ под давлением разряжают во внутреннюю облицовку 20. При разгерметизации сосуда 10 этот газ разряжается в пространство между внутренней облицовкой 20 и композитной оболочкой 18. При этом может образоваться газовый карман, что заставляет внутреннюю облицовку 20 выпячиваться внутрь. При низком давлении, многослойное напряжение в композитной оболочке 18 является небольшим, и микротрещины в оболочке 18 закрываются, образуя уплотнения, а при более высоком давлении эти микротрещины снова открываются, тем самым, обеспечивая удаление образованного газового кармана. Таким образом, когда в сосуд 10 снова подают давление, возрастает воздействие давления на внутреннюю облицовку 20, она давит на образованный газовый карман, в силу чего выпуклость во внутренней облицовке 20 уменьшается, пока газ, в конечном итоге, не выйдет через композитную оболочку 18 в атмосферу. Такое удаление газа через оболочку 18 происходит за короткий промежуток времени и может привести к значительной концентрации газа в окрестностях сосуда 10. В результате этого может сработать детектор утечки вокруг сосуда 10, тогда как в действительности устойчивой утечки из сосуда 10 происходить не будет.
Раскрытие изобретения
В данном изобретении предложен сосуд высокого давления, имеющий центр и первый конец. Первый конец имеет первое утолщение. Сосуд содержит внутреннюю облицовку, поверх которой расположена композитная оболочка, а также первый продольный вентиляционный канал, расположенный между внутренней облицовкой и композитной оболочкой. Первый продольный вентиляционный канал содержит удлиненный образующий вентиляционный канал элемент и продолжается по меньшей мере от цилиндрического участка сосуда к первому утолщению.
В данном раскрытии изобретения в упрощенной форме вводятся понятия, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании. Данное раскрытие изобретения не предназначено для определения ключевых признаков или существенных признаков раскрываемого или заявленного объекта изобретения и не предназначено для описания каждого раскрытого варианта осуществления или каждого внедрения раскрытого или заявленного объекта изобретения. В частности, признаки, описанные здесь применительно к одному варианту осуществления, могут быть в равной степени применимы и к другим. Кроме того, данное раскрытие изобретения не предназначено для использования при определении объема заявленного изобретения. Многие другие инновационные преимущества, признаки и соотношения станут понятными по мере ознакомления с данным описанием. Нижеследующие чертежи и описание являются примером, в частности, иллюстративных вариантов осуществления.
Краткое описание чертежей
Раскрытый объект изобретения будет дополнительно пояснен со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых идентичные конструкции или системные элементы обозначены идентичными ссылочными позициями на нескольких видах.
Фиг.1 представляет собой вид сбоку обычного удлиненного сосуда высокого давления.
Фиг.2 представляет собой частичный вид в разрезе через один конец такого сосуда высокого давления, выполненный по линии 2-2 на фиг.1.
Фиг.3 представляет собой увеличенный частичный вид в разрезе сосуда высокого давления, согласно примерному варианту осуществления продольного вентиляционного канала в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.4 представляет собой частичный вид в разрезе, выполненный по линии 4-4 на фиг.3, первого примерного продольного вентиляционного канала, расположенного между оболочкой сосуда и внутренней облицовкой.
Фиг.5 представляет собой частичный вид в разрезе, выполненный по линии 4-4 на фиг.3, второго примерного продольного вентиляционного канала, расположенного между оболочкой сосуда и внутренней облицовкой.
Фиг.6 представляет собой частичный вид в разрезе, выполненный по линии 4-4 на фиг.3, третьего примерного продольного вентиляционного канала, расположенного между оболочкой сосуда и внутренней облицовкой.
Фиг.7 представляет собой вид сбоку удлиненного сосуда давления, включающий в себя примерное расположение продольных вентиляционных каналов.
Хотя на вышеуказанных чертежах представлены один или более вариантов осуществления раскрытого объекта изобретения, также рассматриваются и другие варианты осуществления, как отмечено в описании. В любом случае данное описание представляет раскрытый объект изобретения путем представления, а не ограничения. Следует понимать, что специалистами в данной области техники могут быть разработаны многие иные модификации и варианты осуществления в пределах объема и сущности настоящего изобретения.
Чертежи могут быть выполнены не в масштабе. В частности, некоторые элементы могут быть увеличены по сравнению с другими элементами для большей ясности. Кроме того, там, где используются такие термины, как «вверху», «внизу», «над», «под», «верхний», «нижний», «боковой», «правый», «левый» и т.д., следует понимать, что они применяются только для облегчения понимания описания. Предполагается, что конструкции могут быть ориентированы по-другому.
Подробное описание изобретения
Данное описание относится к обеспечению вентиляционных путей для предотвращения накопления газа и повышения давления между внутренней облицовкой 20 и композитной оболочкой 18 сосуда 10 высокого давления. Этот вентиляционный путь обеспечивает более устойчивое удаление газов, таких как водород, предотвращая нарушения в работе детектора утечек, а также предотвращая выпячивание или прогиб внутренней облицовки 20 внутрь. Примерные варианты осуществления таких вентиляционных путей выполнены в виде продольных вентиляционных каналов 22, 22' и 22'', представленных на фиг.3-7. Как показано на фиг.3, конец 22а продольного вентиляционного канала 22, смежный утолщению 16, выходит в атмосферу.
При формировании сосуда 10', перед намоткой волокна композитного материала вокруг внутренней облицовки 20, по меньшей мере одну полосу образующего вентиляционный канал элемента 23, 23', 23'' наносят на наружную поверхность 24 внутренней облицовки 20. Как показано в вариантах осуществления, представленных на фиг.4 и 5, удлиненный образующий вентиляционный канал элемент 23 (например, провод), 23' (например, сложенная полоса ткани или пленки) удерживается на месте защитной лентой 26 посредством клеевого слоя 25. Как показано в варианте осуществления, представленном на фиг.6, образующий вентиляционный канал элемент 23'' является самоклеющимся и удерживается на месте с помощью клеевого слоя 25. В варианте осуществления, показанном на фиг.5, где образующий вентиляционный канал элемент 23' может представлять собой ткань, обладающую «впитывающими» свойствами (например, такой материал, как стеклоткань), защитная лента 26 предотвращает проникновение смолы из композитной оболочки 18, которая в противном случае могла бы повредить свойствам пористости образующего вентиляционный канал элемента 23'. Если вентиляционный материал не является пористым, ленточный материал может быть применен в отдельных точках, а не по всему вентиляционному материалу. Особенно подходящим материалом для защитной ленты является винил. После того как образующие вентиляционный канал элементы 23 и 23' прикреплены к внешней поверхности 24 внутренней облицовки 20, композитные волокна наматывают на продольные вентиляционные каналы 22, 22', 22'', при этом поверх внутренней облицовки 20 образуется композитная оболочка 18 сосуда 10'.
Как показано на фиг.4-6, на каждой стороне образующего вентиляционный канал элемента 23, 23', 23'' образован вентиляционный канал 28. Образующий вентиляционный канал элемент 23, 23', 23'' может представлять собой любую удлиненную конструкцию, поверх которой могут быть намотаны композитные волокна для образования оболочки 18, при этом между оболочкой 18 и внутренней облицовкой 20 образуется вентиляционный канал. В показанных вариантах осуществления удлиненные вентиляционные каналы 28 образованы на каждой стороне образующего вентиляционный канал элемента 23, 23', 23''. В некоторых вариантах осуществления вентиляционный канал образован в самом образующем вентиляционный канал элементе 23, 23', 23''. Это возможно, когда образующий вентиляционный канал элемент 23, 23', 23'' является проницаемым для текучей среды или выполнен другим образом для способствования прохождению потока текучей среды вдоль удлиненной конструкции образующего вентиляционный канал элемента. В некоторых случаях проницаемый для текучей среды образующий вентиляционный канал элемент 23, 23', 23'' используют в сочетании с вентиляционными каналами 28, образованными на каждой стороне проницаемого для текучей среды образующего вентиляционный канал элемента 23, 23', 23''. Это придает продольному вентиляционному каналу 22 даже больше вентиляционной мощности. Примерные проницаемые для текучей среды образующие вентиляционный канал элементы 23, 23', 23'' включают в себя, например, нити стекловолокна, стекловолоконную ленту с открытой структурой и ткани. Другие подходящие материалы для образующего вентиляционный канал элемента 23, 23', 23'' включают в себя, например, полиэтилен и пропускающую нейлоновую ткань.
В примерном варианте осуществления общая толщина продольного вентиляционного канала 22 в верхней части внутренней облицовки 20 составляет около 1-2 тысячных дюйма. В некоторых вариантах осуществления полоса образующего вентиляционный канал элемента 23, 23', 23'' сложена для образования подходящей глубины для способствования прохождению потока газа через продольный вентиляционный канал 22, как показано на фиг.5. В примерном варианте осуществления ширина каждого продольного вентиляционного канала 22 составляет от около 0,25 до 0,50 дюйма. В примерном варианте осуществления в защитной ленте 26 выполнено множество отверстий 29 для облегчения выхода газа, захваченного между композитной оболочкой 18 и внутренней облицовкой 20, в продольный вентиляционный канал 22. В примерном варианте осуществления каждое отверстие 29 имеет диаметр около 0,05 дюйма. В примерных вариантах осуществления в каждом продольном вентиляционном канале 22 выполнено от около десяти до около ста отверстий 29, хотя может быть использовано меньше или больше отверстий.
В примерном варианте осуществления, как показано на фиг.7, продольный вентиляционный канал 22 продолжается по меньшей мере от утолщения 16 до точки в цилиндрическом участке 30 цилиндрического сосуда 10'. Цилиндрический участок 30 обычно является наиболее податливым (то есть имеющим ту же прочность, но менее жесткую опору по краям) участком сосуда и, таким образом, представляет собой наиболее вероятную область выпучивания или прогиба внутренней облицовки 20 сосуда внутрь из-за накопления газа. В каждом конкретном сосуде может потребоваться только один продольный вентиляционный канал 22, например, такой, как показан на левой половине фиг.7. Однако может также быть предусмотрено несколько продольных вентиляционных каналов 22, например, таких, как показаны на правой половине фиг.7. В одном примерном варианте осуществления множество продольных вентиляционных каналов 22 ведут к утолщению 16 на одном конце 14 сосуда 10', а множество продольных вентиляционных каналов 22 ведут к утолщению 16 на противоположном конце 14 сосуда 10'. Две группы продольных вентиляционных каналов 22 попеременно размещены по периферии сосуда 10', при этом по цилиндрическому участку 30 (например, в одном варианте осуществления смежно к центру цилиндрического участка 30 сосуда 10') проходят два смежных продольных вентиляционных канала, ведущих к противоположным концам 14 сосуда 10'. В еще одном варианте осуществления одиночный продольный вентиляционный канал продолжается от одного утолщения к противоположному утолщению. Одно из преимуществ использования множества отдельных продольных вентиляционных каналов, а не более широкого вентиляционного слоя состоит в том, что указанные полосы требуют меньше материала и не требует внесения изменений в процесс намотки композитных материалов на внутреннюю облицовку 20.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на несколько вариантов осуществления, специалистам в данной области техники следует понимать, что могут быть выполнены различные изменения по форме и содержанию в пределах сущности и объема изобретения. Кроме того, любой признак, раскрытый применительно к одному варианту осуществления, может быть включен в другой вариант осуществления и наоборот.

Claims (7)

1. Сосуд высокого давления, имеющий первый конец с первым утолщением, и сосуд, имеющий цилиндрический участок, при этом сосуд содержит:
внутреннюю облицовку,
композитную оболочку, расположенную поверх внутренней облицовки, и первый продольный вентиляционный канал, расположенный между внутренней облицовкой и композитной оболочкой, при этом первый продольный вентиляционный канал содержит удлиненный образующий вентиляционный канал элемент, причем первый продольный вентиляционный канал продолжается по меньшей мере от цилиндрического участка до первого утолщения, причем конец первого продольного канала расположен вдоль горловины утолщения и открывается в атмосферу.
2. Сосуд по п.1, в котором образующий вентиляционный канал элемент является проницаемым для текучей среды.
3. Сосуд по п.1, дополнительно содержащий ленту, расположенную между образующим вентиляционный канал элементом и композитной оболочкой.
4. Сосуд по п.3, дополнительно содержащий адгезивный слой, расположенный на ленте.
5. Сосуд по п.3, в котором лента содержит множество отверстий.
6. Сосуд по п.1, дополнительно содержащий адгезивный слой, расположенный на образующем вентиляционный канал элементе.
7. Сосуд по п.1, имеющий второй конец со вторым утолщением, при этом сосуд дополнительно содержит второй продольный вентиляционный канал, расположенный между внутренней облицовкой и композитной оболочкой, причем второй продольный вентиляционный канал содержит удлиненный образующий вентиляционный канал элемент, при этом второй продольный вентиляционный канал продолжается по меньшей мере от цилиндрического участка до второго утолщения.
RU2011136814/06A 2009-02-06 2010-02-03 Продольные вентиляционные каналы сосуда высокого давления RU2507436C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15036609P 2009-02-06 2009-02-06
US61/150,366 2009-02-06
PCT/US2010/023010 WO2010091062A1 (en) 2009-02-06 2010-02-03 Pressure vessel longitudinal vents

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011136814A RU2011136814A (ru) 2013-03-20
RU2507436C2 true RU2507436C2 (ru) 2014-02-20

Family

ID=42041596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011136814/06A RU2507436C2 (ru) 2009-02-06 2010-02-03 Продольные вентиляционные каналы сосуда высокого давления

Country Status (7)

Country Link
US (2) US9618160B2 (ru)
EP (1) EP2394092B1 (ru)
JP (1) JP5518901B2 (ru)
AU (1) AU2010210738B2 (ru)
CA (1) CA2751453C (ru)
RU (1) RU2507436C2 (ru)
WO (1) WO2010091062A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703869C1 (ru) * 2016-05-17 2019-10-22 Хексагон Текнолоджи Ас Сосуд под давлением, имеющий вентиляционный канал, (варианты) и способ его изготовления
US10648620B2 (en) 2016-03-16 2020-05-12 Hexagon Technology As Vented fitting for pressure vessel boss
RU2724394C2 (ru) * 2016-04-06 2020-06-23 Хексагон Текнолоджи Ас Вентилируемая бобышка для емкости под давлением со спеченной металлической вставкой

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2394092B1 (en) * 2009-02-06 2014-05-07 Hexagon Technology AS Pressure vessel longitudinal vents
FR2956185B1 (fr) * 2010-02-11 2012-05-04 Air Liquide Reservoir composite et ensemble comprenant un tel reservoir et un organe receveur et/ou distributeur de gaz
US9205373B2 (en) * 2010-11-29 2015-12-08 Quantum Fuel Systems Trechnologies Worldwide, Inc. Breather layer for exhausting permeate from pressure vessels
BR112013013427B1 (pt) * 2010-11-30 2020-10-20 Advanced Lightweight Engineering B.V. vaso
PT2726773T (pt) * 2011-06-28 2021-01-28 Hexagon Ragasco As Saliência melhorada para recipiente compósito
US8881932B1 (en) * 2013-06-25 2014-11-11 Quantum Fuel Systems Technology Worldwide, Inc. Adapterless closure assembly for composite pressure vessels
US9562646B2 (en) * 2013-07-12 2017-02-07 Ut-Battelle, Llc Hydrogen storage container
US11015761B1 (en) * 2013-11-22 2021-05-25 CleanNG, LLC Composite pressure vessel for gas storage and method for its production
FR3015630B1 (fr) * 2013-12-20 2016-01-29 Eads Composites Aquitaine Reservoir destine au stockage de milieux liquides ou gazeux sous pression
FR3015629B1 (fr) * 2013-12-20 2016-01-29 Eads Composites Aquitaine Reservoir destine au stockage de milieux liquides ou gazeux sous pression
FR3017441B1 (fr) 2014-02-12 2016-07-29 Air Liquide Reservoir composite et son procede de fabrication
US11353160B2 (en) * 2014-02-27 2022-06-07 Hanwha Cimarron Llc Pressure vessel
USD746942S1 (en) 2014-10-21 2016-01-05 Advanced Lightweight Engineering B.V. Low weight pressure vessel
WO2016189664A1 (ja) * 2015-05-26 2016-12-01 日産自動車株式会社 高圧ガス容器
US10627048B2 (en) * 2015-12-16 2020-04-21 Hexagon Technology, As Pressure vessel dome vents
DE102016220995A1 (de) * 2016-10-25 2018-04-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehälter mit einem Auslass für zwischen einem Liner und einer faserverstärkten Schicht angesammelten Brennstoff
JP6599393B2 (ja) * 2017-03-17 2019-10-30 本田技研工業株式会社 高圧タンク
KR102298962B1 (ko) * 2017-03-24 2021-09-06 현대자동차주식회사 방열 및 체류 가스 배출 구조를 가지는 고압용기 및 그 제조 방법
US11333301B2 (en) 2017-05-15 2022-05-17 Advanced Lightweight Engineering B.V. Pressure vessel for the storage of pressurized fluids and vehicle comprising such a pressure vessel
JP6630384B2 (ja) * 2018-02-21 2020-01-15 本田技研工業株式会社 高圧タンク及びその製造方法
US11047530B2 (en) 2018-10-30 2021-06-29 GM Global Technology Operations LLC Pressure vessel having grooved liner
RU2700810C1 (ru) * 2019-01-25 2019-09-23 федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прогресс" (ФГУП "ФНПЦ "Прогресс") Узел крепления гибкой герметичной оболочки пневматического элемента
US11440399B2 (en) 2019-03-22 2022-09-13 Agility Fuel Systems Llc Fuel system mountable to a vehicle frame
US20200347992A1 (en) 2019-05-02 2020-11-05 Agility Fuel Systems Llc Polymeric liner based gas cylinder with reduced permeability
US11559964B2 (en) 2019-06-06 2023-01-24 Northrop Grumman Systems Corporation Composite structures, composite storage tanks, vehicles including such composite storage tanks, and related systems and methods
JP6896800B2 (ja) * 2019-06-28 2021-06-30 本田技研工業株式会社 高圧ガス容器
US11143362B2 (en) 2019-07-09 2021-10-12 GM Global Technology Operations LLC Storage tank for pressurized gas and method of manufacturing same
US11299036B2 (en) 2019-11-06 2022-04-12 GM Global Technology Operations LLC Hydrogen storage tank having a nanoporous breather layer
US11852297B2 (en) 2021-06-01 2023-12-26 Helicoid Industries Inc. Containers and methods for protecting pressure vessels
WO2022256022A1 (en) * 2021-06-01 2022-12-08 Helicoid Industries Inc. Containers and methods for protecting pressure vessels
CN113324164A (zh) * 2021-07-08 2021-08-31 王梦君 一种碳纤维复合材料高压储氢罐及其制造工艺
US11952103B2 (en) 2022-06-27 2024-04-09 Helicoid Industries Inc. High impact-resistant, reinforced fiber for leading edge protection of aerodynamic structures

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476189A (en) * 1993-12-03 1995-12-19 Duvall; Paul F. Pressure vessel with damage mitigating system
RU2117853C1 (ru) * 1997-02-18 1998-08-20 Шевчук Константин Михайлович Сосуд давления
RU2162564C1 (ru) * 2000-06-16 2001-01-27 Колдыбаев Сергей Глебович Баллон давления из композиционных материалов и способ его изготовления
WO2002046654A1 (en) * 2000-12-05 2002-06-13 Dixon Roche Keith Pipe or vessel with liner annulus venting construction
RU2187746C2 (ru) * 2000-09-06 2002-08-20 Общество с ограниченной ответственностью НПО "ПОИСК" Металлический лейнер, металлопластиковый баллон высокого давления (варианты) и способ изготовления металлопластикового баллона высокого давления

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE332293A (ru) 1925-05-20
US2243240A (en) 1938-03-18 1941-05-27 Smith Corp A O Pressure vessel for hydrogenating hydrocarbons
US2344856A (en) 1942-07-02 1944-03-21 Guyon L C Earle Means for reinforcing hollow containers for gases under pressure
US3137405A (en) 1961-12-18 1964-06-16 North American Aviation Inc Pressure vessel
US3231338A (en) 1962-04-19 1966-01-25 Chicago Bridge & Iron Co Multi-layer pressure vessel for high temperature hydrogenation processes
US3224619A (en) 1963-03-15 1965-12-21 Chicago Bridge & Iron Co Hydrogen processing multiple layer pressure vessels
FR1485626A (fr) 1966-04-14 1967-06-23 Chantiers De Latlantique élément de paroi d'enceinte ou de cloison normalement étanche, résistant à la détérioration par un agent diffusant et ses diverses applications
US3604587A (en) 1969-04-07 1971-09-14 Hahn & Clay Multilayer pressure vessel
US4107372A (en) * 1974-08-22 1978-08-15 H. B. Fuller Company Composite
US4298416A (en) 1976-12-08 1981-11-03 Huron Chemicals Limited Protection of substrates against corrosion
US4241843A (en) * 1979-06-08 1980-12-30 Amtrol Inc. Lined metal tank with heat shield and method of making same
JP3045835U (ja) * 1997-07-31 1998-02-20 ファイルド株式会社 健康バンド
JPH11210988A (ja) * 1998-01-23 1999-08-06 Honda Motor Co Ltd 圧縮天然ガス容器の口金構造
GB9817223D0 (en) * 1998-08-08 1998-10-07 Borealis Consultants Limited Venting of plastics lined pipelines
JP2002188794A (ja) * 2000-12-21 2002-07-05 Honda Motor Co Ltd 高圧水素タンクおよび高圧水素タンクの製造方法
US6648167B1 (en) * 2001-02-14 2003-11-18 Sermatech International, Inc. Ducting passages for a polymeric lining
US7287663B2 (en) * 2005-01-05 2007-10-30 Amtrol Inc. Lined pressure vessel and connector therefor
EP1850058A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-31 Inergy Automotive Systems Research (SA) Storage tank
JP2008261414A (ja) * 2007-04-11 2008-10-30 Toyota Motor Corp 圧力容器及びその製造方法
US7870971B2 (en) * 2007-08-29 2011-01-18 GM Global Technology Operations LLC Diffusion layer for pressure vessels
JP5071801B2 (ja) * 2008-03-31 2012-11-14 トヨタ自動車株式会社 高圧タンクとその製造方法
JP4775776B2 (ja) 2008-09-24 2011-09-21 トヨタ自動車株式会社 ガスタンクおよびその製造方法
EP2394092B1 (en) * 2009-02-06 2014-05-07 Hexagon Technology AS Pressure vessel longitudinal vents

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476189A (en) * 1993-12-03 1995-12-19 Duvall; Paul F. Pressure vessel with damage mitigating system
RU2117853C1 (ru) * 1997-02-18 1998-08-20 Шевчук Константин Михайлович Сосуд давления
RU2162564C1 (ru) * 2000-06-16 2001-01-27 Колдыбаев Сергей Глебович Баллон давления из композиционных материалов и способ его изготовления
RU2187746C2 (ru) * 2000-09-06 2002-08-20 Общество с ограниченной ответственностью НПО "ПОИСК" Металлический лейнер, металлопластиковый баллон высокого давления (варианты) и способ изготовления металлопластикового баллона высокого давления
WO2002046654A1 (en) * 2000-12-05 2002-06-13 Dixon Roche Keith Pipe or vessel with liner annulus venting construction

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10648620B2 (en) 2016-03-16 2020-05-12 Hexagon Technology As Vented fitting for pressure vessel boss
RU2737488C2 (ru) * 2016-03-16 2020-12-01 Хексагон Текнолоджи Ас Вентилируемый вкладыш для выступа сосуда под давлением
US11117226B2 (en) 2016-03-16 2021-09-14 Hexagon Technology As Vented fitting for pressure vessel boss
RU2724394C2 (ru) * 2016-04-06 2020-06-23 Хексагон Текнолоджи Ас Вентилируемая бобышка для емкости под давлением со спеченной металлической вставкой
RU2703869C1 (ru) * 2016-05-17 2019-10-22 Хексагон Текнолоджи Ас Сосуд под давлением, имеющий вентиляционный канал, (варианты) и способ его изготовления
US10677390B2 (en) 2016-05-17 2020-06-09 Hexagon Technology As Pressure vessel liner venting via nanotextured surface

Also Published As

Publication number Publication date
EP2394092A1 (en) 2011-12-14
AU2010210738A1 (en) 2011-08-18
WO2010091062A1 (en) 2010-08-12
US9618160B2 (en) 2017-04-11
CA2751453C (en) 2017-09-19
JP2012517567A (ja) 2012-08-02
EP2394092B1 (en) 2014-05-07
AU2010210738B2 (en) 2015-11-19
US11761589B2 (en) 2023-09-19
US20170159884A1 (en) 2017-06-08
US20120048865A1 (en) 2012-03-01
RU2011136814A (ru) 2013-03-20
JP5518901B2 (ja) 2014-06-11
CA2751453A1 (en) 2010-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2507436C2 (ru) Продольные вентиляционные каналы сосуда высокого давления
CN108779894B (zh) 用于压力容器凸台的排放配件
JP6767509B2 (ja) ナノテクスチャー化表面を介した圧力容器ライナー通気
US10168002B2 (en) Breather layer for exhausting permeate from pressure vessels
KR102478330B1 (ko) 압력 용기 돔 배기구
BRPI0808908A2 (pt) Conduto flexível submarino destinado ao transporte de hidrocarbonetos.
US20220356991A1 (en) Liner collapse mitigations for type iv conformable pressure vessels
US9920861B2 (en) Multilayer reinforced polymeric pipe and system of pipes for water transportation