RU81284U1 - Многослойный сосуд шаровой формы - Google Patents
Многослойный сосуд шаровой формы Download PDFInfo
- Publication number
- RU81284U1 RU81284U1 RU2008140710/22U RU2008140710U RU81284U1 RU 81284 U1 RU81284 U1 RU 81284U1 RU 2008140710/22 U RU2008140710/22 U RU 2008140710/22U RU 2008140710 U RU2008140710 U RU 2008140710U RU 81284 U1 RU81284 U1 RU 81284U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shells
- spherical
- vessel
- hemispheres
- operating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к областям техники и технологий, где требуется использование сосудов, работающих при сверхвысоких, высоких и низких давлениях, испытывающих знакопеременные нагрузки. Задачей заявляемой полезной модели является создание сосудов шаровой формы, работающих в неограниченном диапазоне давлений - от вакуумного (ниже 0,1 мПа) до сверхвысокого (выше 8000 мПа), эксплуатационные свойства которых определяются предельными прочностными и теплофизическими свойствами материалов, из которых они изготавливаются. Технический результат, достигаемый в результате решения поставленной задачи, заключается в расширении диапазона рабочих температур и повышении безопасности при эксплуатации. Указанный технический результат достигается заявляемой полезной моделью, включающий шаровую оболочку, выполненную из двух полусферических формованных оболочек, герметично соединенных между собой в «замок», отличающийся тем, что сосуд образован из набора отдельных шаровых оболочек, плотно вложенных одна в другую, каждая из которых составлена из полусфер, герметично соединенных между собой в «замок», при этом места стыка полусфер каждого слоя шаровых оболочек не совпадают.
Description
Полезная модель относится к областям техники и технологий, где требуется использование сосудов, работающих при сверхвысоких, высоких и низких давлениях, испытывающих знакопеременные нагрузки.
Сосуды шаровой формы изготавливают из металлов, металлических композиционных материалов, полимерных композиционных материалов (ПКМ) и их комбинаций. Металлические конструкции, как правило, штампосварные, в которых слабым местом всегда является сварочный шов, определяющий прочность всей конструкции, особенно в тех случаях, когда технически сложно термически обработать готовое сварное изделие. Это вынуждает изготавливать изделия из марок сталей и сплавов, прочностные свойства которых существенно ниже предельно возможных для металлов. В таких конструкциях прочность изделия определяется толщиной оболочки, а от этого зависит вес изделия. Изделиям из ПКМ и в комбинированных конструкциях сосудов высокого давления, при многих их преимуществах, присущ принципиальный недостаток - ограниченные рабочие температуры эксплуатации, при которых начинается разупрочнение полимерной матрицы. Предельные рабочие температуры изделий из ПКМ в большинстве случаев не превышают 200°С. Для сосудов высокого давления из ПКМ и сосудов комбинированных конструкций, где силовые оболочки выполнены из ПКМ, температура эксплуатации ограничивается 50°С. Это ограничение делает сосуды высокого давления из ПКМ крайне опасными при эксплуатации в условиях за пределами этих ограничений, например, при использовании в транспортных средствах, работающих на сжатом газе, когда давление газа в сосуде достигает нескольких сотен мегапаскалей. Технология
изготовления изделий из ПКМ связана с вредными условиями и с относительно большим объемом ручного труда. Но во многих случаях с учетом этих ограничений изделия из ПКМ оказываются вне конкуренции по сравнению с металлическими, главным образом, по весовым и удельным прочностным характеристикам.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является сосуд высокого давления из ПКМ, включающий силовую оболочку из композиционного материала, герметизирующую оболочку и коаксиальные металлические штуцера с фланцами, заделанными в герметизирующую оболочку, и навинченные на штуцера гайки, при этом герметизирующая оболочка выполнена из двух композиционных полусферических формованных оболочек, соединенных между собой в «замок», место стыка которых закреплены поясом из композиционного материала [патент РФ №2256844, опубл. 2005.07.20].
Недостатком известного устройства является ограниченные рабочие температуры эксплуатации, при которых начинается разупрочнение полимерной матрицы и всей конструкции из ПКМ в целом.
Задачей заявляемого изобретения является создание сосудов шаровой формы, работающих в неограниченном диапазоне давлений - от вакуумного (ниже 0,1 МПа) до сверхвысокого (выше 8000 МПа), эксплуатационные свойства которых определяются предельными прочностными и теплофизическими свойствами материалов, из которых они изготавливаются.
Технический результат, достигаемый в результате решения поставленной задачи, заключается в расширении диапазона рабочих температур и повышении безопасности при эксплуатации.
Указанный технический результат достигается заявляемой полезной моделью, в которой сосуд высокого давления выполнен из
набора отдельных шаровых оболочек, плотно вложенных одна в другую, каждая из которых составлена из полусфер, герметично соединенных между собой в «замок», при этом места стыка полусфер каждого слоя шаровых оболочек не совпадают.
Заявляемый сосуд высокого давления может быть изготовлен как из металлических материалов, так и из ПКМ и их комбинаций.
При изготовлении металлических многослойных сосудов полусферы изготавливают штамповкой. Прессовая посадка, при помощи которой соединяют полусферы, обеспечивает герметичность стыка. Последовательный набор оболочек с перекрытием стыков обеспечивает нарастающие степень герметизации и прочности всей конструкции сосуда.
Полусферы из ПКМ формуют с использованием пуансонов и матриц, а сборка сосуда происходит аналогично металлическим. Дополнительно на посадочные поверхности «замка» полусфер из ПКМ перед их впрессовыванием друг в друга может наноситься герметизатор.
Наборная конструкция сосуда из независимых друг от друга оболочек обеспечивает его высокую стойкость к знакопеременным нагрузкам. Общая прочность сосуда определяется прочностными свойствами используемых материалов и количеством слоев оболочек.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 схематически показан пример многослойного сосуда шаровой формы, получаемого без использования сварки, на фиг.2, 3, 4, 5, 6 показаны детали, из которых собирают сосуд. Каждая пара полусфер, образующая слой оболочек - одного размера, внутренний диаметр каждой пары наружной оболочки равен наружному диаметру охватываемой оболочки. Показан пример трехслойного сосуда, в котором каждый
наружный слой оболочек смещен на 90° относительно большого круга охватываемой оболочки.
Многослойный сосуд работает следующим образом. Давление в сосуде воспринимают стенки сосуда и запорная арматура, работа которой в данном изобретении не рассматривается. В оболочке первого (внутреннего) слоя слабым местом является стык, прочность которого меньше предела упругости материала с учетом коэффициента трения в месте прессовой посадки. Наложение второй оболочки перекрывает стык внутренней оболочки и давлению в сосуде уже противостоит дополнительно величина предела упругости материала второй оболочки. Каждый следующий слой оболочек повышает прочность конструкции сосуда на величину предела упругости материала каждого слоя. Таким путем можно наращивать прочность сосуда, ограниченную только пределом упругости материала оболочек и количеством их слоев.
Плотно уложенные слои оболочек в то же время независимы один от другого, что обеспечивает высокую герметичность при знакопеременных тепловых и силовых нагрузках.
Claims (1)
- Многослойный сосуд шаровой формы, включающий шаровую оболочку, выполненную из двух полусферических формованных оболочек, герметично соединенных между собой в «замок», отличающийся тем, что сосуд образован из набора отдельных шаровых оболочек, плотно вложенных одна в другую, каждая из которых составлена из полусфер, герметично соединенных между собой в «замок», при этом места стыка полусфер каждого слоя шаровых оболочек не совпадают.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008140710/22U RU81284U1 (ru) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Многослойный сосуд шаровой формы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008140710/22U RU81284U1 (ru) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Многослойный сосуд шаровой формы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU81284U1 true RU81284U1 (ru) | 2009-03-10 |
Family
ID=40529136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008140710/22U RU81284U1 (ru) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Многослойный сосуд шаровой формы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU81284U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498873C2 (ru) * | 2011-12-14 | 2013-11-20 | Мефодий Николаевич Бондарчук | Способ штамповочной сборки шаровидных сооружений в полевых условиях |
RU2742185C2 (ru) * | 2016-06-06 | 2021-02-03 | Хексагон Текнолоджи Ас | Система и способ прогнозирования предстоящего повреждения сосуда под давлением |
-
2008
- 2008-10-14 RU RU2008140710/22U patent/RU81284U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498873C2 (ru) * | 2011-12-14 | 2013-11-20 | Мефодий Николаевич Бондарчук | Способ штамповочной сборки шаровидных сооружений в полевых условиях |
RU2742185C2 (ru) * | 2016-06-06 | 2021-02-03 | Хексагон Текнолоджи Ас | Система и способ прогнозирования предстоящего повреждения сосуда под давлением |
US11293828B2 (en) | 2016-06-06 | 2022-04-05 | Hexagon Technology As | Inline cycle fuse |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU81284U1 (ru) | Многослойный сосуд шаровой формы | |
CN104089120B (zh) | 一种法兰 | |
CN112762348A (zh) | 介质为氢气的高温超高压容器 | |
CN106457327B (zh) | 用于加压流体的容器的制造方法及其设备 | |
CN101783191A (zh) | 核电站用超级管道及其制造方法 | |
CN106736296A (zh) | 钛质三通管及其生产方法 | |
JP2014508645A (ja) | 圧力シリンダー容器の溶接シーリング | |
US8893909B2 (en) | Pressure vessel for a high pressure press | |
CA3087383A1 (en) | Seismic pipe joint | |
CN205078775U (zh) | 一种压力容器卡块连接紧固结构 | |
CN208457251U (zh) | 一种带钢骨架的pe燃气球阀 | |
CN202581367U (zh) | 烟囱钢内筒膨胀节 | |
CN206875012U (zh) | 一种连接快速紧密的冷轧钢管 | |
RU136550U1 (ru) | Теплообменник | |
CN206458835U (zh) | 一种全衬胶蝶阀 | |
EP2461081A1 (en) | Metal-to-composite high-pressure cylinder | |
Gheshlaghi et al. | Analysis of composite pressure vessels | |
CN102644824A (zh) | 双金属复合管用球形膨胀节及加工方法 | |
JP5384416B2 (ja) | ルーズフランジ式フレア管継手、ルーズフランジ式フレア管継手用鋼管、ルーズフランジ式フレア管継手用鋼管の製造方法及び鋼管の接合方法 | |
CN209009337U (zh) | 一种轻量化高强度高压罐 | |
JPS58112612A (ja) | 二重管の製造方法 | |
JP5384417B2 (ja) | ルーズフランジ式フレア管継手、ルーズフランジ式フレア管継手用鋼管、ルーズフランジ式フレア管継手用鋼管の製造方法及び鋼管の接合方法 | |
EP0787270A1 (en) | Pressure vessel made of aluminium and a method for manufacturing such vessel | |
CN108708986A (zh) | 一种带钢骨架的pe燃气球阀 | |
Nelson et al. | Finite element analysis of flange joint with single and twin gaskets under external bending load |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20091015 |