具有复合物穹顶的I型压力容器制造技术

本发明专利技术涉及包括复合物穹顶和金属圆柱形中心部分的压力容器，其中穹顶和中心部分的厚度都能够耐受容器中所含流体所施加的压力。还提供了将穹顶与中心部分相连的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有复合物穹顶的I型压力容器
本专利技术涉及用于装纳和运输压缩流体的I型压力容器，其中所述容器装配有一个 或两个复合物穹顶端部。 背景 燃烧石化燃料对环境的有害影响日益受到关注，并引起了对可替代能源的极大兴 趣。虽然通过太阳、风、核、地热和其它能源已取得了一些进展，但非常清楚的是，可广泛使 用的经济可替代能源特别对于使用高能量的应用而言是难以实现的目标。同时，预计石化 燃料将在可预计的将来主导能源市场。在化石燃料中，天然气的燃烧最清洁，因此是能源生 产的清楚选择。因此，存在进行运动以尽可能的用天然气补充或取代其它石化燃料例如煤 和石油，因为全世界变得更加清楚燃烧石化燃料对环境的影响。不幸的是，大多数的世界天 然气气藏都存在于这个星球上偏僻且难以进入的区域。地形和地缘政治因素使可靠地和经 济地从这些区域提取天然气变得极端困难。已经评估了使用管线（pipeline)和陆上运输， 在某些情况下甚至进行了尝试，但发现是不经济的。有趣的是，地球的大部分的偏僻天然气 储存的位置较接近海洋和易于进入海洋的其它水域。因此，从这些偏僻的位置海运天然气 似乎是一个显而易见的解决方案。海运天然气的问题主要在于经济性。远洋行驶的容器能 够装载仅仅这么多的载货重量，而海运成本反映了这个事实，要计算的运输总重量的成本， 即产品的重量加上其中运输了产品的集装箱船的重量。如果相比于装运容器的自重，产品 的净重低，则每单位质量的产品的运输成本变得非常昂贵。这对于压缩流体的运输是特别 正确的，常规地，在用金属穹顶覆盖的全金属圆柱体中运输压缩流体，所得到的压缩容器相 对于所含流体的重量是极重的。由于以下事实加剧了该问题：目前广泛用于海洋运输压缩 流体的压力容器是所谓的I型压力容器，所述I型压力容器是由金属圆柱体中心部分和金 属穹顶或多个金属穹顶（它们都足够厚以耐受容器中所含压缩流体产生的压力）构成的全 金属容器。问题在于如何降低I型压力容器的重量同时仍然维持它们大部分的被批准的特 征，从而避免或显著精简与引入完全新型的较轻压力容器相关的通常冗长的审批流程。本 专利技术用复合物穹顶代替金属穹顶的的形式提供问题的解决方案。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方面涉及一种压力容器，其包括： 拉长的、金属空心圆柱形中心部分，所述拉长的、金属空心圆柱形中心部分具有近 端、远端和壁，所述壁的厚度足以耐受当使用压力容器时产生的预期内部压力；以及 复合物穹顶，所述复合物穹顶具有顶点、圆形截面基底和壁，所述壁具有内表面和 外表面，并且所述壁的厚度足以耐受当使用压力容器时产生的预期内部压力，其中 ： 所述复合物穹顶的圆形截面基底与圆柱形中心部分的近端相连。 在本专利技术的一个方面，复合物穹顶在壁的内表面上还包括渗透阻隔层。 在本专利技术的一个方面，压力容器还包括第二复合物穹顶，所述第二复合物穹顶具 有顶点、圆形截面基底和壁，所述壁具有内表面和外表面，并且所述壁的厚度足以耐受当使 用压力容器时产生的预期内部压力，其中： 所述第二复合物穹顶的圆形截面基底与圆柱形中心部分的远端相连。 在本专利技术的一个方面，复合物穹顶在壁的内表面上还包括渗透阻隔层。 本专利技术的一方面是一种制备压力容器的方法，其包括： 提供拉长的、金属空心圆柱形中心部分，所述拉长的、金属空心圆柱形中心部分具 有近端、远端和壁，所述壁的厚度足以耐受当使用压力容器时产生的预期内部压力； 提供复合物穹顶，所述复合物穹顶具有被穹顶顶点限定的近端、被圆形截面基底 限定的远端和壁，所述壁具有内表面和外表面，并且所述壁的厚度足以耐受当使用压力容 器时产生的预期内部压力；以及 将聚合物复合物穹顶的圆形截面基底与圆柱形中心部分的近端相连。 在本专利技术的一个方面，在上述方法中，将圆形截面基底与圆柱形中心部分的近端 相连包括： 形成复合物穹顶，该复合物穹顶具有被圆形截面基底终止的圆柱形基底扩大部 分，其中： 圆柱形基底扩大部分具有外直径，该外直径允许将其插入到空心圆柱形中心部分 中； 沿圆周绕着圆柱形基底扩大部分的外表面形成半圆形槽，该槽具有预先选定的直 径； 沿圆周绕着圆柱形中心部分的内表面形成半圆形槽，该槽具有与圆柱形基底扩大 部分的槽相同的直径； 沿圆周绕着圆柱形基底扩大部分的外表面或者圆柱形中心部分的内表面中的一 个形成额外的槽，所述槽设置在该表面中的半圆形槽和圆形截面基底或圆柱形中心部分的 近端之间； 在所述额外的槽中插入密封物； 将圆柱形基底扩大部分插入圆柱形中心部分的近端中，直至半圆形槽对齐以形成 圆形截面圆周腔； 形成从圆柱形中心部分的外表面延伸的圆形截面内腔，直至其与圆周腔相交，内 腔的直径与所述腔的直径基本相同； 将直径逐渐小于内腔和腔的直径的挠性丝通过内腔插入并进入腔中；以及 通过腔推进丝，直至其基本穿过腔的整个圆周。 在本专利技术的一个方面，在上述方法中，密封物选自下组：0型密封圈、唇形密封物、 杯型密封物、V型密封物、孔型密封物和面密封物。 在本专利技术的一个方面，在上述方法中，挠性丝选自：钢、钛、铝和镍基合金。 在本专利技术的一个方面，在上述方法中，将复合物穹顶与圆柱形金属管相连包括： 形成具有穹顶凸缘的复合物穹顶，所述穹顶凸缘从圆形截面基底向外圆周地延 伸，所述凸缘具有绕着凸缘圆周设置的多个通孔； 形成具有中心部分凸缘的圆柱形中心部分，所述中心部分凸缘从圆柱形中心部分 的近端向外圆周地延伸，所述中心部分凸缘包括绕着凸缘圆周设置的多个通孔；其中： 穹顶凸缘包括表面，该表面可以与中心部分凸缘的表面毗邻放置；以及 当凸缘毗邻时，通孔对齐； 在中心部分的近端中形成圆周腔，该腔设置在中心部分厚度内； 在圆周腔中插入密封物； 将穹顶凸缘与中心部分凸缘毗邻放置，使得穹顶凸缘中的通孔与中心部分凸缘的 那些通孔对齐；以及 用穿过对齐的通孔设置的扣件将穹顶凸缘与中心部分凸缘相连。 在本专利技术的一个方面，在上述方法中，扣件包括螺母和螺栓组件。 在本专利技术的一个方面，在上述方法中，将复合物穹顶与圆柱形金属管相连包括： 形成具有穹顶凸缘的复合物穹顶，所述穹顶凸缘从圆形截面基底圆周地向外延 伸，所述穹顶凸缘具有远表面和近表面，所述远表面平行于穹顶基底，所述近表面从穹顶外 表面处的凸缘起点向凸缘的外边缘逐渐变细； 形成具有中心部分凸缘的圆柱形中心部分，所述中心部分凸缘从圆柱形中心部分 的近端圆周地向外延伸并与其平行，其中，所述中心部分凸缘长于穹顶凸缘； 在穹顶凸缘或中心部分凸缘中形成圆周腔； 在腔中插入密封物； 将穹顶凸缘与中心部分凸缘毗邻放置； 提供具有截面的单独的金属环形环，所述截面具有近表面、下表面和上表面，所述 近表面与穹顶凸缘表面中的锥形相反地逐渐变细，并且长度与穹顶凸缘中的近表面锥形基 本相同，所述下表面从逐渐变细的表面开始平行于中心部分凸缘表面的点开始向外延伸， 所述上表面从逐渐变细的表面结束平行于下凸缘表面的点开始向外延伸； 将穹顶凸缘与中心部分凸缘毗邻放置； 将金属环形环放置在穹顶上，使得其下表面与中心部分凸缘表面毗邻，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力容器，其包括：拉长的、金属空心圆柱形中心部分，所述拉长的、金属空心圆柱形中心部分具有近端、远端和壁，所述壁的厚度足以耐受当使用压力容器时产生的预期内部压力；以及复合物穹顶，所述复合物穹顶具有顶点、圆形截面基底和壁，所述壁具有内表面和外表面，并且所述壁的厚度足以耐受当使用压力容器时产生的预期内部压力，其中：所述复合物穹顶的圆形截面基底与圆柱形中心部分的近端相连。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种压力容器，其包括： 拉长的、金属空心圆柱形中心部分，所述拉长的、金属空心圆柱形中心部分具有近端、 远端和壁，所述壁的厚度足以耐受当使用压力容器时产生的预期内部压力；以及 复合物穹顶，所述复合物穹顶具有顶点、圆形截面基底和壁，所述壁具有内表面和外表 面，并且所述壁的厚度足以耐受当使用压力容器时产生的预期内部压力，其中： 所述复合物穹顶的圆形截面基底与圆柱形中心部分的近端相连。2. 如权利要求1所述的压力容器，其特征在于，所述复合物穹顶还包括位于可与压力 容器中所含的流体发生接触的内表面的任意部分上的渗透阻隔层。3. 如权利要求1所述的压力容器，所述压力容器还包括第二复合物穹顶，所述第二复 合物穹顶具有顶点、圆形截面基底和壁，所述壁具有内表面和外表面，并且所述壁的厚度足 以耐受当使用压力容器时产生的预期内部压力，其中 所述第二复合物穹顶的圆形截面基底与圆柱形中心部分的远端相连。4. 如权利要求3所述的压力容器，其特征在于，所述复合物穹顶还包括位于可与压力 容器中所含的流体发生接触的内表面的任意部分上的渗透阻隔层。5. -种制造压力容器的方法，其包括： 提供拉长的、金属空心圆柱形中心部分，所述拉长的、金属空心圆柱形中心部分具有近 端、远端和壁，所述壁的厚度足以耐受当使用压力容器时产生的预期内部压力； 提供复合物穹顶，所述复合物穹顶具有被穹顶顶点限定的近端、被圆形截面基底限定 的远端和壁，所述壁具有内表面和外表面，并且所述壁的厚度足以耐受当使用压力容器时 产生的预期内部压力；以及 将聚合物复合物穹顶的圆形截面基底与圆柱形中心部分的近端相连。6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，将圆形截面基底与圆柱形中心部分的近端 相连包括： 形成复合物穹顶，该复合物穹顶具有终止于圆形截面基底的圆柱形基底扩大部分，其 中： 圆柱形基底扩大部分具有外直径，该外直径允许将其插入到空心圆柱形中心部分中； 沿圆周绕着圆柱形基底扩大部分的外表面形成半圆形槽，该槽具有预先选定的直径； 沿圆周绕着圆柱形中心部分的内表面形成半圆形槽，该槽具有与圆柱形基底扩大部分 的槽相同的直径； 沿圆周绕着圆柱形基底扩大部分的外表面或者圆柱形中心部分的内表面中的一个形 成额外的槽，所述槽设置在该表面中的半圆形槽和圆形截面基底或圆柱形中心部分的近端 之间； 在所述额外的槽中插入密封物； 将圆柱形基底扩大部分插入圆柱形中心部分的近端中，直至半圆形槽对齐以形成圆形 截面圆周腔； 形成从圆柱形中心部分的外表面延伸的圆形截面内腔，直至其与圆周腔相交，内腔的 直径与所述腔的直径基本相同； 将直径逐渐小于内腔和腔的直径的挠性丝通过内腔插入并进入腔中；以及 通过腔推进丝，直至其基本穿过腔的整个圆周。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述密封物选自下组：0型密封圈、唇形密封 物、杯型密封物、V型密封物、孔型密封物和面密封物。8. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述挠性丝选自：钢、钛、铝和镍基合金。9. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，将复合物穹顶与圆柱形金属管相连的方法 包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·内蒂斯，B·斯班赛，Z·斯班赛，
申请(专利权)人：蓝波股份有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU