干燥纤维包覆的压力容器制造技术

本发明专利技术涉及压力容器，其中，通过干燥丝状外包覆提供了在预期操作压力下耐受由所含流体施加的压力所必需的强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】干燥纤维包覆的压力容器
本专利技术涉及用丝状材料干燥包覆的压力容器，所述丝状材料为容器提供了强度以 耐受容器中所含的压缩流体所施加的压力。 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。在石化燃料中，天然气的燃烧最清洁，因此是能源生 产的清楚选择。因此，在进行一项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，在某些情况下进行了尝试，但是发现在经济性和可靠性方面并非是最佳的。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，在钢瓶中运输压缩流体，钢瓶相对于所含流体的 重量是极重的。由于III型和IV型压力容器的出现，已经稍微改善了该问题。III型压力 容器是由较薄金属内衬构成的，该较薄金属内衬卷绕有丝状复合材料包裹，这产生了具有 钢容器强度的容器，并明显节约了总容器重量。IV型压力容器包括聚合内衬，类似地用丝状 复合材料包裹该聚合物内衬。IV型压力容器是所有目前批准的压力容器中最轻的。使用 III型和IV型容器，再加上将这些容器造得非常大的趋势一目前制造的圆柱状容器的长度 为18米并且直径为2. 5-3米，并考虑制造的容器的长度大于或等于30米并且直径大于或 等于6米-使优化压缩流体的海洋运输的经济性迈出了一大步。 需要的是更轻的压力容器，特别是更轻的复合材料包覆型的压力容器，即现有的 II型、III型和IV型容器，以及未来开发的采用复合材料包覆来为容器提供耐受压缩流体 的压力所需强度的任意类型的容器。本专利技术提供了此类更轻的压力容器。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方面涉及压力容器，该压力容器包括设置在容器表面上的干 燥丝状材料。 在本专利技术的一个方面，容器具有球形、扁球形或者环形形状。 在本专利技术的一个方面，容器是由强度不足以耐受容器中所含的压缩流体所施加的 预期压力的金属、陶瓷或复合材料制造的。 在本专利技术的一个方面，干燥丝状材料设置在压力容器的整个表面上。 在本专利技术的一个方面，压力容器包括圆柱形中心部分以及一个或两个穹顶形端 部。 在本专利技术的一个方面，圆柱形中心部分是由强度不足以耐受容器中所含的压缩流 体所施加的预期压力的金属制造的，而穹顶形端部是由强度足以耐受压缩流体所施加的预 期压力的金属或复合材料制造的。 在本专利技术的一个方面，干燥丝状材料仅环包覆在圆柱形中心部分上。 在本专利技术的一个方面，圆柱形中心部分是由强度不足以耐受容器中所含的压缩流 体所施加的预期压力的金属制造的，而穹顶形端部是由类似的强度不足以耐受容器中所含 的压缩流体所施加的预期压力的金属或复合材料制造的。 在本专利技术的一个方面，将干燥丝状材料环包覆在圆柱形中心部分上或者环包覆且 等张力包覆在圆柱形中心部分上并且等张力包覆在穹顶形端部上。 在本专利技术的一个方面，圆柱形中心部分和穹顶形端部是由强度不足以耐受容器中 所含的压缩流体所施加的预期压力的复合材料制造的。 在本专利技术的一个方面，将干燥丝状材料环包覆在圆柱形中心部分上或者环包覆且 等张力包覆在圆柱形中心部分上并且等张力包覆在穹顶形端部上。 在本专利技术的一个方面，干燥丝状材料选自下组：玻璃纤丝、碳纤丝、芳香族聚酰胺 纤丝和高密度聚乙烯纤丝。 在本专利技术的一个方面，用保护层覆盖设置在容器上的干燥丝状材料。 在本专利技术的一个方面，保护层包含不会可察觉地渗透或者浸渍干燥纤维材料的聚 合物。 在本专利技术的一个方面，聚合物选自：二环戊二烯聚合物、聚氨酯脲聚合物和环氧化 物聚合物。 在本专利技术的一个方面，聚合物设置在干燥丝状材料上，设置的厚度为2-6mm。 在本专利技术的一个方面，保护层选自：塑料带、布料带和金属带。 在本专利技术的一个方面，保护层包括金属薄片。 专利技术详述 附图简要说明 提供这些图片只用于说明性目的，且无意于也不应该构成以任何方式限制本发 明。 图1显示了各种压力容器的等角投影。 图1A显示了球形压力容器。 图1B显示了扁球形（有时称作近球状）压力容器。 图1C显示了环形压力容器。 图1D显示了具有圆柱形中心部分和一个穹顶形端部的压力容器。 图1E显示了具有圆柱形中心部分和两个穹顶形端部的压力容器。 图2是圆柱形压力容器内衬的示意图。 讨论 应理解的是，对于本说明书和所附权利要求书，涉及本专利技术的任意方面的单数形 式包括复数，反之亦然，除非另有明确说明或者从上下文毫无疑义地明确得到。例如，涉及 一个穹顶构造成涉及一个穹顶或两个穹顶，而涉及多个穹顶构成成涉及一个穹顶以 及两个穹顶。 本文所用的任意近似术语，例如但不限于，接近、约、约为、基本上、主要、略微等， 表示通过近似术语修饰的词或短语不必须精确地是书写的值，但是可以相对该书写值发生 一定程度的变化。其变化程度将取决于会产生的变化有多大，并且本领域技术人员意识到 修饰的版本仍具有未被近似的术语修饰的词或短语所具有的性质、特性和能力。通常来说， 但考虑到前面的讨论，本文通过近似的术语修饰的数值可相对于所列出的值变化± 10 %， 除非另有明确说明。 特别地，当用术语可察觉来描述本专利技术的干燥丝状材料包覆被聚合保护层渗透 或浸渍时，指的是如下事实：虽然聚合保护层的聚合物可能以非常轻微的程度渗透进入本 专利技术的干燥丝状材料外包覆的表面中，但是该渗透不足以以任何可检测的方式改变干燥丝 状外包覆的物理性质或者使得干燥丝状外包覆转变成复合材料外包覆。 如本文所用，优选、优选地或者更优选等指当提交本专利申请时它们的存 在是优选的。 本文所用流体指的是气体、液体或者气体和液体的混合物。例如，当天然气从 地下提取出来并运输到加工中心时通常是气体和液体污染物的混合物，但不限于此。出于 本专利技术的目的，此类混合物会构成流体。 本文所用包覆或者外包覆指绕着构建体缠绕丝状材料，所述构建体可以是 圆柱的、网格球顶的（geodesic)、环形的、球形的、扁球形的等，但不限于此，如图1所示。丝 状材料以干燥的状态绕在构建体上，即作为干燥丝状材料。 如本文所使用，聚合物复合材料具有对本领域技术人员所认为的意思。简单来 说，其指的是被聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力容器，其包括设置在容器表面上的干燥丝状材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种压力容器，其包括设置在容器表面上的干燥丝状材料。2. 如权利要求1所述的压力容器，其特征在于，所述容器具有球形、扁球形或者环形形 状。3. 如权利要求1所述的压力容器，其特征在于，所述容器是由强度不足以耐受容器中 所含的压缩流体所施加的预期压力的金属、陶瓷或复合材料制造的。4. 如权利要求3所述的压力容器，其特征在于，将干燥丝状材料设置在压力容器的整 个表面上。5. 如权利要求1所述的压力容器，其特征在于，容器包括圆柱形中心部分以及一个或 两个穹顶形端部。6. 如权利要求5所述的压力容器，其特征在于，所述圆柱形中心部分是由强度不足以 耐受容器中所含的压缩流体所施加的预期压力的金属制造的，而穹顶形端部是由强度足以 耐受压缩流体所施加的预期压力的金属或复合材料制造的。7. 如权利要求6所述的压力容器，其特征在于，干燥丝状材料仅环包覆在圆柱形中心 部分上。8. 如权利要求5所述的压力容器，其特征在于，圆柱形中心部分是由强度不足以耐受 容器中所含的压缩流体所施加的预期压力的金属制造的，而圆顶型端部是由类似的强度不 足以耐受容器中所含的压缩流体所施加的预期压力的金属或复合材料制造的。9. 如权利要求8所述的压力容器，其特征在于，干燥丝状材料环包覆在圆柱形中心部 分上或者环包覆...

【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