一种复合耐压结构的耐压壳体制造技术

本实用新型专利技术提供了一种复合耐压结构的耐压壳体，所述的复合耐压结构包括依次层叠设置的第一纤维层、金属骨架层和第二纤维层。所述的耐压壳体包括外壳，所述外壳内侧沿厚度方向依次层叠铺设第一纤维层、金属骨架层和第二纤维层。本实用新型专利技术提供的复合耐压结构采用粘合成型技术制备得到的复合耐压结构耐高温性佳、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、抗压缩强度且剪切强度高，适应于各种环境下使用，性价比好，具有广泛的市场应用前景和巨大的经济效益。泛的市场应用前景和巨大的经济效益。泛的市场应用前景和巨大的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种复合耐压结构的耐压壳体


[0001]本技术属于耐压容器
，涉及一种耐压结构耐压壳体，尤其涉及一种复合耐压结构的耐压壳体。

技术介绍

[0002]近年来，用来制造石油化工行业的球罐、油气储罐和各种化工容器的耐压壳体用钢，是厚板钢中一大类专用高附加值产品；耐压壳用钢要求有足够高的强度、良好的韧性和优良的焊接性能，耐腐蚀性能强，特别是近年来高压壳体的广泛使用，对耐压壳的安全性提出了更高的要求。
[0003]CN103482014B公开了一种复合材料耐压壳体，包括：由两个法兰、两个以上纵支撑肋和两个以上支撑环组成的金属骨架；以及依次布置在金属骨架外圆周的第一玻璃钢层、钛丝绕制层、第二玻璃钢层、碳纤维层和防护层；其中所述两个法兰同轴放置，在两个法兰之间沿周向均匀分布两个以上纵支撑肋，所述纵支撑肋的两端分别与两个法兰连接；在两个法兰之间沿均匀轴向分布两个以上支撑环，所述支撑环与纵支撑肋连接。
[0004]CN106143789B公开了一种潜艇耐压壳体，包括可对接的舯艏部壳本体和舯艉部壳本体；所述舯艏部壳本体和所述舯艉部壳本体均包括钢骨架和壳本体，所述钢骨架固定在所述壳本体内表面，所述壳本体由内至外依次由内衬层、增强层和外防护层复合而成，所述增强层是由浸润有氨基树脂的竹篾片缠绕若干层复合而成，所述内衬层和所述外防护层均是由竹纤维无纺布和环氧乙烯基酯树脂复合而成。
[0005]CN109795611A公开了一种轻质高刚度型复合材料耐压壳体结构及其加工方法。包括由高强度碳纤维缠绕而成的外表层、内表层，以及设置在外表层与内表层之间的复合材料加强筋，加强筋之间填充有芯材。
[0006]目前，钢板是制作耐压壳体的主要材料，其质量是保证耐压壳安全运行的关键因素，关系到生命财产安全，生产这些材料技术要求高，生产难度大，质量重，定期要做防腐维护等，并且当金属材料应用到极限后，再增加壁厚对耐压值已经无法提升，所以找到一种高强度复合材料来替代金属材料具有广泛的市场前景。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种复合耐压结构的耐压壳体，本技术提供的复合耐压结构采用粘合成型技术制备得到的复合耐压结构耐高温性佳、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、抗压缩强度且剪切强度高，适应于各种环境下使用，性价比好，具有广泛的市场应用前景和巨大的经济效益。
[0008]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本技术提供了一种复合耐压结构，所述的复合耐压结构包括依次层叠设置的第一纤维层、金属骨架层和第二纤维层。
[0010]本技术提供的复合耐压结构采用粘合成型技术制备得到的复合耐压结构耐
高温性佳、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、抗压缩强度且剪切强度高，适应于各种环境下使用，性价比好，具有广泛的市场应用前景和巨大的经济效益。
[0011]金属骨架层一方面可作为耐压结构的骨架，另一方面可减轻整体结构的重量。采用不同性能及特点的材料制成的整体构件，可保证其内部应力均匀分布，又能使其承受一定的外力冲击。金属骨架层上下表面铺设的第一纤维层和第二纤维层则起到耐压、耐高温和耐腐蚀的作用。
[0012]作为本技术一种优选的技术方案，所述的金属骨架层、第一纤维层和第二纤维层的厚度比为(1～2):1:1，例如可以是1:1:1、1.1:1:1、1.2:1:1、1.3:1:1、 1.4:1:1、1.5:1:1、1.6:1:1、1.7:1:1、1.8:1:1、1.9:1:1或2.0:1:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0013]作为本技术一种优选的技术方案，所述的金属骨架层的厚度为 1～20mm，例如可以是1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、 9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、 19mm或20mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0014]所述的第一纤维层的厚度为1～10mm，例如可以是1mm、2mm、3mm、4mm、 5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0015]所述的第二纤维层的厚度为1～10mm，例如可以是1mm、2mm、3mm、4mm、 5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0016]作为本技术一种优选的技术方案，所述的第一纤维层和第二纤维层采用的粘合纤维为玄武岩纤维。
[0017]本技术中，特别优选采用玄武岩纤维作为第一纤维层和第二纤维层的粘合材料，这是由于玄武岩纤维具备高强度、耐高温、耐久性好、耐酸碱腐蚀且不吸水等特性，尤其适合作为水下耐压容器的壳体耐压层，在本技术中，第一纤维层和第二纤维层由玄武岩纤维涂层粘合制成。
[0018]作为本技术一种优选的技术方案，所述的金属骨架层采用的金属材料为钢或钛合金。
[0019]第二方面，本技术提供了一种采用第一方面所述的复合耐压结构的耐压壳体，所述的耐压壳体包括外壳，所述外壳内侧沿厚度方向依次层叠铺设第一纤维层、金属骨架层和第二纤维层。
[0020]需要说明的是，本技术提供的耐压壳体主要应用于石油化工行业中水下球罐、油气储罐和各类化工容器，由于水下压力较高，常规的化工储罐无法直接使用，因此水下耐压容器的壳体对材料耐压性能的要求较高，目前，钢板是制作耐压壳体的主要材料，一般来讲，外壳的壁厚越大，耐压性能越高，但是当金属材料应用到极限后，再增加壁厚对耐压值已经无法提升，同时金属材料厚度的增大也意味着壳体重量增加，不利于运输。因此本技术设计了一种具有复合耐压结构的耐压壳体，在减轻了耐压壳体重量的同时也保证了壳体的耐压性能，本技术提供的耐压壳体可承受30MPa(水下3000m)的外压。
[0021]作为本技术一种优选的技术方案，所述的外壳、第一纤维层和第二纤维层的
厚度比为(1～5):1:1，例如可以是1:1:1、2:1:1、3:1:1、4:1:1或5:1:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]作为本技术一种优选的技术方案，所述的外壳的厚度为1～50mm，例如可以是1mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、 45mm或50mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]所述的第一纤维层的厚度为1～10mm，例如可以是1mm、2mm、3mm、4mm、 5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0024]所述的第二纤维层的厚度为1～10mm，例如可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合耐压结构的耐压壳体，其特征在于，所述的复合耐压结构的耐压壳体包括外壳，所述外壳内侧沿厚度方向依次层叠铺设第一纤维层、金属骨架层和第二纤维层，所述的外壳、第一纤维层和第二纤维层的厚度比为(1～5):1:1。2.根据权利要求1所述的复合耐压结构的耐压壳体，其特征在于，所述的金属骨架层、第一纤维层和第二纤维层的厚度比为(1～2):1:1。3.根据权利要求1所述的复合耐压结构的耐压壳体，其特征在于，所述的第一纤维层和第二纤维层采用的粘合纤维为玄武岩纤维。4.根据权利要求1所述的复合耐压...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖兴福，宋小海，生祥，施青福，汤运浩，郝周敏，
申请(专利权)人：美钻能源科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：