專利名稱：壓力容器以及深冷容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種儲(chǔ)運(yùn)容器，尤其涉及一種壓力容器以及深冷容器。
背景技術(shù)：
深冷容器是指貯存沸點(diǎn)溫度低于_150°C的液體(如液氮、液氧、液氬、液化天然氣)的容器。而深冷容器一般由外殼、壓力容器及支撐結(jié)構(gòu)等組成，壓力容器位于所述外殼的內(nèi)部。其中壓力容器以及外殼一般采用的是等壁厚的直圓柱形筒體，支撐結(jié)構(gòu)一般采用八點(diǎn)支撐，后端四點(diǎn)支撐能防止內(nèi)容器前后位移與軸向旋轉(zhuǎn)，前端四點(diǎn)支撐可以沿軸向自由滑動(dòng)，能有效補(bǔ)償壓力容器的低溫收縮，具體見申請(qǐng)?zhí)枮椤癈N200720016991. 8”，名稱為“一種液化天然氣槽車儲(chǔ)罐內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)”的中國專利申請(qǐng)。上述壓力容器一般采用奧氏體不銹鋼制造，由于奧氏體不銹鋼的屈服強(qiáng)度較低，為了能夠保證這類容器的筒體耐壓強(qiáng)度，就需要設(shè)置較厚的筒壁，故而生產(chǎn)成本較高。為了解決降低生產(chǎn)成本，后來出現(xiàn)了一種內(nèi)部的壓力容器為鼓形的深冷容器，具體可參見申請(qǐng)?zhí)枮椤癈N200820003853.0”，名稱為“一種鼓形壓力容器及深冷容器”的中國專利申請(qǐng)。該種類型的壓力容器在制造過程中利用了奧氏體不銹鋼應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)，也就是說利用奧氏體不銹鋼優(yōu)良的塑性，通過應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)產(chǎn)生一定的塑性變形來提高材料的屈服強(qiáng)度，從而能夠有效減少深冷容器的筒壁厚度(約40%-50%)，以降低成本。該種深冷容器內(nèi)的壓力容器在強(qiáng)化壓力下，會(huì)發(fā)生塑性變形，同時(shí)由于加強(qiáng)圈等結(jié)構(gòu)的限制，變形后的壓力容器的筒體為鼓形結(jié)構(gòu)。然而，該種鼓形結(jié)構(gòu)的壓力容器仍然存在著由于前后端支撐處的強(qiáng)度不高，故而影響深冷容器的安全性，并且壓力容器在收縮過程中沿筒體軸向滑動(dòng)較為困難的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的壓力容器所存在的生產(chǎn)成本較高，安全性不能保證以及在收縮過程中容器沿軸向滑動(dòng)較為困難的技術(shù)問題。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種壓力容器，包括一筒體以及分別蓋在所述筒體兩端的兩封頭，所述筒體包括兩柱狀筒節(jié)以及至少一鼓形筒節(jié)，所述柱狀筒節(jié)設(shè)置在所述筒體的近兩端處，所述鼓形筒節(jié)設(shè)置于所述兩柱狀筒節(jié)之間，所述柱狀筒節(jié)的筒壁厚度大于所述鼓形筒節(jié)的筒壁厚度。所述的壓力容器，其中，所述封頭為橢圓鍋形結(jié)構(gòu)。所述的壓力容器，其中，所述鼓形筒節(jié)還設(shè)置在所述封頭與所述柱狀筒節(jié)之間。所述的壓力容器，其中，所述容器還包括至少一個(gè)加強(qiáng)圈，所述加強(qiáng)圈設(shè)置在所述兩柱狀筒節(jié)之間且沿所述筒體的環(huán)向連接在所述筒體的內(nèi)壁上。所述的壓力容器，其中，所述加強(qiáng)圈與所述柱狀筒節(jié)之間以及相鄰的兩加強(qiáng)圈之間均連接有一個(gè)所述的鼓形筒節(jié)。所述的壓力容器，其中，所述鼓形筒節(jié)的總數(shù)量為1 10節(jié)。[0011]本實(shí)用新型的主要目的還為了解決現(xiàn)有技術(shù)的深冷容器所存在的生產(chǎn)成本較高， 安全性不能保證以及其內(nèi)部的壓力容器在收縮過程中沿軸向滑動(dòng)較為困難的技術(shù)問題。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型還提供一種深冷容器，包括一內(nèi)部具有空腔的外殼、位于所述外殼內(nèi)部的一壓力容器以及安裝于所述外殼與所述壓力容器之間的多個(gè)支撐結(jié)構(gòu)，所述壓力容器為前述的壓力容器，所述支撐結(jié)構(gòu)支撐連接在所述壓力容器的柱狀筒節(jié)的外周。所述的深冷容器，其中，所述壓力容器與所述外殼之間還設(shè)置有絕熱層。所述的深冷容器，其中，所述壓力容器上還連接有管路。所述的深冷容器，其中，所述深冷容器為臥式深冷容器。本實(shí)用新型具有以下有益效果，本實(shí)用新型的深冷容器其內(nèi)部的壓力容器上的筒體由筒壁不等厚的柱狀筒節(jié)以及鼓狀筒節(jié)組成，壓力容器外側(cè)的支撐結(jié)構(gòu)連接在柱狀筒節(jié)處，且柱狀筒節(jié)的筒壁較厚，從而柱狀筒節(jié)能夠很好地承受支撐處的局部應(yīng)力，保證了壓力容器的安全性，同時(shí)還使得壓力容器在收縮過程中可以沿軸向自由滑動(dòng)；而鼓狀筒節(jié)由于鼓狀結(jié)構(gòu)具有更高的強(qiáng)度，故而筒壁較薄，節(jié)約了鋼材，降低了生產(chǎn)成本。

圖1是本實(shí)用新型的壓力容器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的壓力容器在應(yīng)變強(qiáng)化之前的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的深冷容器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的原理和結(jié)構(gòu)，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。請(qǐng)參閱圖1所示，為本實(shí)用新型的壓力容器1的結(jié)構(gòu)示意圖。所述壓力容器1可包括一筒體11以及兩封頭12，還可以包括至少一加強(qiáng)圈(圖中未示出)。所述筒體11可包括兩柱狀筒節(jié)111以及至少一鼓形筒節(jié)112。所述柱狀筒節(jié)111設(shè)置在所述筒體11的近兩端處，所述柱狀筒節(jié)111的筒壁厚度較大，且呈直圓柱狀，以能夠很好地承受支撐時(shí)的局部應(yīng)力。所述鼓形筒節(jié)112設(shè)置于所述筒體11的中部且位于所述兩柱狀筒節(jié)111之間。所述鼓形筒節(jié)112的筒壁厚度較小，且從圖1中可以看出所述柱狀筒節(jié)111的筒壁厚度明顯大于所述鼓形筒節(jié)112的筒壁厚度。當(dāng)所述筒體11的長度需要設(shè)置為較長時(shí)，還可在所述封頭12與所述柱狀筒節(jié)111之間加設(shè)所述鼓形筒節(jié)112。當(dāng)然，當(dāng)所述筒體11的長度較短時(shí)，位于所述封頭12與所述柱狀筒節(jié)111之間的所述鼓形筒節(jié)112也可省略。所述封頭12可為橢圓鍋形結(jié)構(gòu)，所述兩封頭12分別蓋在所述筒體11的兩端。所述加強(qiáng)圈設(shè)置在所述兩柱狀筒節(jié)111之間且沿所述筒體11的環(huán)向連接在所述筒體11的內(nèi)壁上?？稍谒黾訌?qiáng)圈與所述柱狀筒節(jié)111之間以及相鄰的兩加強(qiáng)圈之間均連接一個(gè)所述的鼓形筒節(jié)112，故而位于所述兩柱狀筒節(jié)111之間的所述鼓形筒節(jié)112的總數(shù)量可為1 10節(jié)。
4[0028]本實(shí)用新型的制備過程可將圖1結(jié)合圖2所示，首先將不等厚的奧氏體不銹鋼筒節(jié)分別輥成柱狀筒節(jié)，其中柱狀筒節(jié)111的筒壁厚度較大，而柱狀筒節(jié)112'的筒壁厚度較小，再將所述柱狀筒節(jié)111以及所述柱狀筒節(jié)112'焊接形成筒體11'，同時(shí)采用不銹鋼板壓制成橢圓封頭12并焊接在所述筒體1Γ的兩端，此時(shí)形成的壓力容器半成品為圖2中所示的結(jié)構(gòu)。然后將焊接而成的壓力容器半成品接管進(jìn)行水壓，升壓速度、變形量控制等均應(yīng)按應(yīng)變強(qiáng)化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。在應(yīng)變強(qiáng)化過程中，所述柱狀筒節(jié)111的由于筒壁厚度較大保持不變形，而柱狀筒節(jié)112'由于筒壁厚度較小變形為鼓形結(jié)構(gòu)的鼓形筒節(jié)112， 故而能夠具有更高的強(qiáng)度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，同樣壁厚的鼓形結(jié)構(gòu)相對(duì)柱形結(jié)構(gòu)其強(qiáng)度可由原來的 250MPa增加到380MPa 410MPa，而在可保證相同強(qiáng)度的前提下，鼓形結(jié)構(gòu)相對(duì)柱形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁厚度可以降低40% 50%。將該壓力容器1應(yīng)用于一深冷容器上時(shí)的結(jié)構(gòu)可如圖3所示，所述深冷容器可為臥式深冷容器，所述深冷容器還包括一內(nèi)部具有空腔的外殼2以及多個(gè)支撐結(jié)構(gòu)3，且進(jìn)一步還可包括一絕熱層4以及一管路系統(tǒng)5。所述外殼2的內(nèi)部具有空腔，所述外殼2的兩端具有封頭21，所述兩封頭21之間連接有筒體22，所述筒體22為等壁厚的直圓柱狀結(jié)構(gòu)。所述壓力容器1位于所述外殼2內(nèi)部的空腔內(nèi)，所述外殼2可對(duì)所述壓力容器1形成真空絕熱的保護(hù)殼。所述支撐結(jié)構(gòu)3安裝于所述外殼2與所述壓力容器1之間，具體點(diǎn)說，所述支撐結(jié)構(gòu)3支撐連接在所述壓力容器1的柱狀筒節(jié)111的外周。所述絕熱層4設(shè)置在所述壓力容器1與所述外殼2之間。所述管路系統(tǒng)5連接在所述壓力容器上。本實(shí)用新型的深冷容器其內(nèi)部的壓力容器上的筒體由筒壁不等厚的柱狀筒節(jié)以及鼓狀筒節(jié)組成，壓力容器外側(cè)的支撐結(jié)構(gòu)連接在柱狀筒節(jié)處，且柱狀筒節(jié)的筒壁較厚，從而柱狀筒節(jié)能夠很好地承受支撐處的局部應(yīng)力，保證了壓力容器的安全性，同時(shí)還使得壓力容器在收縮過程中可以沿軸向自由滑動(dòng)；而鼓狀筒節(jié)由于鼓狀結(jié)構(gòu)具有更高的強(qiáng)度，故而筒壁較薄，節(jié)約了鋼材，降低了生產(chǎn)成本。然而，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳可行實(shí)施例，并非限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，故凡運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種壓力容器，包括一筒體以及分別蓋在所述筒體兩端的兩封頭，其特征在于，所述筒體包括兩柱狀筒節(jié)以及至少一鼓形筒節(jié)，所述柱狀筒節(jié)設(shè)置在所述筒體的近兩端處，所述鼓形筒節(jié)設(shè)置于所述兩柱狀筒節(jié)之間，所述柱狀筒節(jié)的筒壁厚度大于所述鼓形筒節(jié)的筒壁厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力容器，其特征在于，所述封頭為橢圓鍋形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力容器，其特征在于，所述鼓形筒節(jié)還設(shè)置在所述封頭與所述柱狀筒節(jié)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力容器，其特征在于，所述容器還包括至少一個(gè)加強(qiáng)圈，所述加強(qiáng)圈設(shè)置在所述兩柱狀筒節(jié)之間且沿所述筒體的環(huán)向連接在所述筒體的內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓力容器，其特征在于，所述加強(qiáng)圈與所述柱狀筒節(jié)之間以及相鄰的兩加強(qiáng)圈之間均連接有一個(gè)所述的鼓形筒節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力容器，其特征在于，所述鼓形筒節(jié)的總數(shù)量為1 10節(jié)。
7.一種深冷容器，包括一內(nèi)部具有空腔的外殼、位于所述外殼內(nèi)部的一壓力容器以及安裝于所述外殼與所述壓力容器之間的多個(gè)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述壓力容器為權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的壓力容器，所述支撐結(jié)構(gòu)支撐連接在所述壓力容器的柱狀筒節(jié)的外周。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的深冷容器，其特征在于，所述壓力容器與所述外殼之間還設(shè)置有絕熱層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的深冷容器，其特征在于，所述壓力容器上還連接有管路。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的深冷容器，其特征在于，所述深冷容器為臥式深冷容器。
專利摘要一種壓力容器以及深冷容器，壓力容器設(shè)置在深冷容器的外殼內(nèi)部，壓力容器包括一筒體以及分別蓋在所述筒體兩端的兩封頭，筒體包括兩柱狀筒節(jié)以及至少一鼓形筒節(jié)，柱狀筒節(jié)設(shè)置在筒體的近兩端處，鼓形筒節(jié)設(shè)置于兩柱狀筒節(jié)之間，所述柱狀筒節(jié)的筒壁厚度大于所述鼓形筒節(jié)的筒壁厚度，所述壓力容器的柱狀筒節(jié)的外周連接有支撐結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的深冷容器其內(nèi)部的壓力容器上的筒體由筒壁較厚的柱狀筒節(jié)以及筒壁較薄的鼓狀筒節(jié)組成，壓力容器外側(cè)的支撐結(jié)構(gòu)連接在柱狀筒節(jié)處，故而能夠很好地承受支撐處的局部應(yīng)力，保證了壓力容器的安全性，且壓力容器在收縮過程中可以沿軸向自由滑動(dòng)；而鼓狀筒節(jié)處筒壁較薄，節(jié)約了鋼材，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)F17C1/12GK202327633SQ20112045966
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者周小翔, 宋斌杰, 官昌祥, 張勝, 楊陽, 羅永欣, 鄧明華, 顧鋒 申請(qǐng)人:中國國際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司, 南通中集罐式儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備制造有限公司