【技術實現步驟摘要】
本申請涉及氣體壓力容器，適用于盛放氫氣、天然氣或甲烷等有致脆性、應力腐蝕傾向的氣體，特別是一種可用于固定存放或移動運輸的輕量化高壓氣瓶。
技術介紹
1、氫能具有清潔、高效及可持續發展等優點，被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源之一。加氫站作為氫能應用的重要保障，是氫燃料電池汽車實現商業化的關鍵基礎設施。目前，加氫站的氫氣源主要通過將氫氣裝入高壓氣瓶，再用長管拖車將高壓氣瓶運輸至指定加氫站。
2、在運輸過程中，采用減輕所有構件的重量和提高充裝壓力，來提高氫氣運輸效率，由此也包括要減輕高壓氣瓶的重量。為了降低高壓氣瓶的重量并保證充裝壓力，目前采用i型氣瓶和ii型氣瓶，i型氣瓶為單層金屬氣瓶，ii型氣瓶為纏繞氣瓶，所謂纏繞氣瓶包括：所謂的內膽和采用特殊工藝纏繞在內膽上的復合材料。其中，內膽可以是薄金屬壁的氣瓶，復合材料可以由玻璃纖維、碳纖維等作為增強纖維，熱固性樹脂作為基體復合而成。其中，碳纖維纏繞復合材料以重量輕、拉伸強度大成為先進復合材料發展最快的技術。但是，碳纖維纏繞復合材料制成的纏繞氣瓶，因為纖維之間用通過熱固性樹脂結合成一體，樹脂硬度低、且耐熱性差，所以該碳纖維纏繞氣瓶在運輸中，如被刮蹭、磕碰、泄露起火或車輛起火，則碳纖維纏繞結構就存在失效風險，導致薄金屬壁的內膽承受不住工作內壓而爆炸。
3、碳纖維纏繞氣瓶自重最輕，但存在失效的安全風險，且碳纖維每公斤上百元的成本極高，也為氫能源的應用帶來現實難度。因此，如何提供一種自身重量輕、儲氣量大、安全可靠性強、成本可接受的輕量化高壓氣瓶，是本領域技術人員丞待解
技術實現思路
1、基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種輕量化高壓氣瓶。
2、第一方面，本申請提供了一種輕量化高壓氣瓶，包括：
3、氣瓶本體，氣瓶本體包括：第一鋼層和第二鋼層，其中，第一鋼層為外殼，第二鋼層為內襯；
4、第一鋼層為高強度鋼，用于承載充裝于氣瓶本體內氣體的壓力，其中，氣體為具有致脆性和應力腐蝕傾向的氣體；
5、第二鋼層為耐氣體致脆性和應力腐蝕傾向的鋼，用于隔離氣體與第一鋼層的內壁；
6、其中，第一鋼層和第二鋼層通過復合擠壓或復合軋制，使第一鋼層和第二鋼層的界面間的原子在溫度和/或壓力的作用下，相互擴散彼此滲透，得到冶金結合的連接狀態使第一鋼層和第二鋼層相互結合。
7、在其中一個實施例中，第一鋼層為鉻鉬鋼；第二鋼層為奧氏體不銹鋼。
8、在其中一個實施例中，第二鋼層的厚度小于等于第一鋼層的厚度。
9、在其中一個實施例中，一種輕量化高壓氣瓶，還包括：至少一個瓶口，瓶口設于氣瓶本體的端部，瓶口與氣瓶本體為一體結構，瓶口與氣瓶本體之間設有過渡段。
10、在其中一個實施例中，瓶口外壁設有與法蘭連接的凸緣。
11、在其中一個實施例中，還包括與一個瓶口對應的瓶底。
12、在其中一個實施例中，瓶底為凸型底、凹型底、h型底或熱裝底座。
13、第二方面，本申請還提供了一種運輸系統，包括：
14、上述實施例任一項的一種輕量化高壓氣瓶；
15、高壓氣瓶支架，用于支撐輕量化高壓氣瓶；
16、集裝箱，用于承裝高壓氣瓶支架和輕量化高壓氣瓶。
17、第三方面，本申請還提供了一種輕量化高壓氣瓶制造方法，方法包括：
18、獲取第一鋼層待加工坯和第二鋼層待加工坯；
19、根據第一鋼層待加工坯和第二鋼層待加工坯，得到復合待加工坯；
20、對復合待加工坯進行擠壓或軋制得到帶襯管坯；
21、對帶襯管坯進行變形和機械加工，得到瓶口和瓶口上的凸緣，最后得到輕量化高壓氣瓶。
22、在其中一個實施例中，根據第一鋼層待加工坯和第二鋼層待加工坯，得到復合待加工坯，包括：
23、將第一鋼層待加工坯焊接于第二鋼層待加工坯外表面。
24、上述一種輕量化高壓氣瓶、運輸系統和制備方法，包括：氣瓶本體，氣瓶本體包括：第一鋼層和第二鋼層，其中，第一鋼層為外殼，第二鋼層為內襯；第一鋼層為高強度鋼，用于承載充裝于氣瓶本體內氣體的壓力，其中，氣體為具有致脆性和應力腐蝕傾向的氣體；第二鋼層為耐氣體致脆性和應力腐蝕傾向的鋼，用于隔離氣體與第一鋼層的內壁；其中，第一鋼層和第二鋼層通過復合擠壓或復合軋制，使第一鋼層和第二鋼層的界面間的原子在溫度和/或壓力的作用下，相互擴散彼此滲透，得到冶金結合的連接狀態使第一鋼層和第二鋼層相互結合。本申請通過具有耐氣體致脆性和應力腐蝕傾向的第二鋼層對第一鋼層和氣體進行隔離，使第一鋼層抗拉強度提高至1060mpa,瓶體壁許用應力達到624mpa，使第一鋼層厚度減小，從而減輕氣瓶本體自身重量，增大充裝容積，進而提高運輸效率。
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1.一種輕量化高壓氣瓶，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種輕量化高壓氣瓶，其特征在于，所述第一鋼層為鉻鉬鋼；所述第二鋼層為奧氏體不銹鋼。
3.根據權利要求1所述的一種輕量化高壓氣瓶，其特征在于，所述第二鋼層的厚度小于等于所述第一鋼層的厚度。
4.根據權利要求1所述的一種輕量化高壓氣瓶，其特征在于，還包括：至少一個瓶口，所述瓶口設于所述氣瓶本體的端部，與所述氣瓶本體為一體結構，所述瓶口與所述氣瓶本體之間設有過渡段。
5.根據權利要求4所述的一種輕量化高壓氣瓶，其特征在于，所述瓶口外壁設有與法蘭連接的凸緣。
6.根據權利要求4所述的一種輕量化高壓氣瓶，其特征在于，還包括：與一個所述瓶口對應的瓶底。
7.根據權利要求6所述的一種輕量化高壓氣瓶，其特征在于，所述瓶底為凸型底、凹型底、H型底或熱裝底座。
8.一種運輸系統，其特征在于，所述運輸系統，包括：
【技術特征摘要】
1.一種輕量化高壓氣瓶，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種輕量化高壓氣瓶，其特征在于，所述第一鋼層為鉻鉬鋼；所述第二鋼層為奧氏體不銹鋼。
3.根據權利要求1所述的一種輕量化高壓氣瓶，其特征在于，所述第二鋼層的厚度小于等于所述第一鋼層的厚度。
4.根據權利要求1所述的一種輕量化高壓氣瓶，其特征在于，還包括：至少一個瓶口，所述瓶口設于所述氣瓶本體的端部，與所述氣瓶本體為一體結構...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬力，蘇醒，蘆曉宇，杜鵬飛，張晶，李欣，曹智，馬占宇，
申請(專利權)人：遼陽石化機械設計制造有限公司，
類型：新型
國別省市：
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