Composite pressure vessel with hybrid fibre reinforcement

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378297%3A_____%2F22%3A00570062" target="_blank" >RIV/68378297:_____/22:00570062 - isvavai.cz</a>

Alternative codes found

RIV/68378297:_____/22:00570084 RIV/26232511:_____/22:N0000014 RIV/26232511:_____/22:N0000016 RIV/29132908:_____/22:N0000004 RIV/29132908:_____/22:N0000005

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Kompozitní tlaková nádoba s hybridní vláknovou výztuží

Original language description

Funkční vzorek prezentuje tenkostěnnou kompozitní tiskovou nádobu s hybridní vláknovou výztuží realizovanou uhlíkovými a aramidovými vlákny. Linei je tvořen materiálem PET. Geometrie návinu uhlíkových a ararnidových rovingů byla navržena na co nejvyšší pevnostní únosnost tlakové nádoby s ohledem na počet návinů a její hmotnost (základem byla aplikace analytického přístupu uvedeného v „Vasiljev VV, Mechanics of Composite Structures. London: Taylor and Francis“) s tím, že byl také úspěšně aplikován technologický postup návinu umožňující zpevnění kritické části tlakové nádoby (přechod den do válcové části nádoby). Zároveň bylo kombinací s aramidovými vlákny dosaženo zodolnění vůči proražení nádoby (plošně je celá nádoba pokryta ararmidem v prostorovém návinu). Do procesu výroby bylo také zařazeno vakuování návinu (vyšší integrita skořepiny). Těsnící napojení hrdlové části lineru na plnící/vypouštěcí integrovaný nátrubkový systém je řešen dle unikátního postupu, který byl patentován firmou HPC Research, s.r.o. ještě před začátkem řešení projektu. Jedná se o mezinárodní patent č. WO 2017/125098 A1 a národní patent č. CZ 305647 B6.

Czech name

Kompozitní tlaková nádoba s hybridní vláknovou výztuží

Czech description

Funkční vzorek prezentuje tenkostěnnou kompozitní tiskovou nádobu s hybridní vláknovou výztuží realizovanou uhlíkovými a aramidovými vlákny. Linei je tvořen materiálem PET. Geometrie návinu uhlíkových a ararnidových rovingů byla navržena na co nejvyšší pevnostní únosnost tlakové nádoby s ohledem na počet návinů a její hmotnost (základem byla aplikace analytického přístupu uvedeného v „Vasiljev VV, Mechanics of Composite Structures. London: Taylor and Francis“) s tím, že byl také úspěšně aplikován technologický postup návinu umožňující zpevnění kritické části tlakové nádoby (přechod den do válcové části nádoby). Zároveň bylo kombinací s aramidovými vlákny dosaženo zodolnění vůči proražení nádoby (plošně je celá nádoba pokryta ararmidem v prostorovém návinu). Do procesu výroby bylo také zařazeno vakuování návinu (vyšší integrita skořepiny). Těsnící napojení hrdlové části lineru na plnící/vypouštěcí integrovaný nátrubkový systém je řešen dle unikátního postupu, který byl patentován firmou HPC Research, s.r.o. ještě před začátkem řešení projektu. Jedná se o mezinárodní patent č. WO 2017/125098 A1 a národní patent č. CZ 305647 B6.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)

Project

<a href="/en/project/FW01010355" target="_blank" >FW01010355: Development of automated technology for production of high-tech new generation composite pressure receptacles</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2022

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

FW01010355-V7

Numerical identification

—

Technical parameters

Konstrukční řešení a design této tlakové nádoby s polymerním linerem splňuje současné technické požadavky na opravdu 'high-tech' tlakovou nádobu, a to jak z pohledu těsnosti, stability, chemické odolnosti (s ohledem na susceptibilitu liliem k použité látce), hmotnosti a její kvality, při jejím návrhu byla zohledněna také ekonomická rentabilita a technologické možnosti zavedení výroby v režimu automatického provozu. Technické parametry uhlíkové kompozitní tlakové nádoby jsou následující: vnější průměr D=230 mm, délka L=415 mm, vnitřní objem = 13,5 litrů, čistá hmotnost bez ventilu je m = 1,84 kg. Tlaková kapacita do porušení nádoby činí 321 barů (32,1 MPa) (průměrná hodnota z pěti provedených burst testů – z toho ani jedna nádoba nepraskla pod hodnotou 310 bar).

Economical parameters

Oproti běžně používanému řešení s kovovým hliníkovým linerem v obdobném rozměru a tlakové kapacitě má vyvinutý funkční vzorek hmotnostní úsporu cca 38 % (v případě že je použita povrchová zodolňující úprava) nebo 54 % (nádoba bez povrchové úpravy). Je tedy s bohatou rezervou splněna podmínka hmotnostní úspory min. 10 % oproti konkurenčním řešením kompozitních nádob s kovovým linerem. Vyvinutá tlaková nádoba je konkurenceschopná i z pohledu ceny. Díky úspornější technologii spojené s nižší spotřebou energie a automatizací bude možné dodat tlakovou nádobu na trh za ceno o cca 5 % nižší než je cena konkurenčních produktů v dané kategorii. Vyrobený funkční vzorek bude sloužit k předfinálním výrobním testům a k odladění výrobní technologie jako celku. Jedná se již o plně funkční výrobek, který je možné modifikovat podle požadavků trhu. Bude sloužit jako vstup pro následné optimalizace směřující k vývoji finálního produktu - prototypu. Zároveň také bude sloužit jako prezentační produkt pro obchodní jednání.

Application category by cost

—

Owner IČO

29132908

Owner name

HPC Research s.r.o., Výzkumný ústav stavebních hmot, a.s., Ústav teoretické a aplikované mechaniky AV ČR, v. v. i.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—