压力容器履历管理装置及其充填方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压力容器履历管理装置及利用该装置的充填方法，涉及可向使用者通知压力容器的状态及使用履历的压力容器履历管理装置及充填方法。
【背景技术】
[0002]压力容器是内部储藏高压燃料的容器，通常用于储藏LPG、CNG等高压燃料。
[0003]压力容器广泛适用于加气站及附着于移动运输装置的所有压力容器等。
[0004]为了承受高压，压力容器一般使用钢材等进行制作，但即使作为压力容器，充填时也会膨胀，使用时会萎缩，受到外部的周期性振动及冲击会产生疲劳龟裂。
[0005]如果继续使用这种产生龟裂的压力容器，会导致漏水及爆炸问题，会严重威胁安全性。
[0006]新产品检查和周期性安检时倒是有一种通过空气或水施加压力的状态下进行测试的方法。
[0007]但是，上述方法只有在压力容器的表面形成有贯通的孔时才能通过漏水或漏油现象进行确认，因此，当产品表面的压力容器有缺陷或龟裂但并没有发生漏水或漏油时，难以发现该问题。
[0008]压力容器产生缺陷或龟裂时，就算不是立刻，在无法预测的将来会有发生爆炸或火灾等危险的可能性。
[0009]而且，压力容器已经过长期使用时，使用者无法确认该压力容器的履历，无法判断替换周期或维修时期，从而发生事故的风险会继续存在。
[0010]另一方面，由于压力容器具有爆炸的危险，因此需要使用比较厚的金属材料进行成型制作，但此时，压力容器的重量会提高，不便于操作，降低车辆等的燃料效率。
[0011]为了解决上述问题，韩国实用新型公告第1996-0005988号公开了一种结构，即金属材质的气缸外部缠绕碳纤维丝而使其覆盖气缸的结构。
[0012]如果压力容器以复合材料形成，缠绕在外部的碳纤维层使压力容器的机密或履历管理更加困难，从而上述问题会变得更加严重。
【发明内容】
[0013]技术课题
[0014]为了解决上述问题，本发明的技术课题是提供一种压力容器履历管理装置及其充填方法，便于压力容器的履历管理，防止因漏水而引起的爆炸或火灾。
[0015]课题解决手段
[0016]为了实现上述技术课题，本发明的压力容器的履历管理装置形成有履历管理部，其包括:应变测量装置，其设置于压力容器表面并用于测量应变;压力计，其设置于压力容器，用于测量被充填的气体压力；固有识别部，其储存上述压力容器的固有信息，并且可以输入信息；识别部指挥部，其在解读上述固有识别部的固有信息的同时可向上述固有识别部输入信息;控制处理部，其连接于上述识别部指挥部，其中，上述控制处理部包括:读取模块，其通过上述识别部指挥部，从上述固有识别部的信息中读取压力容器材质固有的应力-应变曲线;形成模块，其形成根据通过上述压力计输入的压力值而演算的应力和通过上述应变测量装置输入的应变值而测量的应力-应变曲线;及检测模块，其将上述材质固有的应力-应变曲线与上述经测应力-应变曲线相比较，而检测出两者差值。
[0017]本发明的压力容器履历管理装置的特征在于，上述固有识别部储存上述压力容器材质固有的疲劳循环次数，上述压力容器的出口设有阀，上述阀形成有运动传感器，用于感应阀的开闭，从而测出充填次数。
[0018]本发明的压力容器履历管理装置的特征在于，上述履历管理部还包括表示部，用于发送警告信号。
[0019]本发明的压力容器履历管理装置的特征在于，输入至上述固有识别部的上述压力容器材质固有的疲劳充填次数输入至上述履历管理部的控制处理部，上述控制处理部对上述经测压力容器的充填次数和上述固有疲劳充填次数的大小进行比较判断，当上述经测压力容器的充填次数多于上述固有疲劳充填次数时，通过上述表示部发送警告信号。
[0020]本发明的压力容器履历管理装置的特征在于，在输入至上述固有识别部的应力-应变曲线中，上述压力容器材质固有的屈服点应变被输入至上述履历管理部的控制处理部，上述控制管理部对上述经测压力容器的应变和上述压力容器材质固有的屈服点应变的大小进行比较判断，当上述经测压力容器的应变大于上述压力容器材质固有的屈服点应变时，通过上述表示部发送警告信号。
[0021]本发明的压力容器履历管理装置的特征在于，输入至上述固有识别部的上述压力容器固有的应力-应变曲线的弹性区间相关信息输入至上述履历管理部的控制处理部，上述控制处理部对上述经测压力容器中所测的应力-应变曲线的弹性区间和上述压力容器固有的应力-应变曲线的弹性区间的大小进行比较判断，当上述经测压力容器中应力-应变曲线的弹性区间和上述压力容器固有的应力-应变曲线的弹性区间的差值超出已设定允许值时，通过上述表示部发送警告信号。
[0022]本发明的压力容器履历管理装置的特征在于，通过上述表示部发送一定时间以上的警告信号时，上述控制处理部将强行关闭上述阀。
[0023]本发明的压力容器履历管理装置的特征在于，上述压力容器由金属材质的气缸及包围上述气缸的且由碳纤维丝构成的复合材料层形成，上述应变测量装置安装于上述气缸，上述固有识别部形成于上述复合材料层。
[0024]本发明的压力容器履历管理装置的特征在于，上述气缸设有盖，用于覆盖上述应变测量装置，上述复合材料层以覆盖上述盖的方式形成。
[0025]压力容器履历管理装置的充填方法，其特征在于，包括:从设置于压力容器的固有识别部读取压力容器的固有信息的步骤(slOO);测量压力容器的充填压力，演算施加于压力容器的应力的步骤(s300);对因充填压力而发生的压力容器的应变进行测量的步骤(s400);将利用步骤(s300)的应力及步骤(s400)的应变而测量的应力-应变曲线与压力容器固有的应力-应变曲线相比较，由此判断应变是否处于异常状态的步骤(s500);在上述步骤(s500)被判断为应变并非处于异常状态时，继续充填气体的步骤(s610);在上述步骤(s500)被判断为应变处于异常状态时，发送警告信号的步骤(s810)。
[0026]本发明的压力容器履历管理装置的充填方法的特征在于，作为上述步骤(s500)中判断应变异常状态的方法，上述经测应力-应变曲线的弹性区间和上述压力容器固有的应力-应变曲线的弹性区间的差值超出已设定范围时将其判断为应变异常状态的方法，以及上述经测屈服点应变大于上述压力容器固有的屈服点应变时将其判断为应变异常状态的方法中，可任选一个方法。
[0027]本发明的压力容器履历管理装置的充填方法的特征在于，上述步骤(slOO)和上述步骤(s300)之间还包括对充填次数和上述压力容器固有的疲劳破坏次数进行比较的步骤(s200)，上述步骤(s200)中，充填次数多于上述压力容器固有的疲劳破坏次数时，包括发送警告信号的步骤(s210)。
[0028]本发明的压力容器履历管理装置的充填方法的特征在于，上述充填次数是通过测量设置于压力容器的阀的开闭次数或者测量应变测量装置的运行次数而决定的。
[0029]本发明的压力容器履历管理装置的充填方法的特征在于，上述步骤(s610)之前还包括将充填次数储存于压力容器固有识别部的步骤(s600)。
[0030]本发明的压力容器履历管理装置的充填方法的特征在于，上述步骤(s810)之前还包括将应变异常状态储存于压力容器的固有识别部的步骤(s800)。
[0031]本发明的压力容器履历管理装置的充填方法的特征在于，在上述步骤(s810)包括判断警告信号是否持续一定时间以上的步骤(s820)，在上述步骤(s820)包括警告信号持续一定时间以上时履历管理部强行关阀终止充填的步骤(s900)。
[0032]发明效果
[0033]本发明的压力容器履历管理装置通过该压力容器的固有识别部提前掌握充填次数，当其超过各材质所定的疲劳破坏次数时发出警告信号向使用者通知危险。
[0034]因此，使用者考虑到警告信号，在疲劳破坏的关节点针对已超出可使用次数的压力容器进行替换或维修，从而可以预防爆炸事故或火灾等。
[0035]不仅如此，充填气体后，将充填次数储存于压力容器的固有识别部，从而日后进行充填时可以利用该信息，防止事故的发生。
[0036]另外，根据本发明的压力容器履历管理装置，在经测压力容器的应力-应变曲线中，应变超出该压力容器材质的标准屈服应变时，或者经测应力-应变曲线的弹性区间超出压力容器材料固有的应力-应变弹性区间已设定的允许范围时，向使用者发送警告信号通知应变的异常状态。
[0037]使用者参考这种警告信号，决定是否继续使用该压力容器，还是进行替换/维修，因此，可以提前防止由压力容器的龟裂或损伤而导致的事故。
[0038]与此相同，关于应变异常状态警告信号的内容也储存至压力容器的固有识别部，因此，日后进行充填时可以作为参考资料利用该内容。
[0039]另外，当警告信号持续一定时间以上时，将其判断为使用者忽略了该信号，从而强行关阀，从根本上切断事故。
[0040]而且，本发明的履历管理装置对于内部形成有金属材质的气缸并且外部缠绕碳纤维丝的复合层结构的压力容器，也可以通过壳将应变测量装置安装于金属材质的气缸，从而易于掌握内部的金属材质气缸的龟裂等缺陷。
[0041]本发明的压力容器履历管理装置中，如果另设辅助应变仪，则当主应变仪故障