相對(duì)于全金屬氣瓶，纏繞氣瓶具有質(zhì)量輕、剛度好、容重比系數(shù)高（見(jiàn)表8-7）、可靠性高、抗疲勞性能好、負(fù)載工作壽命長(zhǎng)、疲勞循環(huán)和槍擊失效模式安全、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、生產(chǎn)費(fèi)用低、研制周期短等諸多特點(diǎn)，在航天、航空和民用領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

一、纏繞氣瓶

  纏繞氣瓶的發(fā)展始于20世紀(jì)50年代的美國(guó)，是基于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料殼體技術(shù)，在金屬殼體表面纏繞玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料。20世紀(jì)70年代，美國(guó)國(guó)家航空航天技術(shù)轉(zhuǎn)向民用商業(yè)市場(chǎng)，美國(guó)運(yùn)輸部批準(zhǔn)纏繞氣瓶，采用玻纖和凱夫拉纖維生產(chǎn)環(huán)纏繞氣瓶。20世紀(jì)80年代，其他有關(guān)國(guó)家批準(zhǔn)纏繞氣瓶用于商業(yè)市場(chǎng)，呼吸器成為纏繞氣瓶的最大市場(chǎng)。20世紀(jì)90年代，壓縮天然氣車用纏繞瓶成為民用領(lǐng)域復(fù)合氣瓶的主要市場(chǎng)之一。

  2000年纏繞瓶技術(shù)引進(jìn)我國(guó)，近20年來(lái)，我國(guó)纏繞氣瓶的研制技術(shù)也取得很大的進(jìn)步，部分產(chǎn)品性能也達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，但是相比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，目前我國(guó)纏繞氣瓶標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)缺乏，纏繞氣瓶產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)缺少標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

  在民用領(lǐng)域，纏繞氣瓶的應(yīng)用主要包括：壓縮氣體和液化氣體用纏繞氣瓶、車用壓縮天然氣氣瓶、呼吸氣瓶等。而目前車用壓縮天然氣氣瓶具有較大的市場(chǎng)份額，應(yīng)用車用壓縮天然氣氣瓶是替代石油資源的新能源政策，有效降低汽車的尾氣排放所造成的污染。在保證氣瓶性能的前提下，開(kāi)發(fā)纏繞氣瓶低成本制造技術(shù)是氣瓶企業(yè)快速發(fā)展的主要途徑，低成本生產(chǎn)技術(shù)包括原材料、金屬內(nèi)襯成型工藝、纖維樹(shù)脂復(fù)合工藝和質(zhì)量控制等方面。

二、拖車氣瓶

  隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已在20世紀(jì)60年代就開(kāi)始打破采用中，小容積氣瓶裝運(yùn)氣體的傳統(tǒng)的氣體運(yùn)輸方式，而采用充氣量較大的大容積鋼質(zhì)無(wú)縫氣瓶裝運(yùn)氣體。他們將幾個(gè)或十幾個(gè)大容積鋼質(zhì)無(wú)縫氣瓶的頭部連通在一起井組裝在框架里。放在拖車上運(yùn)送氫、氧、氮、氦等永久氣體，通常作為儲(chǔ)罐用給用戶供氣。這種車為載重半拖車，其名稱叫作管式拖車（tube trailer）。拖車上的氣瓶稱為管式拖車氣瓶（trailer tube）。而帶有框架的組裝在一起的氣瓶，又叫作集裝管束（skid）。集裝管束既可以放在拖車上運(yùn)送，也可放在船上的集裝箱里運(yùn)送。運(yùn)送到指定地點(diǎn)后。還可將其從拖車上卸下，放在地面上做儲(chǔ)氣罐用。這種采用大容積鋼質(zhì)無(wú)縫氣瓶裝運(yùn)氣體的方式大大提高了氣體裝運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性和安全性。采用一輛拖車運(yùn)送的天然氣。大約需要6輛裝載量5t的汽車才能完成。由此可見(jiàn)．采用管式拖車裝運(yùn)氣體可大大提高運(yùn)輸效率。降低搬運(yùn)費(fèi)用。同時(shí)采用管式拖車裝運(yùn)氣體大大減少了單個(gè)氣瓶的數(shù)量，其不安全的因素和發(fā)生事故的可能性也相應(yīng)降低。表8-8是新興能源裝備Φ711mm×6mm管加長(zhǎng)捆綁車的有關(guān)數(shù)據(jù)。

三、儲(chǔ)氣井用氣瓶

  傳統(tǒng)上的儲(chǔ)氣井多用油套管作為儲(chǔ)氣容器，然而，現(xiàn)有技術(shù)中的儲(chǔ)氣井結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn)：儲(chǔ)氣井罐體在25MPa作用下會(huì)產(chǎn)生彈性拉伸變形，當(dāng)儲(chǔ)氣井罐體與井壁間的環(huán)形空間封固質(zhì)量存在問(wèn)題時(shí)，由于封固面的摩擦阻力不足以抵抗筒體彈性變形產(chǎn)生的作用力，就會(huì)引發(fā)井體上竄。此外，當(dāng)儲(chǔ)氣井的罐體罐壁出現(xiàn)裂紋、穿孔等現(xiàn)象時(shí)，會(huì)引起“井下泄漏”，一旦出現(xiàn)這種情況，很難采取補(bǔ)救措施，整個(gè)儲(chǔ)氣井只能報(bào)廢處理。氣瓶式新型儲(chǔ)氣井就能解決上竄問(wèn)題，并且在出現(xiàn)“井下泄漏”問(wèn)題時(shí)，能方便提出氣瓶進(jìn)行維修甚至更換。見(jiàn)圖8-18和圖8-19所示。