فولاد ساخت مخزن

مقاوم سازی مخازن CNG-فروش فولاد مخزنی-فولاد آلیاژی ((قیمت مناسب))

در تقویت مخازن تحت فشار همواره سعی بر افزایش مقاومت مخازن در مقابل کاهش وزن آن بوده است. بدین منظور، روش سیم‌پیچی از روش‌های مؤثر جهت افزایش نسبت استحکام به وزن مخازن با ایجاد تنش پسماند منفی در جداره می‌باشد. که سبب افزایش ایمنی نیز می‌گردد. هدف این مقاله، بررسی تحلیلی و عددی تأثیر مقاوم‌سازی مخازن جدار نازک CNG نوع 2 با استفاده از عملیات سیم‌پیچی می‌باشد.

این فرآیند سبب افزایش نسبت فشار کاری به وزن در مخازن آلومینیومی مورد سیم‌پیچی با سیم فولادی در مقایسه با مخازن تمام فولادی می‌گردد. در این مقاله، ابتدا اهمیت و اصول روش سیم‌پیچی ذکر می‌گردد. سپس با استفاده از حل تحلیلی، بیشترین فشار داخلی ممکن برای تسلیم همزمان یک نمونه مخزن CNG. و سیم‌پیچ آن برای 1 تا 5 لایه سیم‌پیچی براساس معیار ترسکا حاصل می‌گردد.

بعد از آن، مسئله به کمک نرم‌افزار المان محدود شبیه‌سازی و تحلیل می‌شود و در انتها نتایج با حل تحلیلی مقایسه می‌گردد. نتایج نشان دهنده آن است که در تقویت مخازن آلومینیومی به کمک ۵ لایه سیم‌پیچی. می‌توان نسبت حداکثر فشار به وزن را در مقایسه با مخازن تمام فلزی تا میزان 55/3% افزایش داد. همچنین، حداکثر خطای موجود در این حالت بین نتایج تحلیلی و عددی در حدود 3% می‌باشد.

 سیم‌پیچی از جمله روش‌های مؤثر به منظور تقویت مخازن و نیز سازه‌های مقاوم در برابر نیروی کششی می‌باشد. از مزایای این روش می‌توان به افزایش نسبت مقاومت به وزن، کاهش نقاط تمرکز تنش. و نقاط ایجاد ترک ناشی از خستگی، عدم تخریب ناگهانی سازه و در نتیجه افزایش ایمنی آن اشاره کرد.

 روش سیم‌پیچی اولین بار توسط لانگریچ در قرن نوزدهم و به منظور تقویت لوله تفنگ مورد استفاده قرار گرفت [1]. لانگریچ سیم‌پیچی را بر اساس برابری کشش پیچیدن سیم در تمامی لایه‌ها انجام داد. فریر سازه‌های استوانه‌ای مورد سیم‌پیچی را با فرض مخزن مرکب و روابط لامه تحلیل نمود [2].

 کامستوک بیان کرد که به منظور استفاده بهتر از ظرفیت سیم‌پیچ، پیچاندن لایه‌های مختلف. به گونه‌ای انجام پذیرد که در پایان عملیات سیم‌پیچی، تنش کششی در همه لایه‌ها یکسان شود. ماکسیموف یکسان بودن تنش برشی در تمام لایه‌ها را مد نظر قرار داد [3].

 بررسی و آنالیز مخازن مورد سیم‌پیچی عمدتاً بر مبنای فرض مخزن مرکب برای جداره. و در نظرگیری هر لایه سیم به عنوان یک مخزن جدار نازک، مورد توجه قرار دارد. که روش هارک گارد [4] و روش تالاکو [5] از آن جمله‌اند. همچنین یانگ و براونل [1] نیز در تحلیل خود از این فرض برای مخزن پیروی کرده‌اند.

 آلگره و همکاران [6] روشی برای شبیه‌سازی مخازن فشار زیاد که در آنها از تکنیک سیم‌پیچی استفاده می‌شود ارائه کردند. همچنین آلگره و همکاران [7] طراحی خستگی مخازن فشار بالای مورد سیم‌پیچی را با استفاده از روش ASME-API 579 مورد مطالعه قرار دادند.

 در زمینه مخازن CNG، صدیقی و راستی [8] پارامترهای ساخت مخازن CNG را مورد مطالعه قرار دادند. در تحقیقی دیگر، صدیقی و همکاران [9] به بررسی تحلیلی تأثیر سیم‌پیچی در مقاوم‌سازی مخازن CNG نوع 2 پرداختند.

 مخازن CNG از جمله مخازنی می‌باشند که می‌توان آنها را به کمک روش سیم‌پیچی تقویت نمود. این مخازن به چهار نوع مختلف تقسیم می‌گردند. نوع اول آنها مخازن بدون درز و از جنس فولاد یا آلومینیوم می‌باشد. نوع دوم دارای یک لایه آستری از جنس فولاد و یا آلومینیوم بدون درز است. و قسمت کمر ای آستری توسط الیاف شیشه، آرامید، کربن و یا مخلوطی از آنها که آغشته به رزین است به صورت محیطی می‌پیچند.

 اگر این ساختار کامپوزیتی در راستای محیطی و محوری روی تمام مخزن پیچیده شده باشد. مخزن نوع سوم است و در صورت استفاده از آستری با جنس پلیمر بدون درز، مخزن نوع چهارم خواهد بود [10].

 هدف این مقاله، بررسی تحلیلی و عددی مقاوم‌سازی مخازن جدار نازک CNG نوع 2 با استفاده از روش سیم‌پیچی می‌باشد. فرآیند مذکور سبب افزایش نسبت فشار کاری به وزن در مخازن آلومینیومی سیم‌پیچی شده با سیم فولادی در مقایسه با مخازن تمام فولادی می‌گردد. تئوری‌های موجود تنها جهت انجام فرآیند سیم‌پیچی برای مخازن جدار ضخیم فشار بالا از جنس فولاد پر استحکام استفاده گردیده است.

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربه ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر با ضمیمه نمودن آن به محصولاتش آنرا به مشتریان خویش ارائه داده است. که توانسته رضایتمندی آنان را همواره فراهم آورد. صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش، انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.