ورق a537

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

بررسی تحلیلی و عددی تأثیر مقاوم سازی مخازن CNG نوع 2 به کمک فرآیند سیم‌پیچی

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.

فروش فولاد ساخت مخزن کروی تحت فشار -ورق A537-ورق A516-ورق A283-ورق A285 ((قیمت مناسب))

مخزن کروی تحت فشار (Spherical Pressure Vessels) عمدتاْ جهت ذخیره سیالات با فشار بالا مورد استفاده قرار می گیرد. حال دلیل استفاده از مخازن کروی چیست؟

رایج ترین شکل مخزن ذخیره، شکل استوانه ای افقی با همان حجم توسط سر استاتیک افزایش می یابد. مخازن کروی برای ذخیره سازی با ظرفیت زیاد ترجیح داده می شوند. ظرف کروی انتخاب خوبی با قطر بالای 10 است. مخزن کروی برای نگهداری سیالات در فشار بالا بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

یک مخزن کروی از استحکام مناسبی در ساختارش بهره می برد. توزیع تنش در سطح داخلی و خارجی کره یکنواخت است. بنابراین نمی توان هیچ نقطه ضعفی رای برای آن متصور بود.

نقش فشار و دما در طراحی مخزن کروی تحت فشار

فشار و دما در سیالات دارای رابطه ای مستقیم می باشند. بنابراین فشار داخلی یکی مخزن به شدت به دمای سیال درون مخزن ارتباط دارد. و این می تواند تا حد زیادی تحت تأثیر دمای محیط قرار بگیرد. در مورد آب اگر انبساط و انقباض آب در داخل یک ظرف بسته را در نظر بگیریم تغییر فشار و دما. در هنگام یخ زدگی یا گرمایش وجود دارد.

شکل کروی استحکام زیادی در مقاومت در برابر فشارها ایجاد می کند. و به واسطه دارا بودن کمترین میزان سطح بیرونی اشکال کروی، باعث کاهش انتقال دمای محیط گرمتر بر حجم کلی می گردد.

البته این مورد را نباش فراموش کرد که ساخت مخازن کروی نسبت به دیگر مخازن از دشواری قابل ملاحظه ای برخوردار است. که این خود باعث گرانتر تمام شدن قیمت مخزن تحت فشار کروی می گردد. اما در ظرفیت های بالا از نظر اقتصادی، صرفه اقتصادی قابل توجهی را خواهند داشت.

مخازن ذخیره سازی کروی به صورت معمول از اجزا یا قطعات متعددی متشکل اند. که در سایت بهره برداری و یا کارگاه شرکت بهینه آب به یکدیگر جوش دهی یا پیچ می شوند. بودن جوش و درز به طور کلی به عنوان نقاط ضعف در طراحی مخزن فشار بالا پذیرفته شده است. و به این نقاط توجه ویژه ای را می طلبد. در مخزن کروی از تعداد قطعات کمتری مورد استفاده قرار می گیرد. و این باعث می گردد تا ضریب اطمینان در ساخت افزایش پیدا کند. و استحکام مخزن را افزایش دهد.

چه نوع موای در یک مخزن کروی تحت فشار ذخیره می شود؟

بیشتر مخازن LNG (گاز طبیعی مایع) و LPG مخازن کروی هستند. اما بوتان، پروپان، آمونیاک، اکسیژن، هیدروژن و نیترون نیز در مخازن کروی ذخیره می شوند.

الزامات بازرسی حین سرویس برای مخازن کروی تحت فشار چیست؟

الزامات بازرسی حین سرویس مشابه موارد مربوط به مخزن تحت فشار استوانه ای است و بر اساس الزامات استاندارد API STD 510 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.

فولاد مخازن کروی تحت فشار-فروش فولاد مخزنی-قیمت فولاد مخزنی ((قیمت مناسب))

از مهمترین تحلیل ها در طراحی سازه های مختلف مخصوصاً مخازن تحت فشار و بررسی ایمنی آنها، تحلیل مکانیک شکست می باشد. یکی از پارامترهای مهم در علم مکانیک شکست بررسی ضریب شدت تنش ترک های موجود در دیواره مخزن است. در مطالعه حاضر، رفتار یک ترک نیم بیضوی در مخزن تحت فشار کروی تولیدی از جنس مواد مدرج تابعی. با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس مورد مطالعه قرار گرفت.

اثر پارامترهایی از قبیل هندسه ترک، دو ترک داخلی و خارجی همزمان، توزیع فشار. توزیع بار حرارتی، تغییرات خواص ماده مدرج تابعی و شرایط تکیه گاهی بر مقدار ضریب شدت تنش مورد بررسی قرار گرفت. برای مدل سازی و تحلیل ضریب شدت تنش در این نوع مخزن از توابع مختلف توانی، نمایی و خطی. در قالب کد متلب و همینطور یک کد سابروتین استفاده شده است. هندسه ترک نیز از عوامل مهمی است که بر ضریب شدت تنش اثر بسزایی می گذارد. بطوریکه با افزایش مقدار a/c ضریب شدت تنش نیز افزایش می یابد. همچنین بررسی شرایط تکیه گاهی نشان می دهد که با افزایش تعداد پایه ها، ضریب شدت تنش نیز افزایش می یابد.

مخازن تحت فشار از جمله سازه های مهمی هستند. که در صنایعی نظیر نیروگاه ها، پتروشیمی، نفت و گاز و حمل و نقل از کاربرد ویژه ای برخوردارند. لذا مقوله طراحی و ساخت آنها حائز اهمیت می باشد. مخازن کروی از استحکام مناسبی بهره مند هستند. و تحمل فشار در آنها نسبت به مخازن استوانه ای بسیار بالاتر می باشد. با توجه به اینکه توزیع تنش در سطح داخلی و خارجی کره یکنواخت است. بنظر می رسد نقطه ضعفی ندارند.

ولی با توجه به دلایلی از قبیل فرآیند ساخت این نوع مخازن، برخورد جسم خارجی و خوردگی، ممکن است. عیوب و ترک های مختلفی در آنها بوجود آید که اگر به موقع شناسایی و از رشدشان پیشگیری نشود. منجر به شکست ناگهانی و وارد شدن خسارت جانی و مالی خواهد شد. از اولین کارهای انجامی در خصوص نظریه شکست ورق های منحنی. می توان به تحقیقات فولیاس در سال 1970 که با استفاده از تئوری گریفیث انجام گرفت، اشاره نمود.

با ورود مواد مدرج تابعی در سال 1984 به صنعت و مزیت فراوان آنها نسبت به سایر مواد. از جمله استحکام بالا و مقاومت در برابر شکست این مواد بسیار مورد توجه قرار گرفتند. بر همین اساس در زمینه مخازن نیز محققین در صدد برآمدند که به بررسی رفتار انواع مخازن تولیدی. با این مواد تحت شرایط گوناگون مخصوصاً شکست و تحلیل انواع ترک در آنها بپردازند.

اولین مقاله ای که در زمینه تحلیل ترک در مواد مدرج تابعی منتشر شده است. در سال 1992 توسط نودا و ژین [1] می باشد. آنها نشان دادند که انتخاب درست ثابت های ماده، ضرایب شدت تنش را کاهش می دهد. در سال 2004 چن [2] بر مطالعه و محاسبه ضریب شدت تنش در یک استوانه تولیدی. از مواد مدرج تابعی دارای ترک محدود با استفاده از روش اجراء محدود و روش آزاد سازی انرژی پرداخت.

وی نشان داد که خواص مواد مدرج تابعی تأثیر قابل توجهی بر ضریب شدت تنش دارد. در سال 2006 افسر و آنیسوزاما [3] تحلیل ضریب شدت تنش در یک استوانه. با دیواره ضخیم از مواد مدرج تابعی دارای دو ترک لبه ای متقابل را توسط توابع پتانسیل پیچیده انجام دادند. نامی و اسکندری [4] به بررسی و تحلیل سه بعدی ضرایب شدت تنش در یک استوانه توخالی مدرج تابعی ترک دار تحت بار حرارتی-مکانیکی پرداختند.

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.