مقاوم سازی مخازن CNG-فولاد مخزن‌سازی-فروش ورق مخزن‌سازی-فولاد آلیاژی

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.

مقاوم سازی فولاد با FRP-مقاوم سازی مخازن فولادی با اف آرپی-فولاد آلیاژی مخزنسازی

از فولاد در ساخت مخازن نفت و گاز استفاده می‌شود. ورق‌های فولاد مخازن به دلیل اینکه در معرض آسیب‌هایی همچون، خوردگی، کمانش، خستگی و… است. باید در زمینه تقویت و مقاوم‌سازی مخازن فولادی با FRP تلاش کرد تا کارایی این مخزن‌ها افزایش یابد.

هدف از مقاوم‌سازی و تقویت مخازن فولادی عبارت است از:

کنترل ترک

افزایش مقاومت مخزن

افزایش مقاومت برشی

افزایش طول عمر مخزن

مقاوم‌سازی در برابر خوردگی

آب‌بندی و عایق نمودن مخازن فولادی

مقاوم‌سازی در برابر حملات مواد شیمیایی

مخزن‌های فولادی به دلیل کاربرد زیادی که در مجتمع‌های پالایشگاهی و… دارد. اگر توسط خوردگی، بلایای طبیعی، شکستگی ویا… دچار آسیب شود. مشکلات بسیاری به وجود می‌آید.

به همین علت مقاوم‌سازی و پوشش‌ دهی مخزن‌های فولادی از اهمیت بسیار برخوردار است. یکی از دلایلی که ممکن است سازه‌های فولادی دچار آسیب شود زلزله است.

برخی از اشکال شکست عبارتند از:

1-شکستگی سقف

2-بلندشدگی

3-کمانش الاستیک به دلیل فشار پایین در قسمت بالایی مخزن فولادی

4-کمانش الاستیک دیواره مخزن (کمانش الماسی)

5-کمانش الاستیک پلاستیک دیواره مخزن (کمانش پا فیلی)

جالب است بدانید بیشترین شکل تخریب و آسیب دیدگی به مخازن فولادی کمانش پافیلی و کمانش الماسی است.

روش‌های کاهش بار هزینه و مدیریت مالی پروژه عبارتند از

انتخاب راه و روش درست

مقاوم سازی و پوشش دهی مخازن

رعایت نکات فنی و مهندسی

فولاد p355nl2-ورق p355nl2-فولاد مخزن سازی-فولاد حرارتی-قیمت فولاد حرارتی

فولاد P355NL2 استفاده ی گسترده ایی در صنایع مادر و مهم دارد و در متقاضیان بسیاری در این نوع صنایع کاربردی و استراتژیک و اقتصادی دارد.

کاربرد

از این نوع فولادها برای ساخت دیگهای بخار و مخازن تحت فشار استفاده میشود.

این دو نوع فولاد در ساخت ابزار و وسایل و مخازن صنایع نفت،صنایع شیمیایی، جداسازی گاز و در صنایع حمل و نقل، یا سایر صنایع مشابه بمانند ساخت. مخازن برج،مبدل های حرارتی، مخازن ذخیره سازی، مخازن و … استفاده میشوند.

از دیگر کاربردهای این نوع فولاد استفاده از آنها در : برش کاری،مته کاری،ماشین کاری،جوشکاری، گالوانیزه سازی و … مورد استفاده قرار میگیرد.

آلیاژ آهنی-فروآلیاژهای آهنی-فروش انواع فولاد آلیاژی-میلگرد آلیاژی-فولاد آلیاژی-ferro

این آلیاژها ویژگی‌های متمایزی را به فولاد و چدن می‌دهند.

و با صنعت فولاد و فراورده‌های فلزی، ارتباط نزدیکی دارند. کشورهای پیشرو در تولید آلیاژهای آهن در سال 2014 چین، آفریقای جنوبی. هند، روسیه و قزاقستان بودند که 84 درصد از تولید جهانی را به خود اختصاص دادند. تولید جهانی آلیاژهای آهنی 52.8 میلیون تن در سال 2015 برآورده شده است.

ترکیبات

FeAl-فروش آلومینیوم

FeB- فروبور -12-20% بور، حداکثر 3% سیلیکون، حداکثر 2% آلومینیوم، حداکثر 1% کربن

FeCe-فروسریوم

FeCr-فروکروم

FeMg-فرومنیزیم

FeMn-فرومنگنز

FeMo-فرومولیبدن-حداقل 6% Mo، حداکثر 1% سیلیکون، حداکثر 0.5% مس

FeNb-فرونیوبیم

Fep-فرو فسفر

FeSi-فروسیلیسیم-مقدار Si بین 15% تا 90%

FeSiMg-فروسیلیکون منیزیم (با منیزیم 4% تا 25%) که به آن ندولایزر نیز می‌گویند.

FeTi-فروتیتانیوم-10-30-65-75% تیتانیوم، حداکثر 5-6.5% آلومینیوم، حداکثر 1-4% سیلیکون

Feu-فرو اورانیوم

FeV-فرو وانادیوم

FeW-فرو تنگستن

مقاطع فولادی-فولاد سازه ای-پروفیل فولادی-میلگرد فولادی-نبشی-ناودانی-ورق فولادی

ناودانی-پروفیل یا بعبارت دیگر نیم رخ یا رُخ نما (Profile). از نظر واژگان به معنای مقطع ثابت و طول بسیار است.

که در اصطلاح ساختمان سازی و ماشین سازی برای قطعات فولادی به کار می رود. که به اشکال گوناگون ساخته می شود

.لوله (Pipe) یک مقطع توخالی استوانه ای است که عمدتاً از آن برای انتقال مواد قابل جریان. مانند مایعات، گازها، دوغاب ها و پودرها استفاده می شود.

از لوله ها همچنین برای ساخت سازه ها استفاده می شود.

خوردگی و اهمیت آن

خوردگی آسیب وارد شده به فلز در اثر واکنش با محیط است. هر فلزی تحت یک مکانیسم خاص خورده می‌شود. که تا حدی متفاوت از مواد دیگر است.

خوردگی فرآیندی طبیعی برای فلزات است. که باعث واکنش آن‌ها با محیط اطرافشان می‌شود تا ترکیبات پایدارتری تشکیل دهند [1].

نسبت به ویژگی‌های محیط، فرآیند خوردگی به دو دسته‌ی خوردگی شیمیایی و الکتروشیمیایی تقسیم می‌شود.

فرآیند خوردگی شیمیایی فرآیندی است که طی آن فلز با غیر الکترولیت (یک مایع یا گاز) واکنش می‌دهد. به عنوان مثال اکسیداسیون در هوا با دمای بالا. خوردگی اغلب فلزات در دمای اتاق و در محیط‌های آبی صورت می‌گیرد. و ماهیت الکتروشیمیایی دارد.

فرآیند خوردگی الکتروشیمیایی فرآیندی است که در آن فلز در الکترولیت اکسیدی و تشکیل کاتیون‌های فلزی می‌دهد (معادله 1-1). این الکترون‌ها توسط واکنش احیا مثل احیای آب یا اکسیژن مصرف می‌شوند (معادلات 1-2 و 1-3). هر دو واکنش الکتروشیمیایی اکسیداسیون و احیا برای رخ دهی خوردگی ضروری است [2].

پوشش‌های محافظتی با ایزوله کردن فلز بستر مانع تماس آن با محیط خورنده شده. و از آن محافظت می‌کنند [7,6] عملکرد حفاظتی پوشش‌ها به چهار روش کلی صورت می‌گیرد:

1-پوشش‌های سدی که مانع تماس فلز و محیط خورنده می‌شوند. این پوشش‌ها با مقاومت بالای خود باعث کاهش انتقال جریان بین نواحی آندی و کاتدی می‌شوند.

یا با از بین بری نفوذ اکسیژن و ممانعت از انجام واکنش کاتدی از فلز بستر محافظت می‌کنند [4].

2-پوشش‌های فداشونده که خورده شده و از فلز بستر به صورت کاتدی محافظت می‌کنند، مانند رنگدانه‌های غنی از روی.

3-پوشش‌های بازدارنده که واکنش الکترود را کند می‌کنند.

4-پوشش‌های مقاومتی الکتریکی که مانع تشکیل پیل خوردگی الکتروشیمیایی می‌شوند، مانند رنگ‌ها [1].

پوشش‌ها از دیدگاه جنس به سه دسته پوشش‌های آلی، معدنی و فلزی تقسیم می‌شوند.

فولاد بینیتی فوق مستحکم-تأثیر چگالی نابجایی‌ها بر رفتار تغییر شکل فولاد بینیتی مستحکم

وجود فریت بینیتی و آستنیت پرکربن پایدار در دمای محیط با ابعاد نانومتری. در ریزساختار فولادهای بینیتی فوق مستحکم، سبب دست‌یابی به مجموعه‌ای از خواص استحکامی و انعطافی منحصر به فرد. که در این دسته از فولادهای نانوساختار شده است.

در این پژوهش تأثیر چگالی نابجایی‌ها در حین آزمایش کشش در دمای محیط. بر رفتار تغییر شکل فولادهای بینیتی نانوساختار دما پایین مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج نشان می‌دهند، جذب نابجایی‌های تیغه‌های فریت بینیتی توسط آستنیت موجود در اطراف آن‌ها. باعث کاهش کارسختی و در نتیجه افزایش قابلیت فرم پذیری فریت بینیتی. در حین تغییر شکل و در نهایت دست‌یابی به ترکیب مناسبی از استحکام و انعطاف‌پذیری می‌شود.

با وجود خواص مکانیکی مناسب در فولادهای بینیتی معمولی در مقایسه با فولادهای پرلیتی و مارتنزیتی، محدودیت‌هایی نیز وجود دارند. حضور کاربید در این ریزساختار سبب شده است تا خواص مکانیکی و به خصوص خواص انعطاف‌پذیری تحت تأثیر قرار گیرند.

در این راستا و بر اساس پژوهش‌های انجامی قبلی [2,1]، با افزودن مقادیر مناسبی از Al و Si. و بدون نیاز به استفاده از عناصر آلیاژی گرانبها، می‌توان از رسوب سمنتیت در فریت بینیتی و آستنیت جلوگیری. و فولاد بینیتی عاری از کاربید با خواص مکانیکی بهبود یافته تولید کرد.

در چند سال اخیر دسته جدیدی از فولادهای بینیتی عاری از کاربید تحت عنوان فولادهای بینیتی نانوساختار دما پایین1 معرفی شده‌اند.

که تنها به کمک یک عملیات حرارتی هم‌دما در محدوده دمایی پایین و بدون نیاز به عملیات کار مکانیکی شدید قابل دست‌یابی هستند [3-7].

تشکیل این دسته از فولادها در دمایی به کلوین بر حسب درجه کلوین (Tm دمای ذوب) که در آن فاصله نفوذی اتم‌های آهن در محدوده دمایی. و در طی دگرگونی بسیار کم‌تر از فاصله بین اتمی است، امکان‌پذیر است.

چنین دمای دگرگونی پایینی سبب می‌شود تا سرعت واکنش با محدودیت همراه باشد. لذا ضروری است تا تمهیداتی اندیشیده شود تا با افزایش نیروی محرکه واکنش و افزودن مناطق جوانه‌زنی فریت بینیتی بر این محدودیت غلبه شود.

فلز سبک-انواع فلز سبک-تعاریف فلز سبک-فروش مقاطع آلیاژی-قیمت مقاطع آلیاژی

فلز سبک معمولاً دارای وزن کمتری نسبت به فلزهای سنگین می‌باشد. به طور عمومی، فلزاتی مانند آلومینیوم، منیزیم، تیتانیوم و برنج به عنوان فلزهای سبک معروفند.

این فلزات به دلیل وزن کمتر، مقاومت به خوردگی و همچنین سبکی مناسب برای استفاده در صنایع مختلف مانند خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و… بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

چهار فلز سبک پر کاربرد در صنعت

آلومینیوم: یکی از پرکاربردترین فلزات سبک است که در بسیاری از صنایع از جمله خودروسازی، بسته‌بندی، ساختمان‌سازی و… بکارگیری می‌شود.

منیزیم: این فلز به عنوان یکی از سبک‌ترین فلزات و همچنین با خواص مکانیکی بالا. مورد استفاده در بخش‌هایی مانند خودروسازی، هوافضا و الکترونی بکارگیری می‌شود.

تیتانیوم: یک فلز سبک با استحکام بالا که در صنایع هوافضا، پزشکی و لوازم و تجهیزات ورزشی و… مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برنج: این فلز با خواص ضدخوردگی و زیبایی مناسب در صنایع مختلف از جمله ساختمان‌سازی، لوله‌کشی، تولید آبگرمکن و… مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فراوانی فلز سبک‌ در پوسته زمین
آلومینیوم فراوانترین فلز و سومین عنصر فراوان موجود در پوسته زمین است.

منیزیم و تیتانیوم نیز به ترتیب هشتمین و نهمین عنصر فراوان در پوسته زمین هستند.

برلیم نسبت به بسیاری از فلزات دیگر، کمیاب‌تر است و از لحاظ فراوانی در پوسته زمین، در رده‌ی 48 بین تمامی عناصر قرار می‌گیرد.

در بین فلزات سازه‌ای، فلزات سبک آلومینیوم، منیزیم و تیتیانیوم به ترتیب اولین، سومین و چهارمین فلز فراوان در پوسته زمین هستند. همچنین منیزیم در آب دریا نیز فراوان است که به عنوان منبعی برای تهیه منیزیم به شمار می‌رود. آب دریا حدود 0.13 درصد منیزیم دارد.