Maoni: 0 Mwandishi: Mhariri wa Tovuti Chapisha Wakati: 2025-03-17 Asili: Tovuti
Mitungi ya jadi ya gesi ya chuma (chuma au alumini) imetawala kwa muda mrefu uhifadhi wa gesi yenye shinikizo lakini inakabiliwa na mapungufu muhimu: uzito mzito (gharama za usafirishaji), uwezekano wa kutu (kupunguza maisha), na hatari za mlipuko chini ya shinikizo kubwa au athari. Maendeleo katika sayansi ya vifaa yameweka vifaa vyenye mchanganyiko-na kiwango chao cha juu cha uzito na uzito na upinzani wa kutu-kama chaguo bora kwa mitungi ya kizazi kijacho. Mitungi ya gesi inayojumuisha alama kutoka kwa 'enzi ya chuma ' hadi enzi ya 'composite ' katika vyombo vya shinikizo kubwa.
Silinda ya gesi inayojumuisha ni chombo cha shinikizo kubwa kilicho na polymer au mjengo wa chuma uliotiwa muhuri na vifaa vya kuzalishwa vya nyuzi (kwa mfano, kaboni au nyuzi za glasi) zilizoingia kwenye tumbo la resin. Kuchanganya mali ya kuziba ya chuma na faida za mitambo ya composites, mitungi hii ni nyepesi 30-70% kuliko wenzao wa chuma, hutoa upinzani mkubwa wa mlipuko, na kujivunia maisha ya muda mrefu (kawaida miaka 15-20), na kuwafanya kuwa muhimu katika viwanda, matibabu, na maombi safi ya nishati.
Imetengenezwa kwa polyethilini ya kiwango cha juu (HDPE) au aloi ya alumini, mjengo huhakikisha ukali wa gesi. Vipeperushi vya HDPE vinapinga kutu ya kemikali na ni ya gharama nafuu, wakati vifuniko vya chuma (kwa mfano, aluminium) vinafaa hali ya juu ya shinikizo (kwa mfano, mizinga ya hidrojeni 70 ya MPa kwa magari ya seli ya mafuta).
Nyuzi za kaboni au glasi hujeruhiwa karibu na mjengo kwa pembe sahihi (± 55 ° helical vilima) kusambaza shinikizo sawasawa. Fiber ya kaboni, mara tano yenye nguvu kuliko chuma wakati wa theluthi moja ya wiani, ni ufunguo wa kupunguza uzito.
Mapazia yanayopinga UV au tabaka za mpira hulinda silinda kutokana na uharibifu wa mazingira. Aina za hali ya juu zinaweza kujumuisha vitambulisho vya RFID kwa ufuatiliaji wa maisha.
Fiber ya kaboni: Daraja za T700/T800 zinatawala, na nguvu tensile hadi 4.9 GPA, ingawa gharama kubwa (＞ 60% ya gharama ya uzalishaji) bado ni kizuizi.
Fiber ya glasi: Katika 1/10 gharama ya nyuzi za kaboni, inafaa matumizi ya shinikizo la chini (kwa mfano, mitungi ya kuzima moto).
Resin ya Epoxy inapendelea kwa wambiso wake na upinzani wa joto (hadi 120 ° C), wakati thermoplastics inayoweza kusindika tena (kwa mfano, PeEK) inaibuka.
Vilima vya filimbi ya mvua (nyuzi zilizoingizwa kwa resin) ni kiwango, na mashine za kiotomatiki zinahakikisha kupotoka kwa pembe ya ＜ 0.5 °. Kuponya katika oveni (120-150 ° C) husababisha kuunganishwa kwa uhusiano wa kimuundo.
wa mjengo Uundaji : Vipande vya mshono vimetengenezwa kupitia sindano (HDPE) au inazunguka (aluminium), ikifuatiwa na upimaji wa kuvuja.
nyuzi Vilima vya : Mashine za vilima za CNC hutumia nyuzi zilizofunikwa kwenye tabaka 3-5 zilizo na pembe zilizoboreshwa kwa uwezo wa kubeba mzigo.
Kuponya : Oven Kuponya inaimarisha matrix ya resin.
wa ubora Upimaji : Upimaji wa hydrostatic (shinikizo la kufanya kazi 1.5 × kwa sekunde 30), upimaji wa kupasuka (lazima uzidi shinikizo la kubuni 2.25 ×), na ugunduzi wa dosari ya ultrasonic.
ya uso Matibabu : mipako ya kinga na lebo za usalama (kwa mfano, shinikizo kubwa, maisha).
ya nyuzi Usambazaji wa dhiki : Kupotoka kwa pembe kunaweza kusababisha viwango vya mkazo vya ndani na kutofaulu mapema.
Kuponya kasoro : Uponyaji kamili wa resin unaweza kuunda Bubbles au Delamination, inayohitaji ukaguzi wa X-ray kwa kuondolewa kwa kasoro.
ya Mzunguko Uthibitisho wa Maisha : baada ya mizunguko 10,000 ya kujaza maji, upanuzi wa volumetric lazima ubaki ＜ 5%.
ya Viwanda Hifadhi ya gesi : nitrojeni ya hali ya juu kwa utengenezaji wa semiconductor; Argon kwa kulehemu, kupunguza hatari za mahali pa kazi.
ya matibabu Mifumo ya oksijeni : mitungi nyepesi (3-5 kg) iliyoboreshwa wakati wa usafirishaji wa wagonjwa wa COVID-19.
ya Hydrogen Magari ya seli ya mafuta : Aina ya Toyota Mirai IV 70 MPa mizinga ya kaboni ya kaboni inawezesha safu 650 km.
Aerospace : SpaceX hutumia mitungi ya helium ya composite kwa shinikizo la mafuta ya roketi.
Kuzima moto : vifaa vya kupumua vya kaboni vilivyo na nyuzi (SCBA) kata uzito kutoka kilo 8 hadi kilo 4, kuongeza uhamaji.
Kuogelea na nje : mitungi ya kupiga mbizi ya mchanganyiko hupunguza buoyancy hasi na kilo 3, kuhifadhi nishati ya diver.
Lightweight : silinda ya kaboni ya 9L/300bar ina uzito wa kilo 8 dhidi ya kilo 25 kwa chuma.
Usalama : kugawanyika kwa safu ya nyuzi wakati wa kutofaulu huondoa hatari za chuma.
wa kutu Upinzani : inahimiza maji ya bahari, H2S, na kemikali bila mipako.
kubwa Bei : ~ $ 1,500 kwa silinda ya kaboni (3-5 × pricier kuliko chuma).
wa joto Usikivu : Resin hupunguza zaidi 80 ° C; Vipodozi vya nyuzi chini -40 ° C.
wa kuchakata Ugumu : Resini za thermoset haziwezi kusambazwa tena; Kusindika kwa sasa kunajumuisha kusagwa kwa filler ya ujenzi.
ISO 11119-3 : Inatawala muundo wa silinda ya aina ya IV na upimaji.
DOT -SP 14717 : inaamuru silinda ya hydrogen ya Amerika kila miaka 5 kupitia vipimo vya hydrostatic.
shinikizo Mapungufu ya : Kujaza kupita kiasi (kwa mfano, 350bar katika silinda ya 300bar) husababisha microcracks.
Hifadhi : Epuka jua moja kwa moja; Kudumisha joto kati ya -40 ° C na 60 ° C.
wa Uharibifu Udhibiti : Scratches zaidi kuliko 0.5 mm zinahitaji ukaguzi wa haraka.
ya chini Nyuzi za bei : nyuzi za kaboni za Hyosung hupunguza gharama kwa 30%.
ya Smart Mitungi : Sensorer zilizowezeshwa na IoT hufuatilia shinikizo/joto/mnachuja kupitia Bluetooth.
Hydrogen Uchumi wa : Soko la Tank ya Hydrogen ya Ulimwenguni Kupanua kutoka 1.5b (2023) hadi1.5b (2023) hadi8B ifikapo 2030 (24% CAGR).
matibabu Uwezo wa : Tiba ya oksijeni ya nyumbani inatoa ukuaji wa kila mwaka wa 12% katika mitungi ngumu.
Mitungi ya gesi inayojumuisha inashinda uzito, usalama, na vizuizi vya uimara wa mitungi ya jadi ya chuma, ikithibitisha muhimu kwa uhifadhi wa hidrojeni, majibu ya dharura, na anga. Licha ya gharama na vikwazo vya kuchakata tena, mafanikio katika utengenezaji wa nyuzi (kwa mfano, mpango wa China 'kaboni ujanibishaji ') na muundo wa thermoplastic huweka mitungi hii kama msingi wa miundombinu ya nishati endelevu.
