Цилиндар од композитни јаглеродни влакнасе широко користени во индустрии како што се противпожарна заштита, нуркање, воздухопловство и складирање на индустриско гас. Тие се претпочитаат поради нивниот лесен дизајн и висока цврстина во споредба со традиционалните метални цилиндри. Разбирањето на клучните оценки на притисок - работен притисок, тест притисок и притисок на пукање - е од суштинско значење за да се обезбеди нивна безбедна и ефикасна употреба. Оваа статија ги објаснува овие концепти на притисок и процесите вклучени во производството и тестирањето.цилиндар од јаглеродни влакнаs.
1. Работен притисок: Работна граница
Работниот притисок се однесува на максималниот притисок aцилиндар од јаглеродни влакнае дизајниран за безбедно ракување при редовна употреба. Ова е притисокот под кој цилиндарот се полни и се користи без ризик од структурно оштетување.
Повеќетоцилиндар од јаглеродни влакнаимаат работен притисок во опсег помеѓу3000 psi (207 бари) и 4500 psi (310 бари), иако некои специјализирани цилиндри може да имаат уште повисоки оценки.
Работниот притисок на цилиндарот се одредува според фактори како што се цврстината на материјалот, дебелината на композитните слоеви и наменетата примена. На пример,цилиндри што се користат во SCBA(самостоен апарат за дишење) за пожарникарите често имаат работен притисок од4500 psi (310 бари)за да се обезбеди продолжено снабдување со воздух за време на вонредни ситуации.
За да се обезбеди безбедност, корисниците никогаш не треба да го надминуваат номиналниот работен притисок за време на полнењето или употребата. Прекумерното зголемување на притисокот може да го намали животниот век на цилиндерот или да доведе до катастрофален дефект.
2. Тест притисок: Потврда на структурниот интегритет
Тест притисокот е притисокот на кој цилиндарот се тестира за време на производството или периодичните инспекции за да се потврди неговиот структурен интегритет. Ова е обично1,5 до 1,67 пати поголем од работниот притисок.
На пример:
- Цилиндар соРаботен притисок од 4500 psi (310 бари)често се тестира на6750 psi (465 бари) до 7500 psi (517 бари).
- Цилиндар соРаботен притисок од 3000 psi (207 бари)може да се тестира на4500 psi (310 бари) до 5000 psi (345 бари).
Хидростатското тестирање е најчестиот метод за тестирање на цилиндри. Ова вклучува полнење на цилиндарот со вода и негово притискање до тест притисокот. Ширењето на цилиндарот се мери за да се осигури дека останува во прифатливи граници. Ако цилиндарот се прошири над спецификациите, се смета за небезбеден и мора да се повлече од употреба.
Индустриските стандарди бараат редовно тестирање. Во повеќето случаи, цилиндрите од јаглеродни влакна мора да се подложат на хидростатско тестирање на секои3 до 5 години, во зависност од регулаторните барања во одреден регион.
3. Притисок од пукање: Маргина на безбедност
Притисокот на пукање е притисокот под кој цилиндарот ќе откаже и ќе пукне. Овој притисок е обично2,5 до 3 пати поголем од работниот притисок, обезбедувајќи значителна маргина на безбедност.
На пример:
- A Цилиндар од 4500 psi (310 бари)обично има притисок на експлозија од11.000 psi (758 бари) до 13.500 psi (930 бари).
- A Цилиндар од 3000 psi (207 бари)може да има притисок на експлозија од7500 psi (517 бари) до 9000 psi (620 бари).
Производителите дизајнираат цилиндри со овој висок притисок на пукање за да се осигурат дека можат да издржат случајно преголем притисок или екстремни услови без моментален дефект.
4. Процес на производство наЦилиндар од јаглеродни влакнаs
Производството нацилиндар од јаглеродни влакнавклучува повеќе чекори за да се обезбеди висока цврстина и издржливост:
- Формирање на облоги– Внатрешната обвивка, обично изработена од алуминиум или пластика, е обликувана и подготвена како основна структура.
- Завиткување со јаглеродни влакна– Нишките од јаглеродни влакна со висока цврстина се импрегнирани со смола и цврсто намотани околу облогата во повеќе слоеви за да се обезбеди зајакнување.
- Процес на стврднување– Завитканиот цилиндар се суши во рерна за да се стврдне смолата, со што се спојуваат влакната за максимална цврстина.
- Машинска обработка и завршна обработка– Цилиндерот се подложува на прецизна обработка за да се додадат навои на вентилите и завршни процеси како што е површинско обложување.
- Хидростатско тестирање– Секој цилиндар е наполнет со вода и под притисок за тестирање на притисокот за да се обезбеди структурен интегритет.
- Тестирање за протекување и ултразвучно тестирање– Дополнителни тестови, како што се ултразвучно скенирање и откривање на истекување на гас, се вршат за контрола на квалитетот.
- Сертификација и печат– Откако цилиндарот ќе ги помине сите тестови, тој добива ознаки за сертификација што го означуваат неговиот работен притисок, притисокот за тестирање и датумот на производство.
5. Тестирање и безбедносни стандарди
Цилиндар од јаглеродни влакнамора да ги почитуваат безбедносните стандарди во индустријата, вклучувајќи:
- DOT (Министерство за транспорт, САД)
- ТК (Транспорт Канада)
- EN (Европски норми)
- ISO (Меѓународна организација за стандардизација)
- GB (Кинески национални стандарди)
Секое регулаторно тело има специфични барања за интервали за тестирање и повторно тестирање за да се обезбеди континуирана безбедност.
Заклучок
Разбирањето на работниот притисок, тест притисокот и притисокот на пукање е клучно при употребацилиндар од јаглеродни влакнаs. Овие оценки на притисок обезбедуваат безбедно работење на цилиндрите во различни намени. Соодветните процеси на производство и тестирање гарантираат дека овие цилиндри остануваат сигурни под услови на висок притисок.
Корисниците секогаш треба да ги следат упатствата на производителот, да се придржуваат до распоредите за повторно тестирање и внимателно да ракуваат со цилиндрите за да го максимизираат нивниот век на траење и да обезбедат безбедност при секојдневното работење. Со одржување на овие најдобри практики,цилиндар од јаглеродни влакнаs ќе продолжи да обезбедува лесни и високоцврсти решенија за индустриите кои се потпираат на складирање на компримиран гас.
Време на објавување: 10 февруари 2025 година