ถังก๊าซ ISO9809-1 ทำงานได้อย่างไรภายใต้เงื่อนไขการโหลดแบบวัฏจักรโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่กระบอกสูบถูกเติมเต็มและปล่อยออกมาบ่อยครั้ง?

ISO9809-1 ถังแก๊ส ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะด้วยความต้านทานความเหนื่อยล้าเพื่อพิจารณาการออกแบบหลัก มาตรฐานต้องการการใช้วัสดุเหล็กที่ไร้รอยต่อความแข็งแรงสูงการวาดด้วยความเย็นหรือเกิดขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าคุณสมบัติเชิงกลที่สอดคล้องกันทั่วทั้งถังทรงกระบอก วัสดุเช่น 34CRMO4 และ 37MN ได้รับการสนับสนุนสำหรับความต้านทานแรงดึงสูงความเหนียวที่ยอดเยี่ยมและความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าที่เหนือกว่า ในสภาพแวดล้อมการโหลดแบบวัฏจักร - ที่ซึ่งความดันภายในแตกต่างกันบ่อยครั้งเนื่องจากการเติมและการล้างซ้ำ - ข้อกังวลหลักคือการสะสมของความเสียหายด้วยกล้องจุลทรรศน์เมื่อเวลาผ่านไป ISO9809-1 กล่าวถึงสิ่งนี้โดยการสร้างความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำความแข็งแรงแรงดึงและข้อกำหนดการยืดตัวเพื่อให้มั่นใจว่ากระบอกสูบสามารถทำให้เสียรูปและกลับสู่รูปร่างดั้งเดิมในแต่ละรอบโดยไม่ต้องสะสมความเครียดถาวร การออกแบบยังรวมถึงระยะขอบความปลอดภัยในความหนาของผนังเพื่อป้องกันการเริ่มต้นของรอยแตกอ่อนจากความเข้มข้นของความเครียดซึ่งอาจเป็นผลมาจากความผันผวนของแรงดัน

การโหลดแบบวัฏจักรในถังก๊าซหมายถึงกระบวนการของเรือที่จะสลับแรงดันภายในสูงและต่ำซึ่งเกิดขึ้นในระหว่างการชาร์จซ้ำและการปล่อยออกมา การแปรผันของความดันซ้ำ ๆ นี้ทำให้เกิดแรงดึงและแรงกดแบบวัฏจักรในผนังกระบอกสูบซึ่งในที่สุดอาจนำไปสู่ความเสียหายของความเหนื่อยล้าในรูปแบบของการแตกขนาดเล็กหรือการย่อยสลายของวัสดุ ข้อกำหนดของ ISO9809-1 คาดการณ์รูปแบบความเครียดนี้และให้เกณฑ์การออกแบบโครงสร้างเพื่อต่อต้านกลไกความเหนื่อยล้าที่พัฒนาเมื่อเวลาผ่านไป ปัจจัยต่าง ๆ เช่นความเครียดห่วง (ความเครียดเส้นรอบวง), ความเครียดตามยาวและอัตราส่วนความเครียด (ความดันต่ำสุดต่อความดันสูงสุด) ถูกนำมาพิจารณาในการคำนวณการออกแบบ ถัง ISO9809-1 ที่ผลิตอย่างถูกต้องมีความสามารถในการทนต่อวัฏจักรดังกล่าวหลายพันรอบ-โดยทั่วไปในช่วง 10,000 ถึง 15,000 โดยไม่ต้องสูญเสียความสมบูรณ์ของโครงสร้างหรือความเสี่ยงของความล้มเหลว ประสิทธิภาพของกลยุทธ์การจัดการความเหนื่อยล้านี้ขึ้นอยู่กับความสม่ำเสมอของความหนาของผนังการขาดข้อบกพร่องของพื้นผิวและคุณภาพโลหะของวัสดุฐาน

มาตรฐาน ISO9809-1 ได้รับคำสั่งโปรโตคอลการทดสอบที่เข้มงวดซึ่งรวมถึงการทดสอบทั้งสองประเภทในระหว่างขั้นตอนการอนุมัติและการทดสอบชุดเป็นระยะในระหว่างการผลิต หนึ่งในการทดสอบที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าคือการทดสอบวัฏจักรความดันซึ่งจำลองสภาพการปฏิบัติงานของโลกแห่งความเป็นจริงของกระบอกสูบในระยะเวลานาน การทดสอบนี้เกี่ยวข้องกับการกดกระบอกสูบซ้ำ ๆ ในระดับที่กำหนด - มักจะอยู่ที่หรือสูงกว่าความดันในการทำงานของกระบอกสูบ - จากนั้นลดความดันอย่างต่อเนื่องอย่างรวดเร็วหลายพันรอบ ความตั้งใจคือการตรวจจับความล้มเหลวของความเหนื่อยล้าในช่วงต้นและเพื่อตรวจสอบความสามารถของการออกแบบเพื่อรักษาการใช้งานแบบวัฏจักรเป็นเวลานาน กระบอกสูบ ISO9809-1 ทุกตัวจะต้องผ่านการทดสอบความดันไฮโดรสแตติกโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 1.5 เท่าของแรงดันการทำงานของกระบอกสูบเพื่อยืนยันความต้านทานต่อการเสียรูปและการแตกภายใต้สภาวะเกินพิกัดแบบคงที่ การทดสอบแบบรวมเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่ากระบอกสูบสามารถรักษาระยะขอบความปลอดภัยและความสมบูรณ์ทางกลตลอดอายุการใช้งานการบริการของพวกเขาแม้ว่าจะได้รับการเรียกร้องการใช้งานแบบวัฏจักร

หนึ่งในคุณสมบัติที่กำหนดของถังก๊าซ ISO9809-1 คือการก่อสร้างที่ไร้รอยต่อซึ่งหมายความว่ากระบอกสูบนั้นผลิตโดยไม่มีรอยเชื่อมหรือข้อต่อใด ๆ ตามร่างกายที่รับแรงดัน วิธีการผลิตนี้ - ผ่านกระบวนการต่าง ๆ เช่นการปั่นร้อนการวาดลึกหรือการอัดรีด - ช่วยให้โครงสร้างที่เป็นเนื้อเดียวกันต่อเนื่องตลอดทั้งเรือ เชื่อมตะเข็บเป็นแหล่งที่มาของความอ่อนแอในเรือแรงดันเพราะพวกเขาสามารถมีการรวม, ความพรุน, และโครงสร้างเมล็ดข้าวที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับรอยแตกของความเหนื่อยล้า ด้วยการกำจัดรอยเชื่อมทั้งหมด ISO9809-1 ถังก๊าซจะปรับปรุงประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้เงื่อนไขของการปั่นจักรยานความดันซ้ำ ๆ ร่างกายที่ไร้รอยต่อยังรองรับการกระจายความเครียดที่สม่ำเสมอในระหว่างการดำเนินการลดความเสี่ยงของการอยู่อาศัยในท้องถิ่นหรือการเสียรูปพลาสติก สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่กระบอกสูบได้รับแรงดันและลดลงอย่างรวดเร็วหลายครั้งต่อวันเช่นในการเชื่อมการกระจายก๊าซทางการแพทย์หรือระบบฉีดก๊าซความถี่สูง