الزامات اساسی مخزن سوخت خودرو با سوخت گاز طبیعی فشرده

 

ادارة ثبت اعتبار یافته1

یک سازمان مجاز اعتبار یافته توسط یک سازمان ملی یا بین المللی ( نظیر سازمان ثبت اعتبار بخشی آمریکا2 ) است که یک سیستم ارائه گواهی ( مانند BS7512 ) را اجرا کرده و ممیزی شخص ثالث، ارائه گواهی و ثبت تأمین کنندگان را بر اساس استاندارد های قابل کاربرد                     ( یعنی ANSI / ASQC  Q9000 ) فراهم می کند. دامنة اعتبار ادارة ثبت توسط سازمان اعتبار دهنده، برای بخشهای خاص صنعتی تشریح می شود ( مانند رده بندی استاندارد صنعتی ). در نتیجه ادارة ثبت، واجد صلاحیت صدور گواهیهای اعتبار یافته برای تأمین کنندگان در صنعت شناخته شده است .

مواد مرکب ( کامپیوزیت )

یک سیستم رشتة وزرین .

نابود شده

چیزی که به طور فیزیکی و دائمی غیر قابل استفاده شود.

کمپ پیچ شده

تقویت توسط یک مادة مرکب که به صورت اساساً محیطی، روی بخش استوانه ای لایة داخلی پیچیده می شود، به طوری کهخ رشتة هیچ گونه تنش با اهمیتی را در جهت موازی با محور طولی مخزن، منتقل نکند.

 

نشت

رها شدن محتویات از درون یک عیب یا ترک است، ( ر.ک. « گسیختگی » )

لابة داخلی

مخزن گاز بند داخلی یا مخزن گازی است که پوشش خارجی روی آن را تشکیل می دهد.

حداکثر دمای سرویس

حداکثر دمایی است که مخزن طی سرویس عادی، در معرض آن قرار می گیرد .

تمام پیچ شده

تقویت توسط مادة مرکبی است که روی کل لایة داخلی، به انضمام قسمتهای گنبدی را      می پوشاند.

تا خوردگی1  

محلی است که دو جریان فلزی با یکدیگر، به گونه ای تلاقی می کنند که یک شکاف تیز و قابل مشاهده را تشکیل دهند. شکاف تا خوردگی، همیشه در امتداد مخزن و اغلی در ناحیة طاق خواهد بود.

پیش تنش

فرایندی است که لایة داخلی را تحت فشار قرار می دهد. این کار می تواند با کار سختی ناشی از اعمال فشار2 یا پیچیدن یک مادة مرکب تحت کشش اساساً کنترل شده باشد.

وسیلة اطمینان تخلیة فشار

یک وسیلة فعال با فشار یا دما که بری تخلیة محتویات مخزن به کار می رود . به این ترتیب از گسیختگی یک مخزن سوخت NGV تحت شرایط قرار گیری در آزمون استاندارد آتش، جلوگیری می شود.

 

 

فشارها

فشار کار سختی ناشی از اعمال فشار

فشاری است که به یک مخزن وارد می شود تا منجر به تسلیم لایة داخلی یا سطح داخلی مخزن شود. عمل کار سختی ناشی از اعمال فشار، بخشی از عملیات ساخت محسوب شده و پیش از آزمون اثیارت1 انجام می شود.  

فشار ترکیدن

بیشترین فشاری است که طی آزمون ترکیدن مخزن، به آن وارد می شود.

فشار پر شدن

فشاری است که در زمان واقعی پر شدن مخزن، حاصل می شود.فشار پر شدن، بسته به دمای گاز موجود در مخزن، متغیر است و وابسته به پارامتر های سوختگیری و شرایط محیط هستند. حداکثر فشار توزیع شده، نباید از 125% فشار سرویس تجاوز کند.

فشار هیدروستاتیک

فشاری است که حین آزمون پذیرش، به مخزن وارد می شود. اندازه گیری انبساط حجمی دائمی و انبساط حجمی کلی، باید طی این آزمون انجام شود. ( ر.ک.C  GA C-1 )

حداقل فشار ترکیدن مورد نیاز

حداقل فشار ترکیدن مورد نیاز است که باید حین آزمون ترکیدن برآورده شود. این فشار بزرگتر از 25/2 برابر فشار سرویس یا فشار مورد نیاز برای نشان دادن نسبت تنش مورد نیاز است .

فشار عملیاتی

فشار متغیری است که طی استفاده در مخزن، به وجود می آید.

 

 

 

فشار سرویس

فشار تعادل1 در دمای یکنواخت گاز C º 21 ( F  º 70 ) و محتوای کامل گاز است. این فشاری است که تجهیزات تحت شرایط کار عادی، برای آن ساخته شده اند. این فشار به نام فشار سرویس اسمی یا فشار کاری نیز خوانده می شود.

فشار تعادل

فشار گاز است، وقتی که به یک دمای تعادل برسد.

آسیب مرجوع کننده

آسیبی است که در C GA C-6.4 « روش بازرسی چشمی خارجی سوخت خودروی گاز طبیعی سوز و تأسیسات آنها » و در توافق با توصیه های سازنده، معرفی شده است.

گسیختگی2    

انتشار ناگهانی و ناپایدار آسی در اجزای ساختاری مخزن است که موجب کاهش محتویات آن می شود. ( ر.ک. « نشت » )

نسبت تنش

حداقل استقامت نهایی الیاف که در آزمونهای ترکیدن مخزن با فشار تعیین می شود ـ تقسیم بر تنش الیاف در فشار سرویس .

دمای تعادل

دمای یکنواخت گاز است پس از آن که هر گونه تغییر دمای ناشی از سوختگیری، از بین برود.

 

 

 

 

4 شرایط استفاده

4ـ1 کلیات

4ـ1ـ1 شرایط استاندارد استفاده

شرایط استاندارد استفاده که در این بخش مشخص شده، اساس طراحی، ساخت، بازرسی، آزمون و تأیید مخازنی است که به طور دائم، روی خودروها سوار شده و برای ذخیرة گاز طبیعی به عنوان سوخت خودرو به کار می روند را تأمین می کنند. مخازن برای نصب روی خودروها، طبق FMVSS No 304 ,FMVSS No 303, NFPA -52  یا سایر استانداردهای معادل در نظر گرفته شده اند.

4ـ1ـ2 استفاده از مخازن

این استاندارد می تواند مورد استفادة کاربران زیر باشد :

الف ـ سازندگان مخزن

ب ـ دارنداگان مخازن

ج ـ طراحان یا پیمانکاران مسؤول نصب مخازن

د ـ طراحان یا دارندگان تجهیزات مورد استفاده برای سوختگیری مخازن خودرو

هـ ـ تأمین کنندگان گاز طبیعی

و  ـ مراجع قانونی که بر استفاده از مخزن قضاوت می کنند.

4ـ1ـ3 عمر استفاده

عمر استفاده مخازن باید توسط سازندگان مشخص شود و نباید از بیست سال تجاوز کند.

4ـ1ـ4 بازرسیهای دوره ای حین استفاده

هر گونه الزامات ارزیابی مجدد دوره ای، از طریق بازرسی یا آزمون حین عمر استفاده، باید توسط طراح مخزن بر اساس استفادة تحت شرایط استفاده ای که در این جا بیان شده، مشخص شود. هر مخزن باید حداقل هر 36 ماه یکبار یا در هنگام هر نصب مجدد، از نظر آسیب خارجی و خرابی، مورد بازرسی چشمی قرار گیرند. بازرسیهای چشمی دوره ای، باید از سطح نمایان مخزن ( در صورت لزوم پس از جدا کردن سپرهای سنگ و سایر پوششهای محافظ قابل جدا شدن ) انجام شود؛ مگر آن که توسط سازندة مخزن یا خودرو خلاف آن ذکر شود و در صورت تشخیص توسط بازرس مجاز مخزن، سطح زیر تسمه های نصب نیز باید بازرسی شود. بازرسی باید طبق روزه های بازرسی که توسط جزوة C  -6.4 C GA  ارائه شده با دنبال کردن توصیه های سازنده، انجام شود. مخزن نباید برای بازرسی پیاده شود، مگر آن که آسیب یا خرابی قابل مشاهده ای، روی سطح نمایان مخزن ملاحظه شود. این بازرسی باید توسط بازرسی مستند شده و مستندات باید بنا به درخواست مرجع واجد صلاحیت قضاوت، در دسترس قرار گیرد. از سوی دیگر، می توان با استفاده از یک روش آزمون غیر مخرب که توسط سازندة مخزن تأیید شده، مخازن را هنگام نصب بازرسی کرد.

مخازنی که فاقد بر چسب اطلاعات اجباری هستند یا دارای بر چشبهایی هستند که اطلاعات اجباری در آنها به هر ترتیبی ناخوانا است، باید از سرویس خارج شوند. اگر بتوان به طور مؤثر مخزن را توسط سازنده و شمارة سریال شناسایی کرد، برچسب جایگزینی را که توسط سازنده ارائه شده می توان روی مخزن نصب کرد و مخزن می تواند در سرویس باقی بماند.

4ـ1ـ4ـ1 مخازن در معرض برخورد

مخازنی که دچار یک تصادف خودرو می شوند، باید توسط یک مؤسسة مجاز معرفی شده توسط سازنده و در صورت لزوم، توسط مرجع واجد صلاحیت قضاوت، بازرسی مجدد شوند. مخازنی که دچار آسیب مرجوع کننده نشده باشند، می توانند به سرویس برگردانده شوند؛ در غیر این صورت، مخزن باید نابود شده و برای ارزیابی به سازنده عودت شود.

4ـ1ـ4ـ2 مخازن درگیر در آتش

مخازنی که در معرض آتش قرار گرفته اند، باید همراه با توصیه های سازنده مورد رویه های بازرسی ـ که توسط جزوة C GA C-6.4  ارائه شده قرار گیرند.

 

 

4ـ1ـ4ـ3 قرار گرفتن تحت فشار بیش از حد

هر مخزنی که در معرض فشاری پیش از 125% فشار سرویس قرار گیرند، باید خالی از فشار شده و از سرویس خارج شود.

مخزن پس از بازرسی، توسط مؤسسة مجاز معرفی شده توسط سازنده و در صورت لزوم، توسط مرجع واجد صلاحیت قضاوت، می تواند به سرویس بر گردانده شود، به شرط آن که مشخص شود مخزن دچار هیچ گونه آسیبی که عمر استفاده آن را بتواند کاهش دهد، نشده است . طبق الزامات بند 15، باید سابقه ای از این، واقعه ، برای سازنده ارسال و توسط وی نگهداری شود.

4ـ2 فشارهای سرویس

4ـ2ـ1 فشارهای سرویس اسمی

فشارهای سرویس اسمی، عبارتند از kpa 700 و 20 (psi 3000 ) یا kpa 800 و                       24 (psi 3600 ) در دمای C  º 21 (F  º 70 ).

4ـ2ـ2 حداکثر فشارها

مخازن با فشاری که از هیچ یک از شرایط زیر تجاوز نکند، باید پر شوند :

الف ـ فشاری که بتواند در 0/1 برابر فشار سرویس اسمی در دمای تعادل C  º 21             ( F  º 70 ) به تعادل برسد.

ب ـ فشار تعادل 25/1 برابر فشار سرویس اسمی در C  º 57 ( F  º 135 )

ج ـ 25/1 برابر فشار توزیع شده باید از نظر دمایی جبران شود تا فشار از حداکثر فشارهای تعریف شده، تجاوز نکند.

4ـ3 حداکثر تعداد چرخه های پر شدن

مخازن می توانند در فشار هایی که از الزامات بند 4ـ2ـ2 تجاوز نکند، برای حداکثر کل      چرخه ها، معادل 750 برابر عمر طراحی مخزن بر حسب سال و حداقل 250 و 11 چرخه پر شوند.   

 

4ـ4 دامنة دما

4ـ4ـ1 دماهای گاز

دمای تعادل گاز درون مخازن، می تواند از دمای کم C  º 40ـ ( F  º 40ـ ) تا دمای بالای       C  º 57 ( F  º 135 ) متغیر باشد.

4ـ4ـ2 دماهای مخازن

دمای مواد مخزن می تواند از C  º 40ـ ( F  º 40ـ ) تا C  º 82 ( F  º 180 ) متغیر باشد.

دماهای بالاتر از C  º 57 ( F  º 135 ) باید به اندازة کافی، موضعی یا با مدت به اندازة کافی کوتاه باشد که دمای گاز مخزن هرگز از C  º 57 ( F  º 135 ) بیشتر نشود.

4ـ4ـ3 دماهای گذرا

دماهای گذرا حین پر و تخلیة شدن، می توانند فراتر از حدود تشریح شده در بندهای 4ـ4ـ1 و 4ـ4ـ2 تغییر کنند.

4ـ4ـ4 دماهای آزمون

همة آزمونها باید در دمای C  º14 ± 24 (F  º 25 ± 75 ) انجام شوند؛ مگر آن که خلاف آن ذکر شود.

4ـ5 ترکیب گاز

مخازنی که طبق این استاندارد ساخته شده اند، برای استفاده با گاز منطبق با S  AE J1616  یا CGSB - 3.513  و یا یک استاندارد ملی معادل، طراحی شده اند. متانول یا گلیکول، نباید در عمل، به گاز طبیعی موجود در ایستگاه سوختگیری اضافه شود. با توجه به آن که، گازی که به خودرو تغذیه می شود، ممکن است همیشه با این مستندات منطبق نباشد، مخازن بایست برای تحمل پر شدن با گاز طبیعی ـ که هر دو شرط زیر را برآورده کنندـ طراحی شده باشند.

الف ـ گاز خشک : گازی که در آن، بخار آب، معمولاً به کمتر از m  / mg 32 (MMscf/lb2 ) محدود خواهد بود، نقطة شبنم فشاری C º 9ـ (F   º 16 ) در kpa 700 و20 (psi 3000 ). برای اجزای تشکیل دهندة گاز خشک، حداکثر حدود وجود نخواهد داشت؛ مگر برای :

1 سولفید هیدروژن m /mg 23  

2 اکسیژن     (حجمی) %1

ب ـ گاز مرطوب :گازی است که معادل یا بیشتر از m/mg 32 (MMscf/ lb2 ) حاوی آب بوده و دارای حدود حداکثر زیر، برای اجزای تشکیل دهنده باشد :

1 H2S و سایر سولفیدهای محلول   m/mg23 (scf100/gr1)

2 گوگرد کل                m/mg115 (MMscf/gr5)

3 اکسیژن              (حجمی) %1

4 CO2                     (حجمی)%3

5 هیدروژن                 (حجمی)%1/0           

تحت شرایط گاز مرطوب، برای محافظت مخازن، لایه های داخلی و ناخنهای فلزی، وجود حداقل یک میلیگرم روغن کمپرسور، بر هر کیلوگرم گاز ضروری است.

4ـ6 سطوح خارجی

سطوح خارجی مخزن، باید طوری طراحی شده باشد که در برابر شرایط محیطی که در بند  18ـ4 ذکر شده، مقاوم باشند. مخازن برای قرار گرفتن در معرض نشت، از باری که ممکن است روی خودروها حمل شوند، طراحی نمی شوند.

4ـ7 نفوذ پذیری گاز

مخازن می توانند برای دوره های زمانی طولانی، در فضاهای بسته قرار گیرند. نفوذ پذیری گاز از مخزن، باید به صورتی که در بند 18ـ11 ذکر شده، در طراحی در نظر گرفته شود.

4ـ8 الزامات نصب

نصاب باید مسؤول حفاظت شیرهای مخزن، وسایل اطمینان تخلیة فشار و اتصالات به صورت الزام شده در NFPA 52 یا CAN / CGA - B 149.4 یا FM VSS No.303 و یا بخش 301.2 مقررات TC باشد. اگر این حفاظت روی مخزن سوار شده باشد، طراحی و روش نصب، باید توسط سازندة مخزن تأیید شود. عواملی که باید در نظر گرفته شوند، عبارتند از توانایی مخزن برای تحمل بارهای ضربه ای منتقل شده و اثر سفت شدگی موضعی  بر تنشهای مخزن و عمر خستگی .

مخازن باید در برابر ترشح تصادفی از بار و آسیب مکانیکی حفاظت شوند. این استاندارد شامل الزاماتی برای سلامت مخزن در تصادف خودرو نیست. مواضع مخزن و نحوة سوار کردن، بایست طوری طراحی شوند که حفاظت کافی در برابر برخورد را تأمین کنند تا طی تصادف، از خرابی مخزن جلوگیری شود.

5 انطباق

5ـ1 کلیات

وجود انطباق با همة جزئیات و بدون هر گونه استثنا، الزامی است.

5ـ2 موثر بودن

ساخت مخازنی که با ویرایشهای قبلی این استاندارد ارزیابی شده اند، می تواند برای دورة زمانی که 12 ماه فراتر از تاریخ تأیید ویرایش جدید نرود، ادامه یابد. پس از این زمان، سازنده باید با انجام آزمون چرخة دوام در دمای محیط، آزمونهای چرخة گاز طبیعی، قرار گرفتن در محیط، تحمل غیب و افتادن طبق الزامات طراحیها و تغییرات طراحی که در جدول (2) آمده، مخزن را با الزامات جدید، ارزیابی مجدد کند.

یک سازنده با سیستم کیفیت تأیید شدة منطبق با ویرایشهای قبلی این استاندارد،باید سیستم کیفیت خود را بروز کند تا الزامات این استاندارد در محدودة دوازده ماه از تاریخ مؤثر این استاندارد، برآورده شوند.

5ـ3 عطف به ماسبق شدن

مخازنی که با ویرایش (های) قبلی این استاندارد ارزیابی شده و پیش از پایان تمدید دوازده ماهه ساخته شده اند، می توانند برای عمر تعریف شدة خود، در سرویس باقی بمانند.

6 آزمونهای ارزیابی مواد و الزامات

6ـ1 کلیات

همة مواد ساختاری، باید به گزارشهای آزمون گواهی شدة سازندة اولیة خود، قابل ردیابی باشند. مواد باید دارای کیفیت یکنواخت باشند. استفاده از مواد غیر منطبق با مشخصات طراحی سازنده، مجاز نیست.

مواد باید طبق معیارهای زیر انتخاب شوند :

6ـ2 مخازن و لایه های داخلی فلزی ( نوع NGV 2-5, NGV 2-2,NGV 2-1  )

6ـ2ـ1 ترکیب شیمیایی

فولاد ها باید کشته با آلومینیم بوده و بیشتر آنها از دانه های زیر تولید شده باشد.

ترکیب شیمیایی همة فولادها، باید حداقل با ویژگیهای زیر اعلام و تعریف شود :

الف ـ میزان کربن، منگنز، آلومینیم و سیسیلیم در همة موارد.

ب ـ نیکل، کروم، لیبدن، بور، وانادیم یا هر جزء دیگری که در عمل اضافه شده باشد.

 

در تجربة مواد ریخته گری، نباید از حدود زیر تجاوز کرد :

برای فولاد با مقاومت کششی

 

Mpa 930 (ksi135) یا کمتر

پیش از Mpa930 (ksi135)

گوگرد

فسفر

گوگرد و فسفر

20% درصد

20% درصد 

30% درصد            

10% درصد

15% درصد

20% درصد

 

آلیاژ آلومینیوم، باید از نظر یک سیستم آلیاژی آلومینیم ارائه شده مرتبط با « شیوة کار آنجمن آلومینیم1 »  باشد. حدود ناخالصی برای سرب و بیسموت در هر آلیاژ آلومینیوم، نباید از 10%  تجاوز کند. آلیاژهای آلومینیم با سیلسیم بیش از حد ×××    6 با استقامتهای تسلیم بیش از Mpa 250 (Psi250 و 36 ) ( مانند 6351 و 6082 )، نباید در مخازن سوخت یا لایه های داخلی به کار روند.

6ـ2ـ2 آزمون ضربه برای فولاد

خواص ضربه ای فولاد در مخزن تکمیل شده یا لایة داخلی، باید به طور کلی با  ISO 148 یا ASTM E23  منطبق باشد. نمونه های آزمون ضربه، باید از دیوارة مخزن و در جهت عرضی برداشته شوند. موقعیت صحنه شکاف1 ، باید در جهت C  -L ( یعنی عمود بر محیط و در امتداد طول ) باشد. نمونه های آزمون با عدضی کمتر از 5 میلیمتر (   in 2/0 )، باید از جهت طولی برداشته شوند. اگر ضخامت دیواره، امکان ایجاد یک نمونة آزمون به عرض نهایی 10 میلیمتر (in 4/0 ) را ندهد، عرض باید تا جای ممکن، نزدیک به ضخامت اسمی دیوارة مخزن باشد. همة آزمونهای ضربه، باید در C  º 40 ـ (F  º 40ـ ) انجام شوند. مقادیر ضربه نباید کمتر از آنچه باشند که در زیر نشان داده شده اند :

عرض نمونة آزمون

(m m )( in )

5/7 ـ0/5

3/0ـ2/0

0/10ـ5/7

4/0ـ3/0

استقامت ضربه ای

(m)/ U  

(in /ft.ib  )

44

210

50

240

 

ـ مقادیر ضربه برای قطعات آزمون، با عرض کمتر از 5 میلیمتر ( i n2/0 )، باید بر اساس مطالعات خاص مواد و نمونه های مخصوص باشد.

ـ نتایج میانگین مورد نیاز از 3 نمونه .

ـ نباید بیش از یک نمونه، در کمتر از مقدار میانگین مورد نیاز شکسته شده و هیچ نمونةآزمونی، نباید در کمتر از 80% مقدار میانگین شکسته شود.

6ـ2ـ3 مقاومت در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش گوگرد برای فولاد ها

اگر حد بالایی دامنة سختی مشخص شده، از H B 240 ] استقامت کششی نهایی Mpa /795 ( ksi 115 ) [ تجاوز کند، فولاد یک مخزن تکمیل شده، باید طبق آزمون کششی استانداردNACE TMO 177 آزمایش شود. نمونه های کششی با قطر گیچ مخصوص 54/2 میلیمتر (in10/0 )، باید از دیوارة یک مخزن تکمیل شده یا لایة داخلی ماشینکاری شده وتحت بار کششی ثابت قرار گرفته، در محلول آزمون NACE  فرو برده شود. برای نشان دادن این که تنش آستانه1  ( حداکثر تنشی که در آن یا کمتر از آن هیچ نمونة آزمونی در برابر 720 ساعت آزمون ترک خوردگی ناشی از تنش گوگرد مردود نمی شوند ) از 20% حداقل استقامت تسلیم مشخص شده برای فولاد تجاوز می کند، باید حداقل سه آزمون انجام شود. مردودی یک نمونه در خارج از طول گیج خود، به منزلة یک آزمون غیر معتبر قلمداد می شود.

6ـ2ـ4 آزمونهای کششی برای فلزها

روشهای استقامت کششی، باید طبق روشهای آزمون ASTM E8  بوده و باید الزامات طراحیها را برآورده کنند. از سویی، آزمونهای کششی باید طبق استاندارد I  SO 9809  و ISO / DIS  انجام شوند.

6ـ2ـ5 آزمون ترک خوردگی ناشی از بار وارده2 برای آلومینیم

آزمونهای خوردگی برای آلیاژهای آلومینیم، باید طبق پیوست A استاندارد I SO / DIS 7866  انجام شود که باید الزامات آن را برآورد.

 

 

6ـ3 مقاومت پوششهای خارجی در برابر اشعة فوق بنفش

پوششهای محافظ باید با استفاده از حداقل 1000ساعت قرار گرفتن در معرض اشعة فوق بنفش طبق ASTM G53  ، از نظر مقاومت در برابر آثار فوق بنفش، ارزیابی شوند. نباید اثری از      تاول زدگی، ترک خوردگی، پودر شدگی یا نرم شدگی وجود داشته باشد.

6ـ4 الیاف

انواع مواد رشته های تقویت کنندة ساختار، باید الیاف شیشه، الیاف آرامید یا الیاف کربن باشد. اگر از نوع الیاف کربن استفاده می شود، طراحی باید به گونه ای باشد که از خوردگی گالوانیک اجزای فلزی مخزن سوخت، جلوگیری شود.

6ـ5 رزینها

مواد مورد استفاده برای اشباع کردن، می توانند رزینهای گرما سخت ( ترموست ) یا گرما نرم      ( ترموپلاست ) باشند. مثالهایی از مواد پایة مناسب، عبارتند از : پلاستیکهای گرما سخت         ( پوکسی ) اپوکسی اصلاح شده، پلی استر، وینیل استر و پلاستیکهای گرما نرم پلی اتیلن و پلی آمید. مواد سیستم رزین باید روی یک صفحه نمونه که نمایندة پوشش خارجی کامپوزیت است، طبق ASTM D2344 آزمایش شوند. پس از 24 ساعت جوشانیدن در آب، مادة کامپوزیت باید حداقل دارای استقامت برشی Mpa  8/13 ( Psi 2000 ) باشد.

6ـ6 لایه های داخلی غیر فلزی ( نوع NGV 2-4 )

مادة لایة داخلی غیر فلزی، باید با شرایط استفادة مشخص شده در بند 4، سازگار باشد. طبق روش تشریح شده در استاندارد I SO 306 یا با یک روش دیگر، دمای نرم شدن باید دست کم C º 90 ( F  º 194 ) و دمای ذوب شدن باید دست کم C   º 100 ( F  º 212 ) باشد. استقامت کششی تسلیم و ازدیاد طول نهایی، باید طبق A STM D638 تعیین شود. آزمون کششی یا ضربه باید روی نمونه هایی از مواد غیر فلزی لایة داخلی انجام شود، تا نشان داده شود که ماده در دماهای کمتر و شامل C  º 50 ـ ( F  º 58 ـ ) بجای وضعیت شکننده، وضعیت قابل کششی مردود1 می شود. 

6ـ7 نافی برخسته برای مخازن نوع NGV 2-4

مواد باید با لایة داخلی و محیط مورد نظر سازگار بوده و باید در برابر ترک خوردگی ناشی از خوردگی تنشی، مقاوم باشند .

مواد مورد قبول، شامل آلیاژهای فولاد، آلیاژهای فولاد ضد زنگ، آلیاژهای نیکل و آلیاژهای آلومینیم است . آلیاژهای فولاد و فولاد ضد زنگ، باد الزامات بند 6ـ2ـ3 را برآوردند. آلیاژهای آلومینیم باید الزامات بندهای 6ـ2ـ5 و 6ـ2ـ6 را برآوردند. فولادهای ضد زنگ آستنیتی، باید از نظر مقاومت در برابر ترک خوردگی ناشی از خوردگی تنشی کلرید، آزمایش شوند.

7 ضخامت دیواره

7ـ1 مخازن NGV 2-1  

حداقل ضخامت دیواره، باید برای مطابقت با همة شرایط قابل کاربرد در این مشخصات، کافی باشد. مخازن NGV 2-1 جوشکاری شده، باید حداقل نسبت فشار ترکیدن به سرویس 5/3 داشته باشند.

7ـ2 لایه های داخلی برای مخازن NGV 2-2  ، NGV 2-3 NGV 2-4 , حداقل ضخامت لایة داخلی، باید چنان باشد که شرایط الزامات آزمون این مشخصات برآورده شوند.

7ـ3 تقویت کامپوزیت برای مخازن NGV 2-2  ، NGV 2-3 ، NGV 2-4

7ـ3ـ1 تحلیل تنش

تنشهای موجود در لایة داخلی و تقویت کامپیوزیت، باید با استفاده از یک روش مناسب تحلیلی که بتواند تنهشها و کرنشها را در لایة داخلی و پوشش خارجی کامپوزیت در فشارهای زیر پیش بینی کند، محاسبه شود. فشارهای مورد نظر عبارتند از : فشار کار سختی در اثر اعمال فشار، صفر ( پس از کار سختی ناشی از اعمال فشار )، فشار سرویس، فشار هیدروستاتیک و حداقل فشار ترکیدن .

7ـ3ـ2 نسبتهای تنش

پوشش خارجی کامپوزیت، باید برای قابلیت اعتماد بالا تحت بار واردة ثابت و بار دوره ای، طراحی شده باشد. این قابلیت اعتماد، باید با آوردن یا قرار گرفتن از مقادیر نسبت تنش تقویت کامپوزیت، که در زیر نشان داده شده، به دست آید :

نسبت تنش

مواد

نوع NGV2-2

نوع NGV2-3

نوع NGV2-4

الیاف شیشه E

65/2

5/3

5/3

الیاف شیشه S

65/2

5/3

5/3

آرامید

25/2

0/3

0/3

کربن

25/2

25/2

25/2                      

 

7ـ3ـ3 آزمون نسبت تنش اصلاح شده

به انتخاب سازنده یا برای طراحیهایی که حداقل فشار ترکیدن مورد نیاز ممکن است برای ایجاد مردودی تنش در الیاف کافی نباشد، می توان از یک رویة آزمون ترکیدن اصلاح شده استفاده کرد تا تعیین شود که نسبت تنش الیاف در فشار سرویس، برآورده شده است. الزامات نسبت تنش ( 65/2 ) برای مخازن تقویت شده با الیاف شیشة نوع S  ,E  از نوع NGV 2-2  را        می توان به این صورت نشان داد که حین انجام آزمونهای ترکیدن بندهای 12ـ4 و 18ـ5 ، برای یک فشار مشخص شده، حداقل زمان نگهداشتن1 به دست آید. 

زمانهای نگهداشتن و فشار ترکیبهای قابل قبول دیگر، عبارتند از :

یک دقیقه در 50/2 برابر فشار سرویس

یک ساعت در 25/2 برابر فشار سرویس

به عنوان یک راه دیگر، استقامت الیاف می توان با آزمایش کردن مخازنی که ضخامت کامپوزیت آنها برای تضمین شروع خرابی در کامپوزیت، حداکثر 20% کاهش یافته، تعیین کرد.

7ـ3ـ4 طراحیهای مختلط

ساختار مختلط ( با استفاده از بیش از یک نوع الیاف تقویت کننده ) مجاز است . استقامت هر یک از انواع الیاف به کار رفته در ساختار مختلط را می توان با آزمایش مخزنی که با یک نوع الیاف تقویت شده، تعیین کرد. در ساختار مختلط، الزامات قابل کاربرد نسبت تنش، باید در یکی از دو راه زیر برآورده شود :

1- اگر تقسیم بار بین انواع مواد تقویت کنندة الیاف، یک قسمت اساسی در طراحی در نظر گرفته شده، هر الیاف باید الزامات نسبت تنش بیان شده را برآورده کند.

2- اگر تقسیم بار بین انواع الیاف، یک قسمت اساسی در طراحی محسوب نمی شود، در این صورت، حتی اگر همة دیگر مواد الیاف تقویت کننده حذف شوند، یکی از الیاف تقویت کننده، باید قادر به برآوردن الزامات نسبت تنش باشد.

7ـ4 مخازن با ظرفیت آبی بیش از 450 لیتر

در مخازن با ظرفیت آبی بیش از 450 لیتر (   f t 93/15 ) و همة مخازنی که مجهز به         پایه های یکپارچه با حفاظت شیر ( به صورت مجاز در بند 10ـ8 ) هستند، باید بارهای خارجی وارد شده بر مخزن، به صورت تابع شرایط استفاده و وضعیت نصب در نظر گرفته شوند. این شامل تنشهای خمشی و چرخشی نیز خواهد بود.

8 گشودگیها

8ـ1 موقعیتها

وجود گشودگیها فقط در دو سر مجاز است. خط مرکزی نافیهای قطبی، باید با محور طولی مخزن منطبق باشد.

8ـ2 رزوه ها

رزوه ها باید تمیز و یکنواخت ایجاد شده باشند و منطبق با گیج مربوطه باشند.

8ـ2ـ1 رزوه های مخروطی1

رزوه های مخروطی، باید با یک استاندارد شناخته شدة بین المللی یا ملی منطبق باشند.      رزوه های مخروطی، تنها برای مخازن فولادی، لایه های داخلی فولادی و نافیهای فولادی مجازند.

8ـ2ـ2 رزوه های موازی

رزوه های موازی، باید با یک استاندارد شناخته شدة بین المللی یا ملی منطبق باشند. همة    رزوه های موازی، باید الزامات استقامت برشی را که با استفاده از معادله های زیر محاسبه می شود، برآورده کند :

1.                                         

 

 که در آن :

= منطقة برشی رزوة داخلی

= تعداد رزوه بر اینچ

= حداقل قطر اصلی رزوة خارجی

= حداکثر قطر گام رزوة داخلی

= طول درگیری رزوه

2. نیرویی پیشرانی1 که به شیر مخزن وارد می شود :

که در آن :

P = فشار سرویس بر حسب Psi  

B = قطر گام اولیه رزوه خارجی

T= نیروی پیشران بر حسب پوند

3 تنش برشی میانگین در رزوه های داخلی :

 

که در آن :

S = تنش برشی میانگین در رزوه های داخلی

T = از معادلة (2)

A = از معادلة (1)

است .

 

9 الزامات بازرسی

9ـ1 بازرسی حین ارزیابی

همة آزمونهای ارزیابی طراحی، باید توسط نمایندة یک موسسه آزمون کنندة ملی شناخته شده یا یک مؤسسة مستقل بازرسی، انجام یا نظارت شوند. مؤسسة آزمون کنندة ملی شناخته شده، باید اعتبار بخش شود ] برای مثال، توسط مؤسسة ملی استاندارد آمریکا ( ANSI  ) یا شورای استاندارد کانادا ( SCC  ) [ . مؤسسة مستقل بازرسی باید با الزامات بند 17ـ2ـ الف منطبق باشد. تجزیه شمییاییی و آزمونهای مشخص شده، باید در آمریکا یا کانادا انجام شوند؛ مگر آن که توسط مؤسسة تأیید شده یا مستقل، به صورت کتبی تأیید شوند.

9ـ2 بازرسی حین ساخت

اگر سیستم کیفیت سازنده طبق بند 17ـ1 ، انتخاب 1 تأیید شده باشد، سازنده می تواند همة بازرسیها و بررسیهای حین ساخت را که موضوع نظارت یک ادارة ثبت معتبر است، انجام دهد.

اگر سیستم کیفیت سازنده طبق بند 17ـ1، انتخاب 2 و بند 17ـ2 باشد، همة بازرسیها و بررسیهای حین ساخت، باید توسط نمایندة یک مؤسسة مستقل بازرسی مجاز، انجام شود. مؤسسة مستقل بازرسی، باید با الزامات بند 17ـ2ـالف منطبق باشد .

9ـ2ـ1 وظایف بازرسی حین ساخت

9ـ2ـ1ـ1 وظایفی که توسط همة بازرسان ساخت انجام می شود.

وظایف زیر باید حین ساخت. توسط بازرسنی که به وسیلة سازنده با یک سیستم کیفیت تأیید شدة طبق بند 17ـ1، انتخاب 1 یا بازرسان مشخص ثالث که طبق بند 17ـ1، انتخاب 2 و بند 17ـ2 توسط سیستمهای کیفیت عملیات سازنده به کار گرفته شده اند، انجام شوند.

الف ـ تصدیق شناسایی مناسب و انطباق همة مواد با الزامات مشخص شده در بند 6 . تجزیة شیمیایی فلزها را می توان با دریافت گواهی تجزیه از سازنده، تصدیق کرد.

ب ـ تصدیق انطباق سطوح داخلی و خارجی لایه های داخلی و مخازن تکمیل شده با مشخصات طراحی ساخت. تصدیق حداقل ضخامتهای توصیه شده برای دیواره و قابل قبول بودن جوشکاریها .

ج ـ تصدیق فرایند پیچش برای مخازن نوع NGV 2-4. NGV 2-3.NGV2-2 برای تضمین آن که مواد مرکب دارای ضخامت و الگوی پیچش مورد نیاز بوده و طبق ساختار کامپوزیت حاضر در مخازن، در معرض ازمونهای ارزیابی طراحی باشد.

د ـ تصدیق انطباق رزوه ها با گیج

هـ ـ تصدیق عملیات حرارتی مناسب مواد .

و ـ تصدیق آن که هر مخزنی از نظر هیدروستاتیک آزمایش شده و داده های ثبت شده، طبق آنچه هستند که سازنده مشخص کرده است .

ز ـ انتخاب همة نمونه های آزمون، نظارت بر همة آزمونها و ایجاد کپی از همة نتایج آزمون  گواهیها .

ح ـ تصدیق تطابق هر مخزن با همة الزامات، شامل نشانه گذاری .

ط ـ پیش از تحویل هر مخزن با طراحی جدید یا تغییرات طراحی، تصدیق آن که آزمونهای قابل کاربرد ارزیابی طراحی مشخص شده در بند 18، با نتایج قابل قبول انجام شده باشد.

ی ـ ارائه سوابق کامل بازرسی ( بند 15 ) به سازندة مخزن .

9ـ2ـ1ـ2 وظایف اضافی ( طبق بند 9ـ2ـ1ـ1 ) بازرسان شخص ث

/ 0 نظر / 107 بازدید