ISO9809-1 gaz silindiri, özellikle silindirin sık sık doldurulduğu ve boşaltıldığı uygulamalarda, döngüsel yükleme koşulları altında nasıl performans gösterir?

ISO9809-1 Gaz Silindirleri temel tasarım düşüncesi olarak özellikle yorgunluk direnci ile tasarlanmıştır. Standart, tüm silindir gövdesi boyunca tutarlı mekanik özellikler sağlamak için soğuk veya sıcak oluşturulmuş yüksek mukavemetli dikişsiz çelik malzemelerin kullanılmasını gerektirir. 34CRMO4 ve 37MN gibi malzemeler yüksek gerilme mukavemetleri, mükemmel süneklik ve üstün yorgunluk direnci için tercih edilir. Döngüsel yükleme ortamlarında - iç basınç tekrarlayan doldurma ve boşaltma nedeniyle sık sık değişir - birincil endişe, zaman içinde mikroskobik hasar birikmesidir. ISO9809-1, minimum akma mukavemeti, gerilme mukavemeti ve uzama gereksinimleri oluşturarak, silindirin kalıcı bir suş biriktirmeden her döngü boyunca orijinal şekline dönmesini ve orijinal şekline geri dönmesini sağlar. Tasarım ayrıca, basınç dalgalanmalarından kaynaklanabilecek stres konsantrasyonlarından yorgunluk çatlaklarının başlatılmasını önlemek için duvar kalınlığında güvenlik marjları içerir.

Bir gaz silindirindeki döngüsel yükleme, gemiyi tekrarlanan şarj ve deşarj işlemleri sırasında ortaya çıktığı gibi, gemiyi değişen yüksek ve düşük iç basınçlara tabi tutma işlemini ifade eder. Bu tekrarlanan basınç varyasyonu, silindir duvarlarında döngüsel gerilme ve basınç gerilmelerini indükler, bu da sonunda mikro çatlama veya malzeme bozulması şeklinde yorgunluk hasarına yol açabilir. ISO9809-1 spesifikasyonu bu stres modelini öngörür ve zaman içinde gelişen yorgunluk mekanizmalarına karşı koymak için yapısal tasarım kriterleri sağlar. Çember stresi (çevresel stres), uzunlamasına stres ve stres oranı (maksimum basınçtan minimum basınç) gibi faktörler tasarım hesaplamalarında dikkate alınır. Uygun şekilde üretilen ISO9809-1 silindirleri, önemli bir yapısal bütünlük kaybı veya başarısızlık riski olmadan bu tür binlerce döngüye (10.000 ila 15.000 aralığında) dayanabilir. Bu yorgunluk yönetimi stratejisinin etkinliği, duvar kalınlığının tekdüzeliğine, yüzey kusurlarının olmamasına ve taban malzemenin metalurjik kalitesine bağlıdır.

ISO9809-1 standardı, hem onay aşamasında tip testini hem de üretim sırasında periyodik parti testi içeren titiz bir test protokolünü zorunlu kılar. Yorulma performansı ile ilgili temel testlerden biri, uzun bir süre boyunca silindirin gerçek dünya operasyonel koşullarını simüle eden basınç döngüsü testidir. Bu test, silindiri, genellikle silindirin çalışma basıncının üzerinde veya üstünde belirli bir seviyeye kadar basınçlandırmayı ve daha sonra birkaç bin döngü için hızlı bir şekilde art arda baskılanmayı içerir. Amaç, erken yorgunluk başarısızlıklarını tespit etmek ve tasarımın uzun süreli döngüsel kullanımı sürdürme yeteneğini doğrulamaktır. Her ISO9809-1 silindiri, statik aşırı yük koşulları altında deformasyon ve rüptüre karşı direncini doğrulamak için tipik olarak silindirin çalışma basıncının 1.5 katında hidrostatik basınç testine tabi tutulmalıdır. Bu kombine testler, silindirlerin, talepkar döngüsel kullanıma maruz kalsa bile, amaçlanan hizmet ömrü boyunca güvenlik marjlarını ve mekanik bütünlüğünü koruyabilmelerini sağlar.

ISO9809-1 gaz silindirinin tanımlayıcı özelliklerinden biri, kesintisiz yapısıdır, bu da silindirin basınç tutan gövdesi boyunca herhangi bir kaynaklı dikiş veya eklem olmadan üretildiği anlamına gelir. Sıcak eğirme, derin çizim veya ekstrüzyon gibi süreçler yoluyla elde edilen bu üretim yöntemi, gemi boyunca sürekli, homojen bir yapı sağlıyor. Kaynak dikişleri, basınçlı kaplarda iyi belgelenmiş zayıflık kaynaklarıdır, çünkü yorgunluk çatlakları için başlangıç ​​noktaları görevi gören kapanım, gözeneklilik ve düzensiz tahıl yapıları içerebilirler. Kaynakları tamamen ortadan kaldırarak, ISO9809-1 gaz silindirleri, özellikle tekrarlanan basınç döngüsü koşulları altında, yorgunluk performanslarını doğal olarak iyileştirir. Kesintisiz gövde ayrıca çalışma sırasında düzgün stres dağılımını destekleyerek lokal aşırı gerilme veya plastik deformasyon riskini en aza indirir. Bu, silindirlerin kaynak, tıbbi gaz dağılımı veya yüksek frekanslı gaz enjeksiyon sistemleri gibi günde birkaç kez hızla basınçlandırıldığı ve baskılandığı endüstrilerde kritiktir. .