कार्बन फायबर सिलेंडरमध्ये कामाचा दाब, चाचणीचा दाब आणि बर्स्टचा दाब समजून घेणे

कार्बन फायबर कंपोझिट सिलेंडरअग्निशमन, स्कूबा डायव्हिंग, एरोस्पेस आणि औद्योगिक गॅस स्टोरेज सारख्या उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले जातात. पारंपारिक धातूच्या सिलेंडर्सच्या तुलनेत त्यांच्या हलक्या डिझाइन आणि उच्च शक्तीसाठी ते पसंत केले जातात. त्यांचा सुरक्षित आणि प्रभावी वापर सुनिश्चित करण्यासाठी प्रमुख दाब रेटिंग्ज - कामाचा दाब, चाचणी दाब आणि स्फोट दाब - समजून घेणे आवश्यक आहे. हा लेख या दाब संकल्पना आणि उत्पादन आणि चाचणीमध्ये समाविष्ट असलेल्या प्रक्रिया स्पष्ट करतो.कार्बन फायबर सिलेंडरs.

१. कामाचा दबाव: काम करण्याची मर्यादा

कार्यरत दाब म्हणजे कमाल दाब aकार्बन फायबर सिलेंडरनियमित वापरादरम्यान सुरक्षितपणे हाताळण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. हा तो दाब आहे ज्यावर सिलेंडर भरला जातो आणि स्ट्रक्चरल बिघाडाचा धोका न होता वापरला जातो.

बहुतेककार्बन फायबर सिलेंडरs मध्ये कार्यरत दाब श्रेणी असते३००० पीएसआय (२०७ बार) आणि ४५०० पीएसआय (३१० बार), जरी काही विशेष सिलेंडर्सना त्याहूनही जास्त रेटिंग असू शकते.

सिलेंडरचा कार्यरत दाब हा मटेरियलची ताकद, कंपोझिट थरांची जाडी आणि इच्छित वापर यासारख्या घटकांवरून निश्चित केला जातो. उदाहरणार्थ,एससीबीए मध्ये वापरले जाणारे सिलेंडरअग्निशामकांसाठी (स्वयंपूर्ण श्वसन यंत्र) मध्ये बहुतेकदा कामकाजाचा दाब असतो४५०० साई (३१० बार)आपत्कालीन परिस्थितीत विस्तारित हवाई पुरवठा प्रदान करणे.

सुरक्षिततेची खात्री करण्यासाठी, वापरकर्त्यांनी रिफिलिंग किंवा वापरताना कधीही रेटेड कामाचा दाब ओलांडू नये. जास्त दाबामुळे सिलेंडरचे आयुष्य कमी होऊ शकते किंवा आपत्तीजनक बिघाड होऊ शकतो.

२. चाचणी दाब: संरचनात्मक अखंडतेची पडताळणी

चाचणी दाब म्हणजे सिलेंडरची संरचनात्मक अखंडता पडताळण्यासाठी उत्पादन किंवा नियतकालिक तपासणी दरम्यान ज्या दाबावर त्याची चाचणी केली जाते तो दाब. हे सामान्यतःकामाच्या दाबाच्या १.५ ते १.६७ पट.

उदाहरणार्थ:

• एक सिलेंडर ज्यामध्ये४५०० पीएसआय (३१० बार) कार्यरत दाबअनेकदा येथे चाचणी केली जाते6750 psi (465 बार) ते 7500 psi (517 बार).
• एक सिलेंडर ज्यामध्ये३००० पीएसआय (२०७ बार) कार्यरत दाबयेथे चाचणी केली जाऊ शकते4500 psi (310 बार) ते 5000 psi (345 बार).

सिलिंडरची चाचणी करण्यासाठी हायड्रोस्टॅटिक चाचणी ही सर्वात सामान्य पद्धत आहे. यामध्ये सिलिंडरमध्ये पाणी भरणे आणि चाचणी दाबापर्यंत दाब देणे समाविष्ट आहे. सिलिंडरचा विस्तार स्वीकार्य मर्यादेत राहतो याची खात्री करण्यासाठी त्याचे मोजमाप केले जाते. जर सिलिंडर विशिष्टतेपेक्षा जास्त वाढला तर ते असुरक्षित मानले जाते आणि सेवेतून निवृत्त केले पाहिजे.

उद्योग मानकांनुसार नियमित चाचणी आवश्यक आहे. बहुतेक प्रकरणांमध्ये, कार्बन फायबर सिलेंडर्सना प्रत्येक वेळी हायड्रोस्टॅटिक चाचणी करावी लागते.३ ते ५ वर्षे, विशिष्ट प्रदेशातील नियामक आवश्यकतांवर अवलंबून.

३. स्फोटक दाब: सुरक्षितता मार्जिन

स्फोटाचा दाब म्हणजे ज्या दाबाने सिलेंडर निकामी होतो आणि फुटतो. हा दाब सहसाकामाच्या दाबाच्या २.५ ते ३ पट, एक महत्त्वपूर्ण सुरक्षा मार्जिन प्रदान करते.

उदाहरणार्थ:

• A ४५०० पीएसआय (३१० बार) सिलेंडरसामान्यतः स्फोटाचा दाब असतो11,000 psi (758 बार) ते 13,500 psi (930 बार).
• A ३००० पीएसआय (२०७ बार) सिलेंडरचा स्फोटक दाब असू शकतो7500 psi (517 बार) ते 9000 psi (620 बार).

उत्पादक अशा उच्च स्फोटक दाबासह सिलिंडर डिझाइन करतात जेणेकरून ते अपघाती अति-दाब किंवा अत्यंत परिस्थितींना त्वरित बिघाड न होता तोंड देऊ शकतील.

४. उत्पादन प्रक्रियाकार्बन फायबर सिलेंडरs

चे उत्पादनकार्बन फायबर सिलेंडरउच्च शक्ती आणि टिकाऊपणा सुनिश्चित करण्यासाठी s मध्ये अनेक पायऱ्यांचा समावेश आहे:

1. लाइनर निर्मिती- आतील लाइनर, जे सहसा अॅल्युमिनियम किंवा प्लास्टिकपासून बनलेले असते, ते बेस स्ट्रक्चर म्हणून आकार दिले जाते आणि तयार केले जाते.
2. कार्बन फायबर रॅपिंग– उच्च-शक्तीच्या कार्बन फायबर स्ट्रँड्सना रेझिनने भिजवले जाते आणि मजबुतीकरण प्रदान करण्यासाठी लाइनरभोवती अनेक थरांमध्ये घट्ट गुंडाळले जाते.
3. बरा करण्याची प्रक्रिया- गुंडाळलेल्या सिलेंडरला ओव्हनमध्ये रेझिन कडक करण्यासाठी बरे केले जाते, ज्यामुळे जास्तीत जास्त ताकदीसाठी तंतू एकत्र येतात.
4. मशीनिंग आणि फिनिशिंग- सिलेंडरमध्ये व्हॉल्व्ह थ्रेड्स जोडण्यासाठी अचूक मशीनिंग आणि पृष्ठभागावरील कोटिंगसारख्या फिनिशिंग प्रक्रिया केल्या जातात.
5. हायड्रोस्टॅटिक चाचणी- प्रत्येक सिलेंडर पाण्याने भरलेला असतो आणि स्ट्रक्चरल अखंडता सुनिश्चित करण्यासाठी दाब तपासण्यासाठी दाब दिला जातो.
6. गळती आणि अल्ट्रासोनिक चाचणी- गुणवत्ता नियंत्रणासाठी अल्ट्रासोनिक स्कॅनिंग आणि गॅस गळती शोधणे यासारख्या अतिरिक्त चाचण्या केल्या जातात.
7. प्रमाणपत्र आणि मुद्रांकन- एकदा सिलेंडर सर्व चाचण्या उत्तीर्ण झाला की, त्याला त्याचा कार्यरत दाब, चाचणी दाब आणि उत्पादन तारीख दर्शविणारे प्रमाणपत्र चिन्ह मिळतात.

५. चाचणी आणि सुरक्षितता मानके

कार्बन फायबर सिलेंडरकंपन्यांनी उद्योग सुरक्षा मानकांचे पालन केले पाहिजे, ज्यात हे समाविष्ट आहे:

• डीओटी (वाहतूक विभाग, यूएसए)
• टीसी (ट्रान्सपोर्ट कॅनडा)
• EN (युरोपियन नॉर्म्स)
• आयएसओ (आंतरराष्ट्रीय मानकीकरण संघटना)
• जीबी (चीन राष्ट्रीय मानके)

सतत सुरक्षितता सुनिश्चित करण्यासाठी चाचणी आणि पुनर्चाचणीच्या अंतरासाठी प्रत्येक नियामक संस्थेकडे विशिष्ट आवश्यकता असतात.

निष्कर्ष

वापरताना कामाचा दाब, चाचणीचा दाब आणि स्फोटाचा दाब समजून घेणे अत्यंत महत्त्वाचे आहेकार्बन फायबर सिलेंडरs. हे दाब रेटिंग विविध अनुप्रयोगांमध्ये सिलेंडर्सचे सुरक्षित ऑपरेशन सुनिश्चित करते. योग्य उत्पादन आणि चाचणी प्रक्रिया हमी देतात की हे सिलेंडर्स उच्च-दाब परिस्थितीत विश्वसनीय राहतात.

वापरकर्त्यांनी नेहमी उत्पादकांच्या मार्गदर्शक तत्त्वांचे पालन करावे, पुन्हा चाचणी वेळापत्रकांचे पालन करावे आणि सिलिंडर काळजीपूर्वक हाताळावे जेणेकरून त्यांचे आयुष्यमान वाढेल आणि दैनंदिन कामकाजात सुरक्षितता सुनिश्चित होईल. या सर्वोत्तम पद्धती राखून,कार्बन फायबर सिलेंडरसंकुचित वायू साठवणुकीवर अवलंबून असलेल्या उद्योगांसाठी हलके आणि उच्च-शक्तीचे उपाय प्रदान करणे सुरू ठेवेल.