معرفی انواع مخزن گاز CNG و جنس هر یک

مخازن CNG به چهار دسته کلی تقسیم می شوند

۱.         مخازن CNG-I

۲.         مخازن CNG-II

۳.         مخازن CNG-III

۴.         مخازن CNG-IV

۱.         مخازن CNG-I

این مخازن بدون درز و از جنس فولاد یا آلومینیوم می باشند. گر چه نوع آلیاژ مورد استفاده و همچنین تنش های طراحی این گونه مخازن در استاندارد مشخص نگردیده است ولیکن این گونه مخازن فولادی یا آلومینیومی باید آزمون های کارایی را بگذرانند . آزمون ها به دلیل اطمینان از چقرمگی و مقاومت در برابر تنش، خوردگی و ترک در جنس به کار رفته، صورت می گیرند. همچنین آزمون های سختی و فشار هیدرواستاتیک جهت اطمینان از استحکام مخزن نیز انجام می گیرند.

۲.         مخازن CNG-II

این نوع مخازن دارای یک لایه آستری از جنس فولاد یا آلومینیوم بدون درز است و قسمت استوانه ای این آستری، توسط الیاف شیشه، آرامید، کربن یا مخلوطی از آن ها که آغشته به رزین است به صورت محیطی پیچیده شده است. ساختار کامپوزیتی این مخازن، این امکان را به وجود می آورد که بتوان از ضخامت قسمت فلزی کاست و درنتیجه مخزن سبک تری به دست آورد . این مخازن در جهت شعاعی (به جز دو قسمت ابتدایی و انتهایی) تقویت شده اند.

مبنای طراحی این نوع مخازن بر توانایی آستر فولادی یا آلومینیومی در تحمل فشار بالا می باشد. در مورد این نوع این نکته شایان توجه است که فشار اضافی و دمای بالاتر باعث از بین رفتن کیفیت پوشش CNG مخازن کامپوزیت نخواهد شد. این نوع مخازن از الیاف پیچی پیوسته ساخته می شوند که برای ساخت آن ها از آسترهای فولادی یا آلومینیومی استفاده می گردد و به آن ها مخازن پیچش محیطی گفته می شود. این مخازن از سال ۱۹۸۰میلادی ساخته می شوند و مبنای طراحی آ نها توانایی آسترهای فولادی در تحمل بیشینه فشار پرشدن مخزن می باشد. این امر به طراحان اجازه استفاده از آسترهایی با تحمل تنش بیشتر از حد معمول را می دهد.

۳.         مخازن CNG-III

این مخازن دارای یک لایه آستری از جنس فولاد یا آلومینیوم بدون درز بوده و تمام این لایه داخلی توسط الیاف شیشه، آرامید، کربن یا مخلوطی از آن ها که آغشته به رزین است در راستای محیطی و محوری پیچیده شده و این ساختار کامپوزیتی که به مخزن داده می شود، این امکان را به وجود می آورد که بتوان از ضخامت قسمت فلزی کاست و درنتیجه مخزن سبک تری را نسبت به مخازن نوع اول و دوم به دست آورد . این مخازن با الیاف کامپوزیت در جهت محیطی و محور ی تقویت شده اند. این گونه مخازن از اواسط دهه ۷۰ میلادی برای ذخیره گاز اکسیژن در مصارف پزشکی استفاده می u1588 شوند. تقویت این مخازن با الیاف کامپوزیت در دو جهت، قابلیت تحمل فشار را نسبت به مخازن نوع دوم، افزایش می دهد.

۴.         مخازن CNG-IV

این نوع مخازن دارای یک آستری از جنس پلیمر بدون درز هستند و تمام این لایه داخلی توسط الیاف شیشه، آرامید، کربن یا مخلوطی از آن ها که آغشته به رزین است پیچیده شده و این ساختار تمام کامپوزیت از سبک ترین می باشد. این مخازن با الیاف کامپوزیت در جهات شعاعی و محوری تقویت شد هاند. اینگونه CNG انواع مخازن مخازن قابلیت تولید در ابعاد بزرگتر و با قطر بیشتر را دارند . مخازن نوع ۴ دارای کمترین وزن می باشند که حتی با سیستم سوخت بنزینی قابل مقایسه هستند . اشکال عمده این مخازن ایجاد نشتی به مرور زمان در محل اتصال نافی فلزی و آستر پلیمری می باشد. همچنین به علت عدم انتقال حرارت مناسب آستری پلاستیکی، حین سوختگیری سریع در این مخازن افزایش دمای نسبتاً بیشتری ایجاد می شود. از جمله مزایای این نوع مخازن احتمال کم ترکیدگی مخزن در حوادث می باشد.

این مخازن بسیار شبیه مخازن نوع سوم هستند و تنها از لحاظ نوع و جنس آسترها تفاوت دارند . این نوع از مخازن برای کاربرد در خودروهای گازسوز بسیار مناسب هستند و پتانسیل طراحی و ساخت برای عمرهای طولانی را دارا می باشند. آزمون های خستگی انجام شده روی تعداد زیادی از این مخازن، عمر این مخازن را بیش از ۱۰۰۰۰۰سیکل سوخ تگیری نشان داده اند که در مقایسه با سایر مخازن بالاتر است.