مخازن CNG و انواع مخازن سی ان جی

Author:

 مخازن CNG :

 استوانه هاي فلزي بدون درز و جوش هستند كه براي ذخيره گاز طبيعي فشرده استفاده مي شوند . اين مخازن به دليل ملاحظاتي همچون سهولت ساخت و استحكام ، اغلب به شكل كروي يا استوانه اي ساخته مي شوند . در دو سر مخازن ‌دو نيمكره عدسي شكل به روش هاي خاص شكل دهي ايجاد مي گردند و به دليل بدون درز بودن و استفاده نكردن از جوش ، بخش عمده اي از هزينه ساخت مخزن را همين دو قسمت هاي نيمكره اي بخود اختصاص مي دهد .

عملكرد و شرايط مخازن CNG

شرايط طراحي و سرويس براي مخازن CNG ، فشار bar 200 در دماي c 15 است . بيشينه فشار پرشدگي مخزن bar 260 است كه بيشينه دماي مجاز را هم در مخزن ايجاد مي كند . اين حالت در هنگام پرشدن مخزن در سيستم هاي سريع رخ مي دهد  كمترين دفعات پرشدن يك مخزن در طول عمر خود 15000 مرتبه و حداكثر عمر يك مخزن معمولا 20 سال است .

تعيين مخزن با توجه به نوع خودرو :

يكي از نكات مهم در طراحي خودروهاي سبك گاز سوز ، طراحي ، انتخاب و نصب صحيح يك مخزن مي باشد . محدوديت هاي وزني ، قيمتي و فضاي اشغال شده توسط اين نوع مخازن در اين خودروها اهميت بسيار بالايي دارند .

ميزان انرژي ذخيره شده در مخازن با فشار بالاي CNG ، به تركيب گاز بستگي دارد و استاندارد عمومي خاصي در اين زمينه وجود ندارد . مقياس مفيدي كه براي محاسبه تعداد مخازن مي توان بكار برد اين است كه هر ليتر مخزن ، ميزان 180 گرم گاز طبيعي را نگهداري مي كند . نكته مهم ديگر اين است كه در دماي گاز ذخيره شده معمولا در نظر گرفته نمي شود اما به طور متعارف بايد C 15 در نظر گرفته شود . در هنگام پر كردن مخزن ، به دليل بالا رفتن دماي گاز ، حجم آن افزايش مي يابد و در نتيجه ، اين امر سبب كاهش حجم موثر مخزن مي شود . به طور ميانگين خودرويي كه موتور آن 1.5 ليتر حجم دارد با يك مخزن ذخيره 60 ليتري حدود 180 تا 200 كيلو متر حركت مي كند .

انواع مخازن CNG :

مخازن CNG به چهار دسته كلي تقسيم مي شوند :

مخازن تيپ يك : اين مخازن بدون درز و از جنس فولاد يا آلومينيوم مي باشند . گرچه نوع آلياژ مورد استفاده و همچنين تنش هاي طراحي اين گونه مخازن در استانداردمشخص نگرديده است ليكن اين گونه مخازن فولادي يا آلومينيومي بايد آزمون هاي كارايي را بگذرانند . آزمون ها به دليل اطمينان از چقرمگي (toughness ) و مقاومت در برابر تنش ، خوردگي و ترك در جنس به كار رفته ، صورت مي گيرند . همچنين آزمون هاي سختي (hardness ) و فشار هيدرو استاتيك جهت اطمينان از استحكام مخزن نيز انجام مي گيرند .

مخازن تيپ 2 : اين نوع مخازن داراي يك لايه آستري از جنس فولاد يا آلو مينيوم بدون درز است  و قسمت استوانه اي اين آستري ، توسط الياف شيشه ، آراميد ، كربن يا مخلوطي از آنها كه آغشته به رزين است به صورت محيطي پيچيده شده است . ساختار كامپوزيتي اين مخازن ، اين امكان را به وجود مي آورد كه بتوان از ضخامت قسمت فلزي كاست و در نتيجه مخزن سبك تري به دست آورد .اين مخازن در جهت شعاعي ( به جز دو قسمت ابتدايي و انتهايي ) تقويت شده اند .

مبناي طراحي اين نوع مخازن بر توانايي آستر فولادي يا آلومينيومي در تحمل فشار بالا مي باشد . در مورد اين نوع مخازن CNG اين نكته شايان توجه است كه فشار اضافي و دماي بالاتر باعث از بين رفتن كيفيت پوشش كامپوزيت نخواهد شد .اين نوع مخازن از الياف پيچي پيوسته ساخته مي شوند كه براي ساخت آنها از آسترهاي فولادي يا آلومينيومي استفاده مي گردد و به آنها مخازن پيچش محيطي گفته مي شود .

مخازن تيپ 3 : اين نوع مخازن داراي يك لايه آستري از جنس فولاد يا آلومينيوم بدون درز بوده و تمام اين لايه داخلي توسط الياف شيشه ، آراميد ، كربن يا مخلوطي از آنها كه آغشته به رزين است در راستاي محيطي و محوري پيچيده شده و اين ساختار كامپوزيتي كه به مخزن داده مي شود اين امكان را به وجود مي آورد كه بتوان از ضخامت قسمت فلزي كاست  و در نتيجه مخزن سبك تري را نسبت به مخازن نوع اول و دوم بدست آورد .

مخازن تيپ 4 : اين نوع مخازن داراي يك آستري از جنس پليمر بدون درز هستند و تمام اين لايه داخلي توسط الياف شيشه ، آراميد ، كربن يا مخلوطي از آنها كه آغشته به رزين است پيچيده شده و اين ساختار تمام كامپوزيت از سبك ترين انواع مخازن CNG مي باشد . مخازن نوع 4 داراي كمترين وزن مي باشند كه حتي با سيتم سوخت بنزيني قابل مقايسه هستند . اشكال اين مخازن ايجاد نشتي به مرور زمان د رمحل اتصال نافي فلزي و آستر پليمري مي باشد . از جمله مزاياي اين مخازن احتمال كم تركيدگي مخزن در حوادث مي باشد . اين نوع مخازن بسيار شبيه مخازن نوع سوم هستند و تنها از لحاظ نوع و جنس آسترها تفاوت دارند .

آزمون هاي تاييد ايمني مخازن :

آزمون هاي تاييد ايمني مخزن را مي توان سه نوع تقسيم كرد.

1.       براساس اهداف آنها به آزمون تحمل آسيب 

2.       آزمون محيطي

3.       آزمون چرخه عمر

·         آزمون تحمل آسيب :  شامل آزمون گلوله ، آزمون سقوط ، آزمون تحمل خرابي ” رواداري شكاف روي بخش مواد مركب ”

 ·         آزمون محيطي : شامل آزمون مايعات خورنده ، دماي حدي بالا و پايين ، تسريع گسيختگي تحت تنش ، قرار گيري در معرض آتش .

·         آزمون چرخه عمر : شامل آزمون تركيدن ، چرخه فشار در دماي محيط ، نشت پيش از شكست و چرخه گاز طبيعي .

 

مخازن سي ان جي از 28 ليتر تا 130 ليتر در بازار موجود است .

پيمايش :  هر متر مكعب گاز سي ان جي به اندازه يك ليتر بنزين پيمايش دارد .

مخازن سي ان جي ، به علت بي درز بودن و عدم بكار گيري جوش در ساخت ، از ضريب ايمني بالايي برخوردارند . هر گونه دستكار كردن روي مخازن منجر به انفجار مخزن مي شود .

براي بازبيني دوره اي خودرو ها كه بصورت ساليانه انجام مي شود بايد خودرو هاي تبديل كارخانه اي به نمايندگي هاي مجاز كارخانجات سازنده خودرو مراجعه كنند و خودرو هاي تبديل كارگاهي به كارگاههاي مجاز طرف قرار داد مديريت طرح .

معمولا در بازبيني دوره اي نشت يابي و بازرسي قطعات گاز سوز مورد بررسي قرار مي گيرد و بر چسبي تحت عنوان برچسب سوخت گيري روي شيشه جلو خودرو نصب مي گردد عمدتا اين برچسب به معناي سوخت گيري مجاز است و جايگاههاي سي ان جي به خودرو هاي فاقد بر چسب سوخت نمي دهند . بهاي بازبيني      دوره اي 145000 ريال است كه از سوي كارگاه از راننده اخذ مي گردد . كارگاه موظف است به همراه برچسب بيمه نامه اي را هم به دارنده خودرو تحويل نمايد اين بيمه نامه در واقع بيمه گاز سوز شدن خودرو در مقابل حوادث است .

مخازن سي ان جي در حال حاضر از مجاري مختلفي وارد كشور مي شوند و با ثبت سفارش و طي نمودن مراحل قانوني آن واردات اين كالا بلامانع است . سابقا واردات از طريق وزارت نفت ( شركتهاي متولي سي ان جي ) كنترل مي شد اما در حال حاضر مسئوليتي در اين خصوص متوجه وزارتخانه نيست .

نرخ فروش گاز طبيعي فشرده CNG در جايگاههاي گاز طبيعي بر اساس اطلاعيه مديريت بازرگاني شركت ملي پخش و به استناد مصوبه مجلس شوراي اسلامي در قانون بودجه سال 1392 و تصميمات هئيت محترم وزيران به ازاء هر كيلو گرم 6000 ريال و هر متر مكعب 4140 ريال تعيين شده است.
در تاريخ سوم تير ماه 1394 ، به استناد موضوع بند 2 تصويب نامه شماره 53465 / ت 51626 ه مورخ 16/12/1393 ، از تاريخ ياد شده” سوم تير ماه” تا پايان شهريور ماه 1394 قيمت گاز طبيعي فشرده ” تحويلي به مصرف كننده نهايي” از مبلغ 6000 ريال به 5000 ريال كاهش يافت.
اسحاق جهانگيري معاون اول رئيس جمهور اين مصوبه را از تاريخ 03/04/1394 براي اجرا به وزارت نفت ابلاغ كرد..

منبع: www.niopdc.ir