معرفی اجمالی مخازن CNG و آزمونهای مرتبط با آنها و استانداردهای مربوط به آنها

با توجه به مشکلات روزافزون آلودگی هوا و عواقب زیست محیطی آن به دلیل استفاده از سوخت های دودزا (گازوئیل و بنزین و …) که حجم عمده ای از این آلودگی توسط وسایل نقلیه شخصی یا عمومی تولید می گردد، استفاده از سوخت گاز طبیعی به دلیل تولید حداقل گازهای آلوده کننده، درصد اولویت های دولت ها جهت جایگزین نمودن این سوخت بار دیگر سوخت های موجود در وسایل نقلیه قر

دسته بندی	محیط زیست
فرمت فایل	doc
حجم فایل	97 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	44

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه

با توجه به مشکلات روزافزون آلودگی هوا و عواقب زیست محیطی آن به دلیل استفاده از سوخت های دودزا (گازوئیل و بنزین و …) که حجم عمده ای از این آلودگی توسط وسایل نقلیه شخصی یا عمومی تولید می گردد، استفاده از سوخت گاز طبیعی به دلیل تولید حداقل گازهای آلوده کننده، درصد اولویت های دولت ها جهت جایگزین نمودن این سوخت بار دیگر سوخت های موجود در وسایل نقلیه قرار دارد.

از مزایای عمده سوخت گاز طبیعی نسبت به سوخت بنزینی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

گاز طبیعی در مجموع دارای آلودگی کمتری نسبت به سوخت های فسیلی بوده و از لحاظ شرایط عملکردی موتور وضعیت بهتری از بنزین دارند، چراکه نسبت تراکم مناسب برای موتورهای با سوخت گاز طبیعی14:1 است، در حالی که عدد اکتان بنزین 90 می‌باشد و سبب افزایش راندمان و کارآیی موتورهای گازی مضر می‌گردد.

چنانچه موتور برای شرایط گاز سوز طراحی شود، قدرت بیشتری از موتورهای بنزینی دارند. راندمان سوخت گاز حدود 15% بیشتر از بنزین است و همچنین ارزش حرارتی آن نیز حدود 13% بیشتر از سوخت بنزین است. قیمت گاز طبیعی در مقایسه با بنزین برای انرژی سوخت یکسان حدود یک سوم بنزین معادل می‌باشد. گاز طبیعی آلودگی منواکسیدکربن را تا 90%، اکسید نیتروژن را حدود 30% و هیدروکربن ها را تا 50% کاهش داده و تقریباً عاری از مواد سرطان زا می باشند. این مزیت ها مهمتریت عواملی هستند که مشوق انتخاب گاز طبیعی به عنوان سوخت خودرو است ولی به این نکته کمتر توجه می‌شود که آمار ایمنی خودروهای گازسوز (NGV) نسبت به تقریباً همه سوختهای متداول یا جایگزین امروز، مطلوب ترین وضعیت را دارد. بطوریکه گاز طبیعی را به صورت سوختی با ایمنی برابر یا حتی ایمنی تر از سایر سوختهای نفتی معرفی می‌کند.

دلایل این ایمنی بیشتر عبارتند از:

¨ گاز طبیعی دارای دانسیته حدود 6/0 نسبت به هوا است در نتیه به محض نشت‌کردن، سریعاً در هوا پخش می‌گردد و تجمع نمی یابد.

¨ گاز طبیعی در یک دامنه بسیار محدود (نسبت گاز به هوای 4 تا 15 درصد ) محترق می‌گردد، درغیر اینصورت صورت احترافی رخ نمی دهد.

¨ از سویی لزومی ندارد صاحب جایگاه با خطر نشت از مخزن زیرزمینی است و پنجه نرم کند در حالیکه این یک نکته قابل ملاحظه و مهم در مورد سوختهای مایع است.

بنابراین درخصوص خودرو گاز طبیعی سوز نکته ایمنی مهم متوجه مخزن و متعلقات آن است و آن هم بیشتر به سبب فشار کاری بالایی است که با آن کار می‌گردد.

این مقاله سعی دارد به معرفی اجمالی مخازن CNG و ازمونهای مرتبط با آنها بپردازند، استانداردهای مربوط به آنها را بیان کند و مختصری به تکنولوژی ساخت آنها اشاره داشته باشد.

سعی شده اس مطالب تا حد امکان مختصر، اما مفید و منسجم باشند تا خواننده در فرصتی کوتاه بتواند اطلاعات قابل توجه و مفیدی راجع به مخازن تحت فشار در خودروهای گازسوز بدست آورد.

بخش اول

انواع مخازن CNG

مخازن CNG برحسب ساختار می توانند بر چهار نوع باشند:

مخازن نوع اول ـ مخازن تمام فلزی (CNG-1)

این مخازن از جنس فولاد یا آلومینیوم هستند و شرایط ترکیب شیمیائی آنها در استاندارد مربوطه ذکر گردیده است.

مخازن نوع دوم ـ مخازن کمرپیچ (CNG-2)

این نوع مخازن دارای یک لایه داخلی (Liner) از جنس فولاد یا آلومینیوم بدون دز است و قسمت استوانه ای این لایه داخلی توسط الیاف شیشه، آرامید، یا مخلوطی از آنها که آغشته به رزین است پیچیده شده و این ساختار کامپوزیتی که به مخزن داده شده این امکان را بوجود می آورد که بتوان از ضخامت قسمت فلزی کاست و در نتیجه مخزن سبکتری را بدست آورد.

رزینی که در ساختار مخزن کامپوزیتی استفاده می‌شود می تواند از نوع گرما نرم (Thermoplastic) یا گرما سخت (Thermo-setting) باشند.

مخازن نوع سوم ـ مخازن تمام پیچ (CNG-3)

این نوع مخازن دارای یک لایة داخلی از جنس فولاد یا آلومینیوم بدون درز است و تمام این لایه داخلی توسط الیاف شیشه، آرامید، کربن یا مخلوطی از آنها که آغشته به رزین است پیچیده است و این ساختار کامپوزیتی که به مخزن داده شده این امکان را بوجود می آورد که بتوان از ضخامت قسمت فلزی کاست و در نتیجه مخزن سبک تری را نسبت به دو نوع اول بدست آورد.

مخازن نوع چهارم ـ مخازن تمام کامپوزیت (CNG-4)

این نوع مخازن دارای یک لایه داخلی (Liner) از جنس پلیمر بدون درز است. و تمام این لایه داخلی توسط الیاف شیشه، آرامید، کربن یا مخلوطی از آنها که آغشته به رزین است. پیچیده شده و این ساختار تمام کامپوزیت یکی از سبکترین انواع را در مخازن CNG تأمین می نماید. در ساخت این نوع مخازن از تکنولوژی بالایی استفاده شده است و تعداد سازندگاانی که از این نوع مخازن تولید می کنند، بسیار معدود است و قیمت آنها نیز بالاتر از سایر انواع می باشند.

استفاده از مخازن CNG در جهان

خودروهای گازسوز طبیعی بیش از پنجاه سال است که در جهان مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از این خودروها از سال 1970 به دلیل مزایای زیست محیطی و اقتصادی روبه افزایش و به خصوص استفاده از کامپوزیت ها از سال 1980 توسعه یافته است. در حال حاضر بیش از دو میلیون خودرو در جهان برای استفاده از CNG ساخته و یا تبدیل شده اند.

این خودروها و مخازن آنها سابقة عمومی عالی از خودشان داده اند در حالیکه مخزن فولادی در دنیا متداول ترند، بازار آمریکای شمالی توسط مخازن کامپوزیت اشغال شده‌اند. بسیاری از کارخانه های سازنده مخازن CNG دارای سابقه طولانی تولید تسلیحات بوده اند و بعداً به تولید این مخزن روی آورده اند.

بخش دوم

آزمونهای مخازن

به منظور اطمینان از ساخت صحیح و مطابق با استاندارد مخازن CNG ، آنها را تحت آزمونها و شرایط مختلفی قرار می دهند. یک مخزن وقتی مورد تأیید قرار می‌گیرد و گواهی استاندارد مربوطه را دریافت می‌کند که آزمونهای آن استاندارد را با موفقیت پشت سر بگذارد.

تعداد این آزمونها بسته به نوع مخزن متفاوت است. در مورد مخازن کامپوزیت (بخصوص نوع چهارم) آزمونها مفصل و سختگیرانه تر است و چون آزمونهای خاص مرتبط با مواد پلیمری را هم شامل می شود، تعداد آزمونها بیشتر است.

این آزمونها را می‌توان براساس هدف آنها در سه نوع رده بندی نمود. هریک از آزمونها در یکی از این سه رده قرار می گیرند:

1. آزمونهای تحمل آسیب

2. آزمونهای محیطی

3. آزمونهای چرخة عمر

در این‌جا به اختصار به شرح این آزمونها می پردازیم:

1. آزمونهای تحمل آسیب

آزمون نفوذ گلوله

پس از این آزمون مخزن نباید به ذرات خرد تقسیم شود. استفاده از الیاف شیشه و کربن تحمل این آسیب را افزایش می‌دهد. هرچه ضخامت دیوارة کامپوزیت افزایش یابد، که این معمولاً با افزایش قطر و فشار همراه است، مقاومت آن در برابر تأثیر آسیب افزایش می یابد. در این آزمون مخزن با یک گلوله جنگی به قطر 62/7 میلی متر طوری مورد اصابت قرار می‌گیرد که حداقل یک سمت آزمون سوراخ شود. مخزن باید تا فشار 200 برابر پر شده باشد.

آزمون سقوط

در این آزمون یک یا چند مخزن تکمیل شده بدون اعمال فشار داخلی و شیر،‌ در دمای محیط تحت آزمون قرار می گیرند. یک مخزن بصورت افقی از فاصله 8/1 متری از سطح زمین انداخته می‌شود. یک مخزن بصورت عمودی به صورت انداخته می‌شود که انرژی پتانسیل آن 488 ژول باشد، ولی در هیچ حالتی ارتفاع عدسی پایینی مخزن نباید از 8/1 متر بیشتر باشد.

یک مخزن نیز باید تحت زاویة 45 درجه از ارتفاعی روی عدسی انداخته شود که فاصله مرکز گرازش آن از زمین 8/1 متر باشد.

پس از این آزمون مخزن در 3000 چرخه در دمای محیط تحت چرخة فشار بین 20 الی 260 بار قرار گرفته و سپس تحت 12000 چرخة دیگر قرار می‌گیرد. مخزن در 300 چرخة اول نباید دچار نشت یا گسیختگی شود، ولی در 12000 چرخة بعدی می تواند دچار نشت شود.

نکتة مهمی که در مورد این آزمون وجود دارد این است که وقتی مخازن تحت فشار هستند در مقابل آسیب های ناشی از سقوط مقاومترند، چراکه فشار داخلی از فرورفتگیهایی که می تواند در دیواره ایجاد آسیب نماید تا حدودی جلوگیری می نماید؛ به همین دلیل مخازن بدون اعمال فشار تحت آزمایش قرار می گیرند.

آزمون تحمل خرابی (تحمل شکاف)

این آزمون شبیه سزی بریدگی ها و سایش هایی است که ممکن است طی عمر کاری برای مخزن رخ ‌دهد. (این آزمون مخصوص مخازن کامپوزیت است) در این آزمون دو شکاف یکی به طول 25 میلیمتر و به عمق 25/1 میلیمتر و دیگری بطول 200 میلیمتر و عمق 75/0 میلیمتر در جهت طولی، روی دیواره مخزن ایجاد می‌شوند و مخزن در دمای محیط تحت چرخة فشار بین 20 الی 260 بار قرار می گیرد؛ مخزن تحت 3000 چرخة اول نباید گسیخته شود، ولی در 12000 چرخة بعدی می تواند دچار نشتی شود.

آزمون تصادف

این آزمون که در استاندارد FMVSS303 پیشنهاد شده است، برای شبیه سازی تصادف می‌باشد. مخازن پس از طی این آزمون نباید دچار نشت یا گسیختگی شوند.

2. آزمونهای محیطی

شامل شرایط حدی محیطی که یک مخزن NGV در طول عمر کاری خود می تواند با آنها مواجه شود می‌باشد.

آزمون قرار گیری در معرض مایعات خورنده: در این آزمون مخزن در معرض مایعات خورنده ای که در محیط خودرو یافت می‌شود، قرار می‌گیرد. این مایعات عبارتند از: اسیدسولفوریک، سدیم هیدروکسید، مخلوط متانول / بنزین، نیترات آمونیوم، مایع شستشوی شیشه.

مخزن به مدت 30 دقیقه در معرض پدهایی که آغشته به هریک از این مایعات هستند قرار می‌گیرد. در یک آزمون دیگر که به منظور شبیه سازی محیط بران اسیدی / آب نمک جاده انجام می شود، با غوطه ور کردن بخشی از مخزن در مخلوط مشخصی از آب یون زدایی شده، کلرید سدیم، کلرید کلسیم و اسیدسولفوریک انجام می‌شود.

پس از این آزمون ها مخزن در معرض چرخة فشار و آزمون تقلیل یافته ترکیدن قرار می‌گیرد. در آزمون محیط اسیدی قسمتی از مخزن که تحت فشار هیدرواستاتیک 260 بار است به مدت 100 ساعت در معرض محلول اسیدسولفوریک 30%‌قرار می‌گیرد. و سپس تا مرحلة ترکیدن، فشار هیدرواستاتیک افزایش می یابد. فشار ترکیدن باید از 85% فشار طراحی ترکیدن بیشتر باشد.

آزمون قرارگیری در معرض دماهای حدی

این آزمون ها شبیه سازی کننده دماهای حدی محیطی است که در خودرو وجود خواهد داشت . این دماهای حدی عبارتند از: دمای حدی پایین °C40- و دمای حدی بالای °C 28. دمای حدی بالا در همه جای خارج محفظه موتور وجود دارد و می تواند در اثر تشعشع گرمایی خورشید یا شرایط کاری بوجود آید. دراین آزمون، مخزن در دمای 100 درجه سلسیوس به مدت 200 ساعت تحت فشار 260 بار قرار می‌گیرد. سپس تحت آزمون هیدرواستاتیک، آزمون نشت و آزمون ترکیدن قرار می‌گیرد که باید در همة آزمون ها قبول شد.

مخازن CNGسوخت گازآلودگی هواانواع مخازن CNG

آلودگی هوا

هوا مخلوطی از گازهای مختلف است گرچه جو زمین ظاهراً به دلیل ماهیت گازی شکل خود بی وزن به نظر می رسد، اما دارای جرمی به مقدار 1014×65 تن می باشد به استثنای بخار آب، نسبت اختلاط گازهای تشکیل دهنده هوا تا ارتفاع 60 کیلومتری نسبتاً ثابت است حدود 99 درصد حجم هوای زمین را دو گاز ازت و اکسیژن تشکیل می دهد که ازت با 78 درصد، پیکره اصلی جو زمین است، بعد از

دسته بندی	هواشناسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	402 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	132

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه:

ترکیبات جو

هوا مخلوطی از گازهای مختلف است. گرچه جو زمین ظاهراً به دلیل ماهیت گازی شکل خود بی وزن به نظر می رسد، اما دارای جرمی به مقدار 10¹⁴×6/5 تن می باشد. به استثنای بخار آب، نسبت اختلاط گازهای تشکیل دهنده هوا تا ارتفاع 60 کیلومتری نسبتاً ثابت است. حدود 99 درصد حجم هوای زمین را دو گاز ازت و اکسیژن تشکیل می دهد که ازت با 78 درصد، پیکره اصلی جو زمین است، بعد از آن اکسیژن قرار دارد، و سایر گازها فقط یک درصد را شامل می شوندو جدول گازهای تشکیل دهنده جو را در یک هوای خشک (بدون بخار آب و آلاینده ها) به صورتهای حجمی و جرمی نشان می دهد که معمولاً تقسیم بندی حجمی آن متداولتر است. اگر سهم بخار آب موجود در جو را نیز در این تقسیم بندی دخالت دهیم، این نسبتها ثابت نخواهد بود زیرا دمای طبقات پایین جو همیشه در حال تغییر است و با رسیدن دما به نقطه میعان و تبدیل بخار به مایع، درصد حجمی بخارآب در جو تغییر خواهد کرد. گرچه وزن مولکولی بخار آب از وزن سایر عناصر تشکیل دهنده جو کمتر است، با این وجود بخار آب عمده در لایه های پایین جو متمرکز می باشد. بیشترین مقدار بخار آب در لایه مجاور سطح زمین است و با افزایش ارتفاع، به سرعت از میزان آن کاسته می شود. وجود بخار آب در نزدیکی سطح زمین: اولاً به دلیل وجود اقیانوسهاست که منبع اصلی تأمین آن است؛ و ثانیاً سرد بودن لایه های فوقانی جو که مانع از نفوذ بخار آب می شوند.

جالب است بدانیم که مقدار دی اکسید کربن موجود در جو زمین در طول قرن گذشته افزایش پیدا کرده است. بخشی از این افزایش به دلیل مصرف زیاد سوختهای فسیلی است که نتیجه آن آزاد شدن گاز CO₂ است.

علاوه بر ترکیبات دائمی جو که اشاره شد، جو زمین حاوی مواد معلق گوناگون مانند ذرات نمک، گرد و غبار و قطرات بسیار کوچک آب نیز می باشد که نباید آنها را جزء ترکیبات گازی جو به حساب آورد. اما نقش این مواد، بخصوص قطرات کوچک آب را نیز نمی توان نایده گرفت.

جدول1 – ترکیبات حجمی و جرمی هوای خشک

نوع گاز	درصد حجمی	درصد جرمی
ازت اکسیژن آرگون دی اکسید کربن	084/78 946/40 934/0 033/0	51/75 15/23 28/1 046/0

ارتفاع و ساختار جو

جو زمین، پوشش عظیم گازی شکل است که اطراف کره زمین قرار گرفته و حتی در سطح آن نیز نفوذ نموده است. هر مقدار از سطح زمین دور شویم از غلظت هوا کاسته می شود. بطوری که غلظت هوا در لایه های انتهایی آنقدر کم می شود که بالاخره بطور غیر محسوسی با جو خورشید در هم می آمیزد. در ابتدا کاهش غلظت هوا بسیار سریع است بطوری که 50 درصد جرم هوا در ارتفاع کمتر از 5/5کیلومتری سطح زمین قرار دارد و نیمی از آنچه باقی می ماند نیز در 5/5 کیلومتر دوم متمرکز است. به عبارت دیگر سه چهارم جرم هوا در ارتفاع کمتر از 11 کیلومتری سطح زمین پراکنده است. افزایش غلظت هوا در نزدیک سطح زمین یکی به دلیل جاذبه و دیگری فشاروارده از سطوح بالاتر جو است.

آلودگی هواترکیبات جواختلاط گازهای

تاثیر صنایع آلاینده شهر سیرجان بر آلودگی این شهر

شهرستان سیرجان در قسمت جنوب غربی استان کرمان واقع شده و از شمال به رفسنجان و شهربابک از جنوب به استان هرمزگان از شرق به شهرستان بافت و بردسیر و از غرب به استان فارس محدود می شود

دسته بندی	محیط زیست
بازدید ها	36
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3787 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	86

فروشنده فایل

کد کاربری 15

تمام فایل ها

شهرستان سیرجان در قسمت جنوب غربی استان کرمان واقع شده و از شمال به رفسنجان و شهربابک از جنوب به استان هرمزگان از شرق به شهرستان بافت و بردسیر و از غرب به استان فارس محدود می شود.

سیرجان به دلیل موقعیت خاص جغرافیایی و قرار گیری بر سر راههای ارتباطی کرمان، یزد، بندرعباس و شیراز و نیز وجود زمین های کشاورزی حاصلخیز و منابع معدنی از دیر باز تا کنون پذیرای مهاجران مختلف بوده است که همگی این عوامل در رشد و توسعه شهرستان مؤثر بوده اند.

با توجه به اینکه شهرستان سیرجان در نزدیکی بندر تجاری بندر عباس قرار دارد یک شهر انباری به شمار می رود که منطقه ویژه اقتصادی سیرجان این امر خطیر را بر عهده دارد. با گذشت زمان در این منطقه شرکت ها و واحدهای تولیدی و صنعتی نیز ساخته شد که چون اغلب تولیدات را در سطح وسیعی و برای صادرات انجام می دهند و با توجه به اینکه در جهت وزش باد غالب (شمال غربی- جنوب شرقی) بیشتر آلودگی خود را وارد شهر می کند.

شهرک های صنعتی سیرجان تا اندازه ای در این مقدار آلودگی دخیل هستند. شهرک صنعتی شماره (1) که در جنوب شرقی شهر و ظاهراً در 2 کیلومتری شهر می باشد (با توسعه فیزیکی و افقی شهر امروزه جزئی از شهر به شمار می رود.) در جهت وزش بادی است که از اواسط تیرماه تا اواخر شهریور ماه (جنوب شرقی – شمال غربی) می باشد، اما چون بیشتر واحدهای تولیدی آن کارگاهی و کوچک بوده آلودگی زیادی ندارند.( عباسلو- 79 ص54)

در کل باید گفت شهرستان سیرجان نسبت به شهرهای بزرگ آلودگی چندانی ندارد، اما اگر همین میزان آلودگی و فعالیت واحدهای تولیدی شهر در شهرک های صنعتی و منطقه ویژه اقتصادی کنترل نشود سیرجان هم در اینده ای نه چندان دور به یک شهر آلوده تبدیل می شود.

فهرست مطالب

چکیده: ۱
مقدمه: ۲
فصل اول ۴
طرح تحقیق ۴
بیان موضوع و تشریح ابعاد آن: ۶
۱- اهداف تحقیق: ۷
۳-۱ اهمیت و ضرورت تحقیق ۷
۴-۱ پیشینه تحقیق: ۸
۵-۱ فرضیات تحقیق ۱۶
۶-۱ تعاریف عملیاتی ۱۶
۷-۱ موانع و مشکلات تحقیق: ۱۷
فصل دوم ۱۹
مبانی نظری تحقیق ۱۹
۱-۲ هوا ۲۰
۲-۲ مفهوم جامع آلودگی: ۲۱
۳-۲ آلودگی هوا: ۲۲
۴-۲ انواع منابع آلودگی هوا: ۲۲
۱-۴-۲ منابع طبیعی آلودگی هوا: ۲۲
۲-۴-۲ منابع انسانی آلودگی هوا ۲۳
۵-۲ منابع آلودگی هوا در شهرها: ۲۵
۶-۲ اثرات آلودگی هوا ۲۶
۱-۶-۲ اثر آلودگی هوا بر روی انسان ۲۷
۲-۶-۲ اثر آلودگی هوا بر گیاهان ۲۷
۳-۶-۲ اثر آلودگی هوا بر شهرها ۲۸
فصل سوم ۳۰
خصوصیات اقلیمی و طبیعی ۳۰
شهرستان سیرجان ۳۰
۳-۱پیشینه تاریخی سیرجان: ۳۱
۲-۳ موقعیت، حدود و وسعت: ۳۳
۳-۳ خصوصیات اقلیمی شهرستان سیرجان: ۳۵
۱-۳-۳ باران ۳۵
۳-۳-۳ باد ۳۷
۳-۳-۳ دما ۴۱
۴-۳-۳ رطوبت ۴۵
۴-۳ مسایل کلی زمین شناسی (جنس خاک – زلزله) ۴۷
۱-۴-۳ جنس خاک: ۴۷
۲-۴-۳ زمین شناسی منطقه: ۴۸
۳-۴-۴ لرزه خیزی و لرزه زمین ساخت ۴۸
۵-۳ پوشش گیاهی: ۴۹
فصل چهارم ۵۰
آلودگی هوای شهر سیرجان ۵۰
با تأکید بر شهرک صنعتی و منطقه ویژه اقتصادی ۵۰
۱-۴ منابع آلاینده شهر سیرجان ۵۱
فصل پنجم ۸۱
نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات ۸۱
۱-۵- بحث و نتیجه گیری ۸۲
۲-۵فرضیات تحقیق ۸۳
۵-۲ پیشنهادات ۸۵
منابع وماخذ ۸۶

صنایع آلایندهشهر سیرجانآلودگیآلودگی هوا