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कार्बन फाइबरवाइंडिंग कम्पोजिट प्रेशर पोत एक पतली-दीवार वाली पोत है जिसमें एक हेर्मेटिक रूप से सील लाइनर और एक उच्च शक्ति वाले फाइबर-घाव की परत होती है, जो मुख्य रूप से फाइबर वाइंडिंग और वीविंग प्रक्रिया द्वारा बनाई जाती है। पारंपरिक धातु के दबाव वाहिकाओं की तुलना में, मिश्रित दबाव वाहिकाओं का लाइनर भंडारण, सीलिंग और रासायनिक संक्षारण संरक्षण के रूप में कार्य करता है, और समग्र परत का उपयोग मुख्य रूप से आंतरिक दबाव भार को सहन करने के लिए किया जाता है। कंपोजिट की उच्च विशिष्ट शक्ति और अच्छी डिजाइन क्षमता के कारण, समग्र दबाव वाहिकाओं ने न केवल अपने लोड वहन क्षमता में सुधार किया है, बल्कि पारंपरिक धातु दबाव वाहिकाओं की तुलना में पोत द्रव्यमान को भी काफी कम कर दिया है।
फाइबर-घाव के दबाव पोत की आंतरिक परत मुख्य रूप से एक लाइनर संरचना है, जिसका मुख्य कार्य उच्च दबाव वाली गैसों या तरल पदार्थों के रिसाव को रोकने के लिए एक सीलिंग बाधा के रूप में कार्य करना है, और एक ही समय में बाहरी फाइबर-घाव की परत की रक्षा के लिए। इस परत को आंतरिक रूप से संग्रहीत सामग्री द्वारा संचालित नहीं किया जाएगा और बाहरी परत एक राल मैट्रिक्स के साथ प्रबलित एक फाइबर-घाव की परत है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से दबाव पोत में अधिकांश दबाव भारों का सामना करने के लिए किया जाता है।
1। फाइबर-घाव के दबाव वाहिकाओं की संरचना
समग्र दबाव वाहिकाओं के चार मुख्य संरचनात्मक रूप हैं: बेलनाकार, गोलाकार, कुंडलाकार और आयताकार। एक बेलनाकार पोत में एक सिलेंडर सेक्शन और दो सिर होते हैं। धातु के दबाव वाले जहाजों को अक्षीय दिशा में अतिरिक्त शक्ति भंडार के साथ सरल आकृतियों में बनाया जाता है। गोलाकार जहाजों में आंतरिक दबाव के तहत ताना और बगल की दिशाओं में समान तनाव होता है और बेलनाकार वाहिकाओं के आधे परिधि तनाव होते हैं। धातु सामग्री की ताकत सभी दिशाओं में समान है, इसलिए धातु से बने गोलाकार कंटेनर को समान शक्ति के लिए डिज़ाइन किया गया है, और मात्रा और दबाव निश्चित होने पर न्यूनतम द्रव्यमान होता है। गोलाकार कंटेनर बल राज्य सबसे आदर्श है, कंटेनर की दीवार को भी सबसे पतला बनाया जा सकता है। हालांकि, गोलाकार कंटेनरों के निर्माण में अधिक कठिनाई के कारण, आमतौर पर केवल अंतरिक्ष यान और अन्य विशेष अवसरों में उपयोग किया जाता है। औद्योगिक उत्पादन में रिंग कंटेनर बहुत दुर्लभ है, लेकिन कुछ विशिष्ट अवसरों में या इस संरचना की आवश्यकता है, उदाहरण के लिए, सीमित स्थान का पूर्ण उपयोग करने के लिए अंतरिक्ष वाहन, इस विशेष संरचना का उपयोग करेंगे। आयताकार कंटेनर मुख्य रूप से मिलने के लिए होता है जब अंतरिक्ष सीमित होता है, अंतरिक्ष के उपयोग और संरचनाओं के उपयोग को अधिकतम करें, जैसे कि ऑटोमोटिव आयताकार टैंक कार, रेलमार्ग टैंक कार, आदि, ऐसे कंटेनर आम तौर पर कम दबाव वाले कंटेनर या वायुमंडलीय दबाव कंटेनर होते हैं और लाइटर की गुणवत्ता की आवश्यकताएं बेहतर होती हैं।
की संरचना की जटिलताकम्पोजिटदबाव पोत स्वयं, सिर और सिर की मोटाई का अचानक परिवर्तन, सिर की चर मोटाई और कोण आदि, आदि, डिजाइन, विश्लेषण, गणना और मोल्डिंग के लिए बहुत सारी कठिनाइयों को लाते हैं। कभी -कभी, समग्र दबाव वाले जहाजों को न केवल सिर के हिस्से में अलग -अलग कोणों और चर गति अनुपात में घाव होने की आवश्यकता होती है, बल्कि विभिन्न संरचनाओं के अनुसार विभिन्न घुमावदार तरीकों को अपनाने की भी आवश्यकता होती है। इसी समय, घर्षण गुणांक जैसे व्यावहारिक कारकों के प्रभाव पर विचार किया जाना चाहिए। इसलिए, केवल एक सही और उचित संरचनात्मक डिजाइन समग्र दबाव वाहिकाओं की घुमावदार उत्पादन प्रक्रिया को सही ढंग से निर्देशित कर सकता है, ताकि डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करने वाले हल्के मिश्रित दबाव पोत उत्पादों का उत्पादन किया जा सके।
2। फाइबर-घाव दबाव पोत की सामग्री
मुख्य लोड-असर वाले हिस्से के रूप में, फाइबर वाइंडिंग लेयर में उच्च शक्ति, उच्च मापांक, कम घनत्व, थर्मल स्थिरता और अच्छी राल वॉटबिलिटी, साथ ही अच्छी वाइंडिंग प्रोसेसिबिलिटी और समान फाइबर बंडल की जकड़न होनी चाहिए। आमतौर पर हल्के मिश्रित दबाव वाहिकाओं के लिए फाइबर को मजबूत करने वाले फाइबर में शामिल हैंकार्बन फाइबर, पीबीओ फाइबर,सुगंधित पॉलीमाइन फाइबर, और UHMWPE फाइबर।