Алюминиевые сплавы в баллонах СПГ, установленных на транспортных средствах

Природный газ в настоящее время составляет треть от общего объема производства энергии в мире, и в ближайшем будущем можно постепенно вытеснить популярную нефть и уголь на второстепенное место. Как продукт сегмента рынка, потребление сжиженного природного газа увеличивается со скоростью 10% в год. Мировой спрос на сжиженный природный газ увеличится с 218 млн тонн в 2010 году до 310 млн тонн в 2015 году и 410 млн тонн в 2020 году. Как чистая энергия для устойчивого развития, СПГ имеет очевидные экологические и социальные преимущества. После замены мазута на СПГ он может снизить выбросы диоксида серы на 90% и выбросы оксида азота на 80%. Экологические преимущества очень очевидны. Это качественное альтернативное топливо для транспортных средств. В сегодняшнем все более напряженном мире энергетика и чрезвычайно серьезное загрязнение воздуха, энергичное продвижение чистой энергии в области транспорта, особенно в тяжелых грузовиках, сокращение потребления нефти и загрязнения выбросов станет тенденцией развития в будущем. В глобальной среде энергосбережения и сокращения выбросов легкий вес стал доминирующим направлением развития транспортных средств. Из-за ограничения бортовых баллонов СПГ транспортные средства СПГ имеют большой собственный вес, который имеет определенные ограничения на направление развития транспортных средств, преследующих легкий вес.

Алюминиевые сплавы в баллонах СПГ, установленных на транспортных средствах

В последние годы уровень проектирования и производства сосудов под давлением цветных металлов в Китае постоянно улучшается, но основными материалами отечественных сосудов под давлением по-прежнему остаются традиционные стальные материалы, что приводит к большому потреблению энергии и весу, что не только потребляет больше ресурсов, но и снижает экономичность и конкурентоспособность сосудов. Алюминиевый сплав широко используется в сосудах под давлением из-за его уникальных физических свойств, низкой плотности (около 1/3 железа) и хороших низкотемпературных механических свойств, что обеспечивает определенную основу для бортовых баллонов СПГ и новое направление для цилиндров легкого веса.

1 Характеристики материалов из алюминиевых сплавов

По сравнению со сталью, обычно используемой в сосудах под давлением, алюминиевый сплав может использоваться в сосудах под давлением, которые в основном имеют следующие характеристики:

• (1) Коррозионная стойкость. Коррозионная стойкость является одним из наиболее важных применений сосудов под давлением цветных металлов. Из-за различных химических свойств алюминиевых сплавов диапазон и степень коррозионной стойкости среды также различны.
• (2) Теплопередача. Теплопроводность алюминиевого сплава в несколько раз больше, чем у стали. По теплопроводности алюминиевый сплав является отличным теплопроводным материалом, уступающим только меди.
• (3) Высокая удельная прочность. Среди широко используемых конструкционных материалов плотность алюминия невелика, а его удельная прочность (отношение прочности на растяжение к плотности) выше, чем у стали. Для мобильных сосудов под давлением более высокая удельная прочность материалов означает меньший вес оборудования, что может снизить потребление энергии и затраты во время транспортировки.
• (4) Устойчивость к низким температурам. Кристаллическая структура алюминиевого сплава представляет собой гранецентрированную кубическую структуру. Поскольку координационная способность всех аспектов гранецентрированной кубической кристаллической структуры особенно хороша, хрупкое разрушение не произойдет, когда сосуд под давлением алюминиевого сплава используется в условиях низкой температуры. Мало того, что свет и человечность алюминиевого сплава не уменьшится, но он будет обладать хорошими механическими свойствами. Низкотемпературная стойкость алюминиевого сплава может составлять до -269 °C, без каких-либо дополнительных требований.

Сплав:5083 5086 5754 5454

Темперамент: O, H32, H22,

Толщина: 5--8 мм

Ширина: 2000мм

Длина: 6000mm

Преимущества алюминиевого сплава в применении газовых баллонов

• (1) Устойчивость к низким температурам. Бортовой баллон СПГ представляет собой низкотемпературный контейнер, а его расчетная температура в целом составляет – 196 °C. При этой температуре обычные материалы будут производить низкотемпературную хрупкость; Алюминиевый сплав может использоваться в условиях очень низкой температуры, а его низкотемпературная стойкость может составлять до - 269 °C. Даже в условиях низкой температуры прочность на растяжение и предел текучести алюминиевого сплава будут улучшены, а ударная вязкость будет улучшена для удовлетворения проектных требований температуры бортового баллона СПГ.
• (2) Высокая удельная прочность. Удельная прочность – это прочность материала (сила на единицу площади при разрыве), деленная на его плотность. Также известный как вес прочности, чем выше удельная прочность, тем легче материал, используемый для достижения соответствующей прочности. Большинство существующих бортовых баллонов СПГ изготовлены из нержавеющей стали с высокой плотностью. Из-за ограничений по материалу собственный вес цилиндра большой. Удельная прочность алюминиевого сплава высока. Бортовой баллон СПГ представляет собой мобильный сосуд под давлением. Более высокая удельная прочность обеспечивает меньший собственный вес, так что бортовой баллон СПГ может снизить потребление энергии и затраты в процессе использования.
• (3) Хорошая коррозионная стойкость. Рабочая среда бортовых баллонов СПГ в основном представляет собой среду под открытым небом, которая должна иметь хорошую коррозионную стойкость к атмосферной среде. При использовании алюминиевого сплава из-за реакции окисления между алюминиевым сплавом и кислородом в воздухе на его внешней поверхности образуется плотная оксидная пленка, а его адсорбционная способность достаточно прочна, чтобы алюминиевый сплав обладал сильной атмосферной коррозионной стойкостью.

Являясь основным оборудованием топливной системы СПГ-транспортных средств, СПГ-цилиндр стал его основным направлением развития в условиях энергосбережения и сокращения выбросов. Хотя существует много проблем в применении алюминиевого сплава в автомобильном СПГ-цилиндре, он имеет уникальные преимущества в некоторых аспектах, особенно в направлении легкого веса, и имеет большой потенциал. Усиление разработки и применения алюминиевого сплава для бортовых баллонов СПГ имеет большое значение для легкого веса баллонов СПГ и транспортных средств.