أسطوانة غاز

أسطوانة الغاز عبارة عن وعاء ضغط يُستخدم لتخزين الغازات واحتواءها عند ضغط أعلى من الضغط الجوي . تُعرف أسطوانات تخزين الغاز أيضًا باسم الزجاجات . قد تكون محتويات الأسطوانة في حالة غاز مضغوط، أو بخار فوق سائل، أو سائل فوق حرج ، أو مذابة في مادة أساسية، وذلك تبعًا للخصائص الفيزيائية للمحتويات. يتميز تصميم أسطوانة الغاز النموذجي بشكلها المستطيل، ووقوفها بشكل عمودي على قاعدة مسطحة أو مقعرة، مع صمام الأسطوانة الملولب في الجزء العلوي من عنق الأسطوانة لتوصيلها بجهاز التعبئة أو الاستقبال. [ 1 ]
التسمية
يمكن تصنيف أسطوانات الغاز وفقًا لعدة خصائص، مثل طريقة التصنيع، والمادة، وفئة الضغط، ونوع المحتويات، وسهولة النقل، وإمكانية إعادة الاستخدام. [ 2 ] يتراوح حجم حاوية الغاز المضغوط التي تُصنف كأسطوانة غاز عادةً من 0.5 لتر إلى 150 لترًا. تُسمى الحاويات الأصغر حجمًا خراطيش غاز، بينما تُسمى الحاويات الأكبر حجمًا أنابيب غاز، أو خزانات، أو أنواع أخرى محددة من أوعية الضغط. تُستخدم أسطوانة الغاز لتخزين الغاز أو الغاز المسال بضغوط أعلى من الضغط الجوي العادي. [ 2 ] في جنوب إفريقيا، تُشير أسطوانة تخزين الغاز إلى حاوية قابلة لإعادة التعبئة والنقل بسعة مائية تصل إلى 150 لترًا. أما الحاويات الأسطوانية القابلة لإعادة التعبئة والنقل بسعة مائية تتراوح من 150 إلى 3000 لتر، فتُسمى أنابيب. [ 1 ]
وعاء الضغط هو مصطلح عام يشمل الأسطوانات والحزم والأنابيب وبراميل الضغط المستخدمة لتخزين ونقل الغازات المضغوطة أو المسالة، بسعة تتراوح من 0.5 لتر إلى 3000 لتر، وقد تكون قابلة لإعادة التعبئة أو غير قابلة لها. ومن المصطلحات البديلة "حاويات الغاز المتنقلة" و"حاويات الضغط المتنقلة". [ 3 ]
في الولايات المتحدة، يُشير مصطلح " الغاز المعبأ " عادةً إلى غاز البترول المسال . ويُستخدم هذا المصطلح أحيانًا في المستلزمات الطبية، وخاصةً لأسطوانات الأكسجين المحمولة عالية الضغط . أما الغازات الصناعية المعبأة ، فيُطلق عليها غالبًا اسم "غاز الأسطوانات"، مع أن مصطلح "الغاز المعبأ" يُستخدم أحيانًا. كما يُستخدم مصطلح "خزان البروبان" للإشارة إلى أسطوانات البروبان.
في المملكة المتحدة وأجزاء أخرى من أوروبا، يُستخدم مصطلح "الغاز المعبأ" عادةً عند الحديث عن أي استخدام، سواء كان صناعيًا أو طبيًا أو متعلقًا بالغاز البترولي المسال. في المقابل، يُعرف ما يُسمى بالغاز البترولي المسال في الولايات المتحدة باسم "LPG" في المملكة المتحدة، ويمكن طلبه باستخدام أحد الأسماء التجارية المتعددة ، أو تحديدًا باسم البيوتان أو البروبان ، وذلك حسب كمية الحرارة المطلوبة.
يُخلط أحيانًا بين مصطلح الأسطوانة في هذا السياق ومصطلح الخزان ، حيث أن الأخير عبارة عن حاوية مفتوحة من الأعلى أو ذات فتحات تهوية تخزن السوائل تحت تأثير الجاذبية، على الرغم من أن مصطلح خزان الغوص يُستخدم عادةً للإشارة إلى أسطوانة غاز مضغوطة تُستخدم لتزويد جهاز التنفس تحت الماء بغاز التنفس .
عناصر
- الأسطوانة - إما الغلاف أو المجموعة الكاملة للغلاف وجميع الملحقات المتصلة مباشرة بالغلاف، حسب السياق.
- الغلاف - وعاء الضغط ككل، باستثناء الملحقات.
- الكتف - نهاية الغلاف ذات العنق أو النتوء الذي يتم تركيب الصمام فيه. [ 4 ]
- القاعدة أو القدم - نهاية الصدفة المقابلة للكتف. [ 5 ]
- البطانة - القلب الذي تُلف عليه لفائف الخيوط. قد يكون القلب هيكليًا (عادةً معدنيًا)، ويتحمل أحمال الضغط، أو يُستخدم فقط لفصل الغلاف المركب عن محتويات الأسطوانة (معدني أو بلاستيكي هندسي). [ 5 ]
- صمام الأسطوانة – صمام إغلاق متصل مباشرة بهيكل الأسطوانة عند عنقها أو قاعدتها، يُفتح للسماح بتدفق الغاز إلى داخل الأسطوانة أو خارجها، ويُغلق لمنع هذا التدفق. عادةً ما يحتوي على فتحة دخول/خروج ملولبة يمكن توصيل معدات أخرى بها، ولكن في بعض الحالات قد يحتوي على منظم ضغط مدمج على جانب الخروج، وفتحة دخول منفصلة للتعبئة. [ 4 ]
- حلقة القاعدة - حلقة مثبتة بشكل دائم في القاعدة التي يمكن للأسطوانة أن تستقر عليها. [ 1 ]
- واقي الصمام – وصلة (غطاء أو طوق) مثبتة ببرغي أو مشبك على الكتف، لحماية الصمام من الصدمات أثناء النقل، وفي بعض الحالات، أثناء الاستخدام. [ 1 ]
- العلامات الدائمة – معلومات تُعرّف بالأسطوانة ومواصفاتها، مطبوعة على الجزء الخارجي من كتف الأسطوانات المعدنية. [ 6 ] أما في الأسطوانات المركبة، فقد تكون العلامات الدائمة عبارة عن ملصق مطبوع مُغلّف تحت الراتنج أو مغطى بطبقة شفافة دائمة على كتف الأسطوانة أو جدارها الجانبي. [ 7 ]
الأنواع
نظراً لاستخدام المواد المركبة الليفية لتقوية أوعية الضغط، فقد تم تحديد أنواع مختلفة من الأسطوانات التي تتميز بطريقة البناء والمواد المستخدمة: [ 8 ] [ 9 ]
- النوع 1: معدني فقط . في الغالب معدن مطروق غير ملحوم، ولكن بالنسبة لضغط التشغيل المنخفض، على سبيل المثال ، البيوتان المسال، تُستخدم أيضًا أوعية فولاذية ملحومة. [ 9 ]
- النوع الثاني: وعاء معدني، طوق ملفوف بمادة مركبة من الألياف فقط حول الجزء الأسطواني من "الأسطوانة". (من الناحية الهندسية، هناك حاجة إلى ضعف قوة الشد على المنطقة الأسطوانية مقارنة بالأغطية الكروية للأسطوانة.) [ 9 ]
- النوع 3: بطانة معدنية رقيقة (تحافظ على إحكام الغاز داخل الوعاء، ولكنها لا تساهم في المتانة) مغلفة بالكامل بمادة مركبة من الألياف. [ 9 ]
- النوع 4: بطانة بلاستيكية خالية من المعدن ، مغلفة بالكامل بمادة مركبة من الألياف. عنق الأسطوانة الذي يحتوي على لولب الصمام عبارة عن حشوة معدنية. [ 9 ]
مجموعات الأسطوانات
مجموعات تتألف من مجموعة من الأسطوانات المركبة معًا للاستخدام المشترك أو النقل:
- بنك - مجموعة من الأسطوانات المتصلة بنظام توزيع الغاز للتخزين بالجملة، حيث يمكن استخدام الأسطوانات الفردية معًا أو بشكل منفصل، ولكن ليس بالضرورة أن تكون مدعومة بهيكل يمكن استخدامه لنقلها كمجموعة.
- كاسكيد – بنك عند استخدامه في نظام كاسكيد .
- مجموعة أسطوانات الغاز، أو ما يُعرف أحيانًا باسم حزمة أسطوانات الغاز أو بطارية الغاز - هي مجموعة من أسطوانات تخزين الغاز عالية الضغط، تُثبّت عادةً بشكل عمودي على إطار مستطيل للنقل، وتُوصل معًا عبر مشعب. [ 10 ] المنصة هي مجموعة أسطوانات مماثلة المظهر على إطار رفع بدون وصلات وظيفية. يبلغ الحد الأقصى لحجم الأسطوانات المُجمّع في الحزمة 3000 لتر للغازات غير السامة و1000 لتر للغازات السامة. تُحدد مواصفات حزم الغاز وفقًا للمعيار ISO 10961:2019: أسطوانات الغاز - حزم الأسطوانات - التصميم والتصنيع والاختبار والفحص. [ 11 ] [ 12 ]
- الرف - هيكل لحمل الأسطوانات بأمان في وضع رأسي أو أفقي أثناء الاستخدام أو النقل أو التخزين.
مواد
تُعدّ الأسطوانات المعدنية بالكامل الخيار الأكثر متانة والأكثر اقتصادية في العادة، إلا أنها ثقيلة نسبيًا. يُعتبر الفولاذ عمومًا الأكثر مقاومةً للمعاملة القاسية والأكثر اقتصادية، وغالبًا ما يكون أخف وزنًا من الألومنيوم لنفس ضغط التشغيل والسعة والشكل نظرًا لقوته النوعية العالية. وقد زادت فترة فحص أسطوانات الفولاذ الصناعية من 5 أو 6 سنوات إلى 10 سنوات. أما أسطوانات الغوص المستخدمة في الماء، فيجب فحصها بشكل متكرر؛ حيث تتراوح فترات الفحص عادةً بين سنة واحدة و5 سنوات. يمكن الاستمرار في استخدام أسطوانات الفولاذ إلى أجل غير مسمى شريطة اجتيازها الفحص والاختبار الدوريين. [ 13 ] [ 14 ] عند اكتشاف مشاكل هيكلية كامنة، تم سحب بعض سبائك الفولاذ والألومنيوم من الخدمة، أو إيقاف إنتاجها، بينما قد تتطلب الأسطوانات الموجودة فحصًا أو اختبارًا مختلفًا، ولكنها تظل قيد الاستخدام شريطة اجتيازها هذه الاختبارات.
في حالات الضغط العالي جدًا، تتمتع المواد المركبة بميزة كتلة أكبر. ونظرًا لقوة الشد العالية جدًا للبوليمر المقوى بألياف الكربون ، يمكن أن تكون هذه الأوعية خفيفة جدًا، ولكنها أكثر تكلفة في التصنيع. [ 15 ] تُستخدم الأسطوانات المركبة الملفوفة بالخيوط في أجهزة التنفس المستخدمة في مكافحة الحرائق، وتسلق المرتفعات العالية، ومعدات الإسعافات الأولية بالأكسجين نظرًا لخفة وزنها، ولكن نادرًا ما تُستخدم في الغوص نظرًا لقوة طفوها العالية . وتُستخدم أحيانًا عندما تكون سهولة النقل للوصول إلى موقع الغوص أمرًا بالغ الأهمية، كما هو الحال في غوص الكهوف حيث يكون سطح الماء بعيدًا عن مدخل الكهف. [ 16 ] [ 17 ] لا يجوز استخدام الأسطوانات المركبة المعتمدة وفقًا لمعيار ISO-11119-2 أو ISO-11119-3 في التطبيقات تحت الماء إلا إذا تم تصنيعها وفقًا لمتطلبات الاستخدام تحت الماء وحملت علامة "UW". [ 18 ]
عادةً ما تتطلب الأسطوانات المُدعمة أو المصنوعة من مواد مُدعمة بالألياف فحصًا أكثر تكرارًا من الأسطوانات المعدنية، على سبيل المثال ، كل 5 سنوات بدلًا من 10 سنوات، كما يجب فحصها بدقة أكبر نظرًا لكونها أكثر عرضة للتلف الناتج عن الصدمات. وقد يكون عمرها الافتراضي محدودًا. في الأصل، صُممت أسطوانات الألياف المركبة لعمر افتراضي محدود يتراوح بين 15 و20 و30 عامًا، ولكن تم تمديد هذا العمر بعد أن ثبتت ملاءمتها للاستخدام لفترات أطول.
تصميم
ينصب التركيز الأساسي في تصميم أسطوانات الضغط العالي المعدنية غير الملحومة (الفولاذ والألومنيوم) على سُمك جدار الأسطوانة. ويُحسب هذا السُمك باستخدام معادلة لاميه-فون ميزس للأسطوانات ذات الجدران السميكة. وفي حال تعرض التطبيق لأحمال انحناء أو التواء أو أحمال موضعية كبيرة، يجب مراعاة هذه الإجهادات أيضًا. وتكون نهايات الأسطوانات عادةً نصف كروية تقريبًا، وتتطلب مراعاة وجود فتحات للفحص الداخلي والتعبئة والوصول إلى المحتويات. [ 19 ] ويمكن إضافة هامش للتآكل إلى سُمك التصميم لمراعاة تآكل السطح خلال فترة الخدمة عند الاقتضاء، وعادةً ما تكون الإجهادات محدودة بحيث يكون إجهاد ضغط الاختبار ضمن حد الإجهاد الدوري للأسطوانات الفولاذية. [ 13 ]
عادةً ما يُحدد سُمك القبة الطرفية وفقًا لقيود عملية التصنيع، وبالنسبة للأطراف المطروقة والمشكّلة بالدوران، يميل السُمك إلى أن يكون أكبر من سُمك الجدار الأسطواني، على الرغم من أن إجهادات الضغط في الغلاف الكروي تُعادل نصف إجهادات الضغط في الأسطوانة تقريبًا، مما يجعل الأطراف أثقل بكثير مما ينبغي نظريًا لتحمّل حمل الضغط. هذا السُمك الإضافي يجعل الأطراف قوية نسبيًا وقادرة على تحمّل تركيزات الإجهاد الموضعية الناتجة عن علامات الختم وخيوط العنق. في الأسطوانات المعدنية غير الملحومة، يؤدي سُمك الجدار الطرفي الأكبر والحجم الداخلي الصغير نسبيًا للأطراف إلى جعلها أثقل بكثير من الجزء الأسطواني بالنسبة لمساهمة الحجم الداخلي، لذا يميل هذا النوع من الأسطوانات إلى أن يكون أخف وزنًا لكل وحدة حجم عندما يكون الجزء الأسطواني أطول.
- إجهاد الأسطوانة ذات الجدران الرقيقة (عندما يكون سمك الجدار أقل من 0.1 من نصف القطر الخارجي). انظر: إجهاد الأسطوانة#افتراض الجدران الرقيقة
- إجهاد الأسطوانة ذات الجدران السميكة (بأي سمك للجدار). انظر: إجهاد الأسطوانة#الأوعية ذات الجدران السميكة
تصنيف الضغط
يعتمد سمك جدار الأسطوانة على نوع المادة والضغط والقطر. كما يتأثر سمك الأطراف بعملية التصنيع.
- ضغط التشغيل هو الضغط الذي صُممت الأسطوانة لتحمله في ظل ظروف التشغيل عند درجة الحرارة المرجعية الاسمية.
- ضغط الاختبار هو الضغط الذي يجب أن يتحمله الأسطوانة دوريًا عند اختبارها لإعادة التحقق من صلاحيتها. ويُحدد ضغط الاختبار الهيدروستاتيكي (TP) وفقًا لمعايير التصنيع. بالنسبة للأسطوانات المعدنية غير الملحومة عالية الضغط، يكون هذا الضغط عادةً 1.5 ضعف ضغط التشغيل، أو 1.67 ضعف ضغط التشغيل في الولايات المتحدة . [ 1 ]
- الضغط المُطوَّر: يُحدَّد ضغط تشغيل الأسطوانة عند درجة حرارة مرجعية، عادةً 15 أو 20 درجة مئوية، كما تُحدَّد درجة حرارة تشغيل آمنة قصوى للأسطوانات، غالبًا 65 درجة مئوية. [ 1 ] يتغير الضغط الفعلي داخل الأسطوانة بتغير درجة الحرارة، وفقًا لقوانين الغاز، ولكن هذا مقبول وفقًا للمعايير شريطة ألا يتجاوز الضغط المُطوَّر، بعد تصحيحه إلى درجة الحرارة المرجعية، ضغط التشغيل المحدد والمُدوَّن على الأسطوانة. يسمح هذا بملء الأسطوانات بأمان وبشكل قانوني إلى ضغط أعلى من ضغط التشغيل المحدد عندما تكون درجة حرارة الملء أعلى من درجة الحرارة المرجعية، ولكن ليس أكثر من 65 درجة مئوية، شريطة ألا يتجاوز ضغط الملء الضغط المُطوَّر لتلك الدرجة، وستكون الأسطوانات المملوءة وفقًا لهذا الشرط عند ضغط التشغيل الصحيح عند تبريدها إلى درجة الحرارة المرجعية. [ 1 ]
عمليات التصنيع
أسطوانات معدنية غير ملحومة من النوع 1
وعاء الضغط من النوع الأول عبارة عن أسطوانة غير ملحومة تُصنع عادةً من الألومنيوم المبثوق على البارد أو الفولاذ المطروق . [ 20 ] يتألف وعاء الضغط من مقطع أسطواني ذي سماكة جدار متساوية، بقاعدة أكثر سمكًا عند أحد طرفيه، وكتف مقبب ذي عنق مركزي لتوصيل صمام أسطواني أو مشعب عند الطرف الآخر. في بعض الأحيان، قد تُستخدم مواد أخرى. وقد استُخدمت مادة إنكونيل في صناعة حاويات غاز كروية عالية الضغط متوافقة مع الأكسجين، غير مغناطيسية ومقاومة للتآكل بدرجة عالية، وذلك لأجهزة إعادة التنفس بالغاز المختلط Mk-15 وMk-16 التابعة للبحرية الأمريكية، وبعض أجهزة إعادة التنفس العسكرية الأخرى.
الألومنيوم
معظم أسطوانات الألومنيوم ذات قاعدة مسطحة، مما يسمح لها بالوقوف بشكل عمودي على سطح مستوٍ، ولكن بعضها صُنع بقاعدة مقببة. تُصنع أسطوانات الألومنيوم عادةً عن طريق البثق البارد لسبائك الألومنيوم، في عملية تبدأ بضغط الجدران والقاعدة، ثم تشذيب الحافة العلوية لجدران الأسطوانة، يليها تشكيل الكتف والعنق بالضغط. أما العملية الهيكلية النهائية فهي تشكيل السطح الخارجي للعنق، وحفر وقطع لولب العنق وأخدود الحلقة المطاطية . بعد ذلك، تُعالج الأسطوانة حراريًا، وتُختبر، وتُختم بالعلامات الدائمة المطلوبة. تُشكل عملية البثق القاعدة لتتوافق مع شكل القالب، لذا يمكن اختيار قاعدة منحنية أو مسطحة لتلبية متطلبات المستخدم النهائي. [ 21 ]
جزء من القالب مع إدخال قطعة معدنية
عملية البثق على البارد
منتج البثق قبل التشذيب
المقطع بعد إغلاق الطرف العلوي
مقطع يوضح المناطق المشغولة آلياً في الرقبة بالتفصيل
اختبار الضغط الهيدروستاتيكي
فُولاَذ

تُستخدم الأسطوانات الفولاذية غالبًا لصلابتها ومقاومتها العالية للصدمات الخارجية والتآكل، وقدرتها على تحمل درجات حرارة أعلى دون التأثير على خصائصها. كما أنها قد تكون أخف وزنًا من أسطوانات الألومنيوم ذات السعة الغازية نفسها ، نظرًا لقوتها النوعية الأعلى بكثير . وتُعد الأسطوانات الفولاذية أكثر عرضةً للتآكل الخارجي من الألومنيوم، لا سيما في مياه البحر، ولذا يُمكن جلفنتها أو طلاؤها بدهانات عازلة للتآكل لحمايتها من أضرار التآكل. ومن السهل مراقبة التآكل الخارجي وإصلاح الطلاء عند تلفه، وتتمتع الأسطوانات الفولاذية التي تتم صيانتها جيدًا بعمر خدمة طويل، غالبًا أطول من أسطوانات الألومنيوم، لأنها لا تتأثر بالإجهاد عند ملئها ضمن حدود ضغط التشغيل الآمن وإعادة اختبارها عند ضغط الاختبار المناسب. [ 13 ]
تُصنع أسطوانات الصلب بقواعد مقببة (محدبة) ومقعرة (مقعرة). يسمح الشكل المقعر لها بالوقوف بشكل عمودي على سطح أفقي، وهو الشكل القياسي للأسطوانات الصناعية. غالبًا ما تكون الأسطوانات المستخدمة لتزويد الغاز في حالات الطوارئ في أجراس الغوص بهذا الشكل، وعادةً ما تبلغ سعتها المائية حوالي 50 لترًا. توفر القواعد المقببة حجمًا أكبر لنفس كتلة الأسطوانة، وهي المعيار لأسطوانات الغوص التي تصل سعتها المائية إلى 18 لترًا، على الرغم من تسويق بعض الأسطوانات ذات القواعد المقعرة للغوص. قد تُزود الأسطوانات الصناعية ذات النهايات المقببة بحلقة قدم مثبتة بالضغط للسماح لها بالوقوف بشكل عمودي. [ 22 ] [ 23 ]
تُعتمد سبائك الصلب المستخدمة في تصنيع أسطوانات الغاز وفقًا لمعايير التصنيع. فعلى سبيل المثال، يشترط المعيار الأمريكي DOT 3AA استخدام فولاذ عالي الجودة، سواءً كان فولاذًا مُصنّعًا في أفران مفتوحة أو فولاذًا يعمل بالأكسجين أو فولاذًا كهربائيًا. وتشمل السبائك المعتمدة 4130X وNE-8630 و9115 و9125 وسبائك الكربون والبورون وسبائك المنغنيز المتوسطة، بمكونات محددة تشمل المنغنيز والكربون، بالإضافة إلى الموليبدينوم والكروم والبورون والنيكل والزركونيوم. [ 24 ]
مرسوم من لوحة
يمكن تصنيع الأسطوانات الفولاذية من أقراص فولاذية مختومة من صفائح أو لفائف فولاذية مُلدّنة، حيث تُشحّم وتُسحب على البارد لتشكيل أسطوانة كوبية الشكل بواسطة مكبس هيدروليكي. تُلدّن هذه الأسطوانة وتُسحب مرة أخرى على مرحلتين أو ثلاث مراحل حتى الوصول إلى القطر النهائي وسماكة الجدار المطلوبة. عادةً ما تكون قاعدة هذه الأسطوانات مقببة إذا كانت مُخصصة لسوق الغوص، مما يمنعها من الوقوف بمفردها. أما في الاستخدامات الصناعية، فتسمح القاعدة المقعرة للأسطوانة بالوقوف على طرفها على سطح مستوٍ. بعد تشكيل القاعدة والجدران الجانبية، يُقص الجزء العلوي من الأسطوانة إلى الطول المطلوب، ثم يُسخّن ويُلفّ على الساخن لتشكيل الكتف وإغلاق العنق. تُؤدي هذه العملية إلى زيادة سماكة مادة الكتف. تُعالج الأسطوانة حراريًا بالتبريد السريع والتطبيع للحصول على أفضل قوة ومتانة.
تُصنّع الأسطوانات آليًا لتوفير سنّ لولبي للعنق ومقعد الحلقة المطاطية (إن وُجد)، ثم تُنظّف كيميائيًا أو تُصقل بالرمل من الداخل والخارج لإزالة طبقة الأكسدة . بعد الفحص والاختبار الهيدروستاتيكي، تُختم الأسطوانات بالعلامات الدائمة المطلوبة، ثم تُطلى خارجيًا بطلاء عازل للتآكل أو تُجلفن بالغمس الساخن، ويُجرى فحص نهائي. [ 25 ] [ 5 ]
مصنوع من أنبوب غير ملحوم
تتمثل إحدى الطرق المشابهة في البدء بأنبوب فولاذي غير ملحوم ذي قطر وسماكة جدار مناسبين، يتم تصنيعه بعملية مثل عملية مانسمان ، ثم إغلاق طرفيه بعملية الدوران الساخن. تُعد هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص لأنابيب تخزين الغاز عالية الضغط ، والتي عادةً ما تحتوي على فتحة عنق ملولبة في كلا الطرفين، بحيث تتم معالجة كلا الطرفين بنفس الطريقة. عندما تكون فتحة العنق مطلوبة في طرف واحد فقط، يتم دوران القاعدة أولاً وتشكيلها من الداخل للحصول على سطح أملس موحد، ثم تكون عملية إغلاق الكتف وتشكيل العنق مماثلة لطريقة الصفيحة المضغوطة. [ 5 ]
مصنوع من قطعة واحدة
تتمثل إحدى طرق الإنتاج البديلة في البثق العكسي لقضيب فولاذي مُسخّن، على غرار عملية البثق البارد لأسطوانات الألومنيوم، متبوعًا بالسحب الساخن وتشكيل القاعدة لتقليل سُمك الجدار، ثم تشذيب الحافة العلوية استعدادًا لتشكيل الكتف والعنق بالدوران الساخن. أما العمليات الأخرى فهي متشابهة إلى حد كبير في جميع طرق الإنتاج. [ 26 ] [ 5 ]
عنق أسطواني
عنق الأسطوانة هو الجزء الطرفي الذي يتخذ شكل أسطوانة متحدة المركز ضيقة، ويحتوي على لولب داخلي ليلائم صمام الأسطوانة. توجد عدة معايير للولب العنقي، منها اللولب المتوازي حيث يتم الإحكام بواسطة حشية حلقية دائرية ، واللولب المخروطي الذي يُحكم الإغلاق على طول سطح التلامس عن طريق تشوه أسطح التلامس، وعلى شريط لولبي أو مركب مانع للتسرب . [ 4 ]
بطانة معدنية ملفوفة بحلقة من النوع 2
النوع الثاني عبارة عن غلاف حلقي من الراتنج المقوى بالألياف يغطي الجزء الأسطواني من الأسطوانة، حيث يكون الحمل المحيطي في أعلى مستوياته. تتشارك الألياف الحمل المحيطي مع اللب المعدني، مما يحقق توفيرًا كبيرًا في الوزن بفضل التوزيع الفعال للإجهاد والقوة والصلابة النوعية العالية للمركب. اللب عبارة عن أسطوانة معدنية غير ملحومة، مصنعة بأي من الطرق المناسبة لأسطوانة النوع الأول، ولكن بجدران أرق، لأنها لا تتحمل سوى نصف الحمل تقريبًا، وهو الحمل المحوري بشكل أساسي. يكون لف الغلاف بزاوية تقارب 90 درجة بالنسبة لمحور الطول، لذا فإن الألياف تتحمل حملًا محوريًا ضئيلًا. [ 5 ]
النوع 3 بطانة معدنية رقيقة مغلفة بالكامل
يُغلّف النوع 3 الأسطوانة بالكامل باستثناء العنق، ويُستخدم الغلاف المعدني أساسًا لجعل الأسطوانة محكمة الإغلاق ضد الغاز، لذا يتحمل الغلاف حملاً ضئيلاً للغاية. وقد صُممت زوايا اللفّ بشكل مُحسّن لتحمّل جميع الأحمال (المحورية والمحيطية) الناتجة عن الغاز المضغوط داخل الأسطوانة. ولا يظهر من الخارج سوى معدن العنق. يُمكن لهذا التصميم توفير ما يُقارب 30% من الكتلة مقارنةً بالنوع 2، نظرًا لأن المركب الليفي يتمتع بقوة نوعية أعلى من معدن الغلاف المستخدم في النوع 2 الذي يحل محله. [ 5 ]
بطانة بلاستيكية مغلفة بالكامل من النوع 4
يُلف النوع 4 بنفس طريقة النوع 3، إلا أن البطانة الداخلية غير معدنية. يُركّب نتوء معدني على كتف البطانة البلاستيكية قبل اللف، ويحمل هذا النتوء خيوط عنق صمام الأسطوانة. لا يُغطى الجزء الخارجي من عنق الحشوة بغلاف الألياف، وقد يحتوي على نتوءات محورية للتثبيت بمفتاح ربط أو مشبك لتوفير الدعم الالتوائي عند تركيب صمام الأسطوانة أو إزالته. ويُلاحظ انخفاض في الكتلة مقارنةً بالنوع 3 نظرًا لانخفاض كثافة البطانة البلاستيكية. [ 5 ]
أسطوانات غاز ملحومة
تتكون أسطوانة الغاز الملحومة من جزأين أو أكثر من الغلاف الخارجي، يتم وصلهما باللحام. يُعد الفولاذ المادة الأكثر شيوعًا في صناعة هذه الأسطوانات، ولكن يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم وسبائك أخرى عند الحاجة. يتميز الفولاذ بقوته ومقاومته للتلف المادي وسهولة لحامه وانخفاض تكلفته نسبيًا، كما أنه يوفر مقاومة جيدة للتآكل، مما يجعله منتجًا اقتصاديًا.
تتكون مكونات الغلاف عادةً من نهايات مقببة، وغالبًا ما يكون هناك قسم مركزي أسطواني ملفوف. تُقوّس النهايات عادةً بالضغط البارد من قطعة دائرية، وقد تُسحب على مرحلتين أو أكثر للحصول على الشكل النهائي، والذي يكون عادةً شبه بيضاوي في المقطع. تُثقب قطعة النهاية عادةً من صفيحة معدنية، ثم تُسحب إلى المقطع المطلوب، وتُشذب الحواف إلى الحجم المطلوب، وتُجهز بفتحة للتداخل عند الحاجة، وتُثقب فتحة (فتحات) للفتحة والتجهيزات الأخرى. يُدخل نتوء الفتحة من الجانب المقعر ويُلحم في مكانه قبل تجميع الغلاف. [ 27 ]
تُجمّع الأسطوانات الصغيرة عادةً من قبة علوية وسفلية، مع لحام استوائي. أما الأسطوانات الأكبر حجماً ذات الجسم الأسطواني الأطول، فتتكون من نهايات مقعرة ملحومة محيطياً بقسم أسطواني مركزي ملفوف، مع لحام طولي واحد. ويتم اللحام عادةً باستخدام لحام القوس المعدني بالغاز المؤتمت . [ 27 ]
تشمل الملحقات النموذجية التي تُلحم على السطح الخارجي للأسطوانة حلقة تثبيت، وواقي صمام بمقابض رفع، ووصلة ملولبة للصمام. وفي بعض الأحيان، تُلحم أيضًا تركيبات أخرى داخلية وخارجية. [ 27 ] بعد اللحام، قد تُعالج المجموعة حراريًا لتخفيف الإجهاد وتحسين الخصائص الميكانيكية، وتُنظف بالرش الرملي ، وتُغطى بطبقة واقية وزخرفية. وتُجرى اختبارات وفحوصات لمراقبة الجودة في مراحل الإنتاج المختلفة. [ 27 ]
اللوائح والاختبارات
تخضع عملية نقل أسطوانات الضغط العالي لأنظمة ولوائح العديد من الحكومات حول العالم. وتشترط السلطات المختصة في الدولة التي تُنقل إليها الأسطوانات وهي مملوءة، إجراء مستويات مختلفة من الاختبارات. في الولايات المتحدة، تتولى وزارة النقل الأمريكية (DOT) مسؤولية هذه الاختبارات. وبالمثل، في المملكة المتحدة، تتولى وزارة النقل (DfT) تطبيق لوائح النقل الأوروبية (ADR). أما في كندا، فتتولى هيئة النقل الكندية (TC) مسؤولية هذه الاختبارات. وقد تخضع الأسطوانات لمتطلبات إضافية تتعلق بالتصميم أو الأداء من قبل وكالات اختبار مستقلة، مثل مختبرات أندررايترز (UL). ويُلزم كل مصنّع لأسطوانات الضغط العالي بتعيين جهة مستقلة لمراقبة الجودة تتولى فحص المنتج للتأكد من جودته وسلامته.
في المملكة المتحدة، تقوم " السلطة المختصة " - وزارة النقل (DfT) - بتنفيذ اللوائح وتعيين فاحصي الأسطوانات المعتمدين من قبل خدمة الاعتماد في المملكة المتحدة (UKAS)، التي تقدم توصيات إلى وكالة اعتماد المركبات (VCA) للموافقة على الهيئات الفردية.
توجد مجموعة متنوعة من الاختبارات التي يمكن إجراؤها على مختلف أنواع الأسطوانات. ومن أكثر أنواع الاختبارات شيوعاً: الاختبار الهيدروستاتيكي ، واختبار الانفجار، واختبار قوة الشد القصوى ، واختبار شاربي للصدمات ، واختبار دورات الضغط.
أثناء عملية التصنيع، تُطبع المعلومات الأساسية عادةً على الأسطوانة أو تُعلّم عليها بشكل دائم. تشمل هذه المعلومات عادةً نوع الأسطوانة، وضغط التشغيل أو الخدمة، والرقم التسلسلي، وتاريخ التصنيع، ورمز الشركة المصنعة المسجل، وأحيانًا ضغط الاختبار. وقد تُطبع معلومات أخرى أيضًا، وفقًا لمتطلبات اللوائح.
يمكن فحص أسطوانات الضغط العالي التي تُستخدم عدة مرات - كما هو الحال في معظمها - هيدروستاتيكيًا أو بالموجات فوق الصوتية، بالإضافة إلى فحصها بصريًا كل بضع سنوات. [ 28 ] في الولايات المتحدة، يُشترط إجراء الفحص الهيدروستاتيكي أو بالموجات فوق الصوتية إما كل خمس سنوات أو كل عشر سنوات، وذلك حسب نوع الأسطوانة ومدة استخدامها.
وصلات الصمامات

خيط الرقبة
يمكن أن يكون سن عنق الأسطوانة متوافقًا مع أي من المعايير المتعددة. وقد وُجد أن كلاً من السن المخروطي المغلق بشريط مانع للتسرب والسن المتوازي المغلق بحلقة دائرية مناسبان للاستخدام في التطبيقات ذات الضغط العالي، ولكن لكل منهما مزايا وعيوب في حالات استخدام محددة، وفي حال عدم وجود متطلبات تنظيمية، يمكن اختيار النوع المناسب للتطبيق. [ 4 ]
يُسهّل السنّ المخروطي عملية التركيب، ولكنه يتطلب عزم دوران عالٍ لإحكام الإغلاق، مما يُولّد قوى شعاعية عالية في عنق الوصلة، كما أن استخدامه محدود لعدد مرات معينة قبل أن يتعرض لتشوه مفرط. ويمكن إطالة عمره قليلاً بإعادة تركيب نفس الوصلة على نفس الأسطوانة دائمًا، وتجنب الإفراط في الشد. [ 4 ]
في أستراليا وأوروبا وأمريكا الشمالية، يُفضّل عمومًا استخدام وصلات مخروطية الشكل في أسطوانات الغازات الخاملة والقابلة للاشتعال والمسببة للتآكل والسامة. أما عند استخدام أسطوانات الألومنيوم لنقل الأكسجين وفقًا لمواصفات وزارة النقل الأمريكية (DOT) أو هيئة النقل الكندية (TC) في أمريكا الشمالية، فيجب أن تكون الأسطوانات ذات وصلات متوازية. تسمح وزارة النقل الأمريكية وهيئة النقل الكندية لأوعية الضغط التابعة للأمم المتحدة بأن تكون فتحاتها مخروطية أو متوازية. في الولايات المتحدة، يُطبّق البند 171.11 من الجزء 49 من قانون اللوائح الفيدرالية (49 CFR Part 171.11)، وفي كندا، يُطبّق المعياران CSA B340-18 وCSA B341-18. في أوروبا وأجزاء أخرى من العالم، يُفضّل استخدام الوصلات المخروطية في مداخل أسطوانات الغازات المؤكسدة. [ 4 ]
تتميز أسطوانات الغوص عادةً بفترة أقصر بكثير بين عمليات الفحص الداخلي، لذا فإن استخدام الخيط المخروطي أقل ملاءمة نظرًا لعدد مرات إعادة استخدام صمام الخيط المخروطي المحدود قبل أن يتلف، [ 4 ] لذلك يُستخدم الخيط المتوازي بشكل عام لهذا التطبيق. [ 1 ]
يمكن إحكام ربط الخيوط المتوازية بشكل كافٍ لتشكيل إحكام جيد مع الحلقة المطاطية دون الحاجة إلى تزييت، وهو ما يُعد ميزةً في حال احتمال تفاعل المُزيّت مع الحلقة المطاطية أو المحتويات. يُمكن إجراء عمليات تركيب آمنة متكررة مع تركيبات مختلفة من الصمام والأسطوانة شريطة أن تكون الخيوط متوافقة وأن تكون حلقات منع التسرب المطاطية سليمة. يُرجّح أن تُنبّه الخيوط المتوازية الفني إلى وجود ضغط داخلي متبقٍ من خلال تسريب أو بروز الحلقة المطاطية قبل حدوث عطل كارثي عند كسر حلقة منع التسرب أثناء إزالة الصمام. يجب أن يكون حجم الحلقة المطاطية مناسبًا لتركيبة الأسطوانة والصمام، وأن تكون مادتها متوافقة مع المحتويات وأي مُزيّت مُستخدم. [ 4 ]
صمام
تحتوي أسطوانات الغاز عادةً على صمام إيقاف بزاوية في أحد طرفيها، وعادةً ما يكون الصمام في الأعلى. أثناء التخزين والنقل والمناولة عندما لا يكون الغاز قيد الاستخدام، قد يُربط غطاء فوق الصمام البارز لحمايته من التلف أو الانكسار في حال سقوط الأسطوانة. بدلاً من الغطاء، تحتوي بعض الأسطوانات على طوق واقٍ أو حلقة عنق حول مجموعة الصمام، مزودة بفتحة لتركيب منظم ضغط أو أي وصلة أخرى على مخرج الصمام، بالإضافة إلى فتحة لتشغيل الصمام. يُشرح تركيب الصمامات لأسطوانات سبائك الألومنيوم عالية الضغط في الإرشادات التالية: CGA V-11، إرشادات تركيب الصمامات في أسطوانات سبائك الألومنيوم عالية الضغط، وISO 13341، أسطوانات الغاز القابلة للنقل - تركيب الصمامات على أسطوانات الغاز. [ 4 ]
اتصال
تتميز صمامات أسطوانات الغاز الصناعية والطبية والغوص عادةً بوصلات ذات أشكال هندسية مختلفة من حيث الاتجاه والحجم والنوع، وذلك تبعًا لنوع الغاز المستخدم، مما يقلل من احتمالية إساءة استخدام الغاز. على سبيل المثال، لا يتوافق مخرج صمام أسطوانة الهيدروجين مع منظم الأكسجين وخط الإمداد، مما قد يؤدي إلى كارثة. تستخدم بعض الوصلات وصلات ذات لولب يميني، بينما تستخدم أخرى وصلات ذات لولب يساري ؛ ويمكن تمييز الوصلات ذات اللولب اليساري عادةً من خلال وجود شقوق أو أخاديد فيها، وتُستخدم عادةً مع الغازات القابلة للاشتعال.
في الولايات المتحدة، يُشار أحيانًا إلى وصلات الصمامات باسم وصلات CGA ، نظرًا لأن جمعية الغازات المضغوطة (CGA) تنشر إرشادات حول أنواع الوصلات المناسبة لكل نوع من الغازات. على سبيل المثال، قد تحتوي أسطوانة الأرجون على وصلة "CGA 580" على الصمام. أما الغازات عالية النقاء، فتستخدم أحيانًا وصلات CGA-DISS (" نظام أمان مؤشر القطر ").
| نوع الغاز | مخرج صمام CGA (الولايات المتحدة الأمريكية) |
|---|---|
| الأسيتيلين | 510 |
| الهواء، التنفس | 346، 347 |
| الهواء، الصناعي | 590 |
| الأرجون | 580، 718، 680 (3500 رطل لكل بوصة مربعة)، 677 (6000 رطل لكل بوصة مربعة) |
| البيوتان | 510 |
| ثاني أكسيد الكربون | 320,716 |
| أول أكسيد الكربون | 350,724 |
| الكلور | 660,728 |
| الهيليوم | 580، 718، 680 (3500 رطل لكل بوصة مربعة) |
| هيدروجين | 350,724,695 (3,500 رطل لكل بوصة مربعة) |
| الميثان | 350 |
| نيون | 580,718 |
| نتروجين | 580، 718، 680 (3500 رطل لكل بوصة مربعة)، 677 (6000 رطل لكل بوصة مربعة) |
| أكسيد النيتروز | 326,712 |
| الأكسجين | 540,714 |
| مخاليط الأكسجين (>23.5%) | 296 |
| البروبان | 510 |
| زينون | 580,718 |
قد تستخدم الغازات الطبية نظام الأمان ذو مؤشر الدبوس لمنع التوصيل غير الصحيح للغازات بالخدمات.
في الاتحاد الأوروبي، تعد وصلات DIN أكثر شيوعًا مما هي عليه في الولايات المتحدة.
في المملكة المتحدة، تتولى مؤسسة المعايير البريطانية وضع المعايير. ومن بين هذه المعايير استخدام صمامات ملولبة يسارية لأسطوانات الغاز القابلة للاشتعال (غالباً ما تكون نحاسية، BS4، صمامات للمحتويات غير القابلة للتآكل، أو من الفولاذ المقاوم للصدأ، BS15، صمامات للمحتويات القابلة للتآكل). أما أسطوانات الغاز غير القابلة للاشتعال، فتُزود بصمامات ملولبة يمينية (غالباً ما تكون نحاسية، BS3، صمامات للمكونات غير القابلة للتآكل، أو من الفولاذ المقاوم للصدأ، BS14، صمامات للمحتويات القابلة للتآكل). [ 29 ]
| نوع الغاز | مخرج صمام BS (المملكة المتحدة) [ 29 ] |
|---|---|
| الأسيتيلين | 2، 4 |
| الهواء، التنفس | 3 |
| الهواء، الصناعي | 3 |
| الأرجون | 3 |
| البيوتان | 4 |
| ثاني أكسيد الكربون | 8 |
| أول أكسيد الكربون | 4 |
| الكلور | 6 |
| الهيليوم | 3 |
| هيدروجين | 4 |
| الميثان | 4 |
| نيون | 3 |
| نتروجين | 3 |
| أكسيد النيتروز | 13 |
| الأكسجين | 3 |
| مخاليط الأكسجين (>23.5%) | تُطبق إرشادات أخرى |
| البروبان | 4 |
| زينون | 3 |
منظم
عند استخدام الغاز الموجود في الأسطوانة بضغط منخفض، يُزال الغطاء ويُركّب جهاز تنظيم الضغط على صمام الإيقاف. يحتوي هذا الجهاز عادةً على منظم ضغط مزود بمقياسَي ضغط ، أحدهما للمدخل والآخر للمخرج، بالإضافة إلى صمام إبرة ومنفذ للمخرج. بالنسبة للغازات التي تبقى غازية في ظروف التخزين العادية، يُمكن استخدام مقياس الضغط العلوي لتقدير كمية الغاز المتبقية في الأسطوانة بناءً على الضغط. أما بالنسبة للغازات السائلة المخزنة، مثل البروبان، فيعتمد ضغط المخرج على ضغط بخار الغاز، ولا ينخفض إلا عند اقتراب الأسطوانة من النفاذ، مع العلم أنه يتغير تبعًا لدرجة حرارة محتويات الأسطوانة. يُضبط منظم الضغط للتحكم في ضغط المخرج، مما يحد من أقصى تدفق للغاز من الأسطوانة عند الضغط الذي يُشير إليه مقياس ضغط المخرج. في بعض الحالات، مثل استخدام غاز الحماية في لحام القوس الكهربائي، يحتوي منظم الضغط أيضًا على مقياس تدفق في جانب المخرج.
يتم توصيل وصلة مخرج منظم الغاز بأي جهاز يحتاج إلى إمداد الغاز.
السلامة والمعايير

نظرًا لأن محتويات أسطوانات الغاز مضغوطة وقد تحتوي على مواد خطرة ، فإن التعامل معها يخضع لأنظمة صارمة. تشمل هذه الأنظمة ربط الأسطوانات بسلاسل لمنع سقوطها وتلف الصمام، وتوفير تهوية مناسبة لتجنب الإصابات أو الوفاة في حال حدوث تسرب، ووضع لافتات تحذيرية لتوضيح المخاطر المحتملة. في حال سقوط أسطوانة غاز مضغوط، مما يؤدي إلى انفصال صمامها، فإن التسرب السريع للغاز عالي الضغط قد يتسبب في تسارع الأسطوانة بشكل عنيف، مما قد يؤدي إلى تلف الممتلكات أو الإصابات أو الوفاة. ولمنع ذلك، تُثبّت الأسطوانات عادةً بجسم ثابت أو عربة نقل باستخدام حزام أو سلسلة. كما يمكن تخزينها في خزانة أمان .
في حالة نشوب حريق، يرتفع الضغط داخل أسطوانة الغاز طرديًا مع درجة حرارتها . إذا تجاوز الضغط الداخلي حدود قدرة الأسطوانة الميكانيكية، ولم تتوفر وسائل آمنة لتصريف الغاز المضغوط إلى الغلاف الجوي، فسوف تتعطل الأسطوانة ميكانيكيًا. إذا كانت محتويات الأسطوانة قابلة للاشتعال، فقد ينتج عن ذلك كرة نارية. [ 30 ] تُحدث المؤكسدات، مثل الأكسجين والفلور، تأثيرًا مشابهًا بتسريع الاحتراق في المنطقة المتضررة. إذا كانت محتويات الأسطوانة سائلة، ثم تحولت إلى غاز في الظروف المحيطة، يُشار إلى هذه الظاهرة عادةً باسم انفجار البخار المتمدد للسائل المغلي (BLEVE). [ 31 ]
تحتوي أسطوانات الغازات الطبية في المملكة المتحدة وبعض الدول الأخرى على سدادة قابلة للانصهار مصنوعة من معدن وود في كتلة الصمام بين مقعد الصمام والأسطوانة. تنصهر هذه السدادة عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا (70 درجة مئوية)، مما يسمح لمحتويات الأسطوانة بالخروج إلى المحيط قبل أن تضعف الأسطوانة بشكل كبير بفعل الحرارة، وبالتالي يقلل من خطر الانفجار. [ 32 ] تُستخدم السدادات القابلة للانصهار أيضًا في بعض أسطوانات الأسيتيلين. [ 33 ] [ 34 ] من أجهزة تخفيف الضغط الأكثر شيوعًا قرص انفجار بسيط يُركّب في قاعدة الصمام بين الأسطوانة ومقعد الصمام. قرص الانفجار عبارة عن حشية معدنية صغيرة مصممة لتنفجر عند ضغط محدد مسبقًا. بعض أقراص الانفجار مدعومة بمعدن ذي نقطة انصهار منخفضة، بحيث يجب تعريض الصمام لحرارة عالية جدًا قبل أن ينفجر قرص الانفجار. تنشر جمعية الغازات المضغوطة عددًا من الكتيبات والنشرات حول التعامل الآمن مع الغازات المعبأة في أسطوانات واستخدامها.
المعايير الدولية والوطنية
توجد مجموعة واسعة من المعايير المتعلقة بتصنيع واستخدام واختبار أسطوانات الغاز المضغوط والمكونات ذات الصلة. وفيما يلي بعض الأمثلة.
- ISO 11439 : أسطوانات الغاز - أسطوانات الضغط العالي لتخزين الغاز الطبيعي على متن المركبات كوقود للسيارات [ 35 ]
- ISO 15500-5: المركبات البرية - مكونات نظام وقود الغاز الطبيعي المضغوط (CNG) - الجزء 5: صمام الأسطوانة اليدوي [ 36 ] [ 37 ]
- وزارة النقل الأمريكية CFR الباب 49، الجزء 178، الجزء الفرعي ج - مواصفات الأسطوانات [ 38 ]
- تعديل سبيكة خزان الألومنيوم 6351-T6 لوزارة النقل الأمريكية للغوص، وأجهزة التنفس ذات الدائرة المغلقة، وخدمة الأكسجين - فحص الدوامات البصرية [ 39 ]
- AS 2896-2011: أنظمة الغازات الطبية - تركيب واختبار أنظمة أنابيب الغازات الطبية غير القابلة للاشتعال (المعايير الأسترالية).
- EN 1964-3 – أسطوانات الغاز المحمولة. مواصفات تصميم وبناء أسطوانات الغاز الفولاذية غير الملحومة القابلة لإعادة التعبئة والمحمولة بسعات تتراوح من 0.5 لتر إلى 150 لترًا [ 40 ]
- ISO 9809-1: أسطوانات الغاز - أسطوانات الغاز الفولاذية غير الملحومة القابلة لإعادة التعبئة - التصميم والبناء والاختبار - الجزء 1: أسطوانات فولاذية مُقسّاة ومُعالَجة حراريًا بقوة شد أقل من 1100 ميجا باسكال
- ISO 9809-2: أسطوانات الغاز - أسطوانات الغاز الفولاذية غير الملحومة القابلة لإعادة التعبئة - التصميم والبناء والاختبار - الجزء 2: أسطوانات فولاذية مُقسّاة ومُعالَجة حراريًا بقوة شد أكبر من أو تساوي 1100 ميجا باسكال
- ISO 9809-3: أسطوانات الغاز - أسطوانات الغاز الفولاذية غير الملحومة القابلة لإعادة التعبئة - التصميم والبناء والاختبار - الجزء 3: أسطوانات الفولاذ المُقسّى
- EN ISO 11120 – أسطوانات الغاز. أنابيب فولاذية غير ملحومة قابلة لإعادة التعبئة بسعة مياه تتراوح بين 150 لترًا و3000 لتر. التصميم والبناء والاختبار (ISO 11120:2015) [ 40 ]
- EN 1975 – أسطوانات الغاز المحمولة. مواصفات تصميم وبناء أسطوانات الغاز القابلة لإعادة التعبئة والمحمولة المصنوعة من الألومنيوم وسبائك الألومنيوم غير الملحومة بسعة من 0.5 لتر إلى 150 لترًا [ 40 ]
- EN 84/526/EEC – تصميم أسطوانة غاز عالية الضغط من الألومنيوم [ 40 ]
- EN 12245 – أسطوانات الغاز القابلة للنقل أسطوانات مركبة مغلفة بالكامل [ 40 ]
- ISO 11119-1 أسطوانات الغاز - تصميم وبناء واختبار أسطوانات وأنابيب الغاز المركبة القابلة لإعادة التعبئة - الجزء 1: أسطوانات وأنابيب الغاز المركبة المقواة بالألياف المغلفة بحلقة حتى 450 لترًا [ 40 ]
- HOAL — وزارة الداخلية للألمنيوم — معايير تصنيع أسطوانات الألمنيوم غير الملحومة عالية الضغط في المملكة المتحدة HOAL1 وHOAL2 وHOAL3 وHOAL4 (التي تم استبدالها) في سبائك HE30/AA6082 أو AA6351. [ 41 ]
مواصلات

تصنف الأمم المتحدة أسطوانات الغاز ضمن المواد الخطرة لأغراض النقل (الولايات المتحدة: المواد الخطرة). ويُعدّ اختيار اسم الشحن الصحيح (المعروف اختصاراً بـ PSN) وسيلةً للمساعدة في ضمان أن تعكس المواد الخطرة المعروضة للنقل بدقة المخاطر التي تنطوي عليها. [ 42 ]
تُعرّف لوائح البضائع الخطرة الصادرة عن الاتحاد الدولي للنقل الجوي ( IATA ) في طبعتها الخامسة والخمسين اسم الشحن الصحيح بأنه "الاسم الذي يُستخدم لوصف سلعة أو مادة معينة في جميع وثائق الشحن والإشعارات، وعند الاقتضاء، على العبوات". [ 42 ]
يُعرّف قانون البضائع الخطرة البحرية الدولية ( قانون IMDG) اسم الشحن الصحيح بأنه "ذلك الجزء من الإدخال الذي يصف بدقة البضائع في قائمة البضائع الخطرة والذي يظهر بأحرف كبيرة (بالإضافة إلى أي أحرف تشكل جزءًا لا يتجزأ من الاسم)." [ 42 ]
أسطوانات غاز الغوص:
| أوصاف المواد الخطرة وأسماء الشحن الصحيحة (PSN) [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] | فئة أو قسم المخاطر | أرقام التعريف | رموز الملصقات | قيود الكمية |
|---|---|---|---|---|
| هواء مضغوط | 2.2 | UN1002 | 2.2 | وزن الطائرات/السكك الحديدية المخصصة للركاب: 75 كجم، وزن طائرات الشحن فقط: 150 كجم |
| الأرجون المضغوط | 2.2 | UN1006 | 2.2 | |
| الهيليوم المضغوط | 2.2 | UN1046 | 2.2 | |
| النيتروجين المضغوط | 2.2 | UN1066 | 2.2 | |
| الأكسجين المضغوط | 2.2 | UN1072 | 2.2، 5.1 | |
| غاز مضغوط (غير محدد خلاف ذلك) على سبيل المثال، الهيليوكس والتريميكس في ظروف الأكسجين الطبيعية ونقص الأكسجين | 2.2 | الأمم المتحدة 1956 | 2.2 | |
| غاز مضغوط، مؤكسد، أكسيد النيتروز (NOS) مثل النيتروكس | 2.2 | UN3156 | 2.2، 5.1 |
الخطوط الجوية الدولية
تنص التعليمات الفنية لمنظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) بشأن النقل الآمن للبضائع الخطرة جوًا على أنه في حال كان الضغط في أسطوانات الغوص أقل من 200 كيلوباسكال (2 بار؛ 29 رطل لكل بوصة مربعة) ، فيمكن حملها كأمتعة مسجلة أو محمولة. وقد يكون من الضروري تفريغ الأسطوانة للتحقق من ذلك. وبمجرد تفريغها، يجب إغلاق صمام الأسطوانة لمنع دخول الرطوبة إليها. وقد تفرض بعض الدول قيودًا أمنية إضافية تحدّ من نقل بعض المواد المسموح بها من قبل منظمة الطيران المدني الدولي أو تمنعه تمامًا، كما يحق لشركات الطيران وهيئات التفتيش الأمني رفض نقل بعض المواد. [ 46 ]
أوروبا
منذ عام 1996، تم توحيد تشريعات نقل البضائع الخطرة في المملكة المتحدة مع نظيرتها في أوروبا. [ 47 ]
النقل البري
تُنفذ لوائح المملكة المتحدة لعام 2009 (المعدلة عام 2011) بشأن نقل البضائع الخطرة واستخدام معدات الضغط القابلة للنقل (لوائح نقل البضائع الخطرة) الاتفاقية الأوروبية المتعلقة بالنقل الدولي للبضائع الخطرة براً (ADR). يجب أن تتوافق البضائع الخطرة المنقولة دولياً في المركبات البرية مع معايير التعبئة والتغليف ووضع العلامات عليها، ومعايير البناء والتشغيل المناسبة للمركبات والطاقم. [ 44 ] [ 47 ]
تغطي اللوائح نقل أسطوانات الغاز في مركبة ضمن بيئة تجارية. ويُستثنى من لوائح النقل الدولي للبضائع الخطرة (ADR) نقل أسطوانات غاز الغوص المضغوطة التي تقل سعتها المائية الإجمالية عن 1000 لتر في مركبة للاستخدام الشخصي. [ 44 ] [ 47 ] [ 48 ]
يجب أن يلتزم نقل أسطوانات الغاز في مركبة لأغراض تجارية بمتطلبات السلامة القانونية الأساسية، ويجب أن يتوافق مع اتفاقية النقل الدولي للبضائع الخطرة (ADR) ما لم يُستثنى من ذلك صراحةً. يتحمل سائق المركبة المسؤولية القانونية عن سلامة المركبة وأي حمولة منقولة، ويجب أن يشمل تأمين المركبة تغطية نقل البضائع الخطرة. [ 44 ] [ 47 ]
غازات الغوص، بما في ذلك الهواء المضغوط والأكسجين والنيتروكس والهيليوكس والتريمكس والهيليوم والأرجون، غير سامة وغير قابلة للاشتعال، وقد تكون مؤكسدة أو خانقة، وتُصنّف ضمن فئة النقل 3. [ 47 ] الحد الأقصى لكمية هذه الغازات هو 1000 لتر من السعة المائية الإجمالية للأسطوانات. يجب أن يكون الضغط ضمن ضغط التشغيل المُصنّف للأسطوانة. أما أسطوانات الهواء الفارغة عند الضغط الجوي فتُصنّف ضمن فئة النقل 4، ولا يوجد حد أقصى لكميتها. [ 44 ] [ 47 ]
تُعفى الشحنات التجارية التي تقل عن مستوى العتبة البالغ 1000 لتر من بعض متطلبات اتفاقية النقل الدولي للبضائع الخطرة (ADR)، ولكن يجب أن تمتثل لمتطلبات السلامة القانونية الأساسية، بما في ذلك: [ 47 ]
- تدريب السائقين [ 47 ]
- ينبغي نقل الأسطوانات في مركبات مكشوفة أو حاويات مفتوحة أو مقطورات، مع وجود حاجز مانع لتسرب الغاز يفصل السائق عن الحمولة. وإذا كان لا بد من نقل الأسطوانات داخل مركبة، فيجب أن تكون جيدة التهوية. [ 47 ]
- التهوية. عندما يتم حمل أسطوانات الغاز داخل مركبة، في نفس المساحة التي يوجد بها الأشخاص، يجب إبقاء النوافذ مفتوحة للسماح بتدوير الهواء. [ 47 ]
- يجب تثبيت الأسطوانات بإحكام لمنعها من الحركة أثناء النقل. ويجب ألا تبرز من جوانب أو أطراف المركبة. يُوصى بنقل الأسطوانات عموديًا، مع تثبيتها على منصة نقالة مناسبة. [ 47 ]
- يجب إغلاق صمامات الأسطوانات أثناء النقل والتأكد من عدم وجود أي تسريبات. عند الاقتضاء، يجب تركيب أغطية وأغطية واقية على الأسطوانات قبل النقل. لا يجوز نقل الأسطوانات مع وجود أي معدات موصولة بمخرج الصمام (منظمات الضغط، الخراطيم، إلخ). [ 47 ]
- يلزم وجود مطفأة حريق في المركبة. [ 47 ]
- لا يجوز نقل أسطوانات الغاز إلا إذا كانت صالحة للفحص والاختبار الدوريين، باستثناء الأسطوانات منتهية الصلاحية التي يجوز نقلها للفحص أو الاختبار أو التخلص منها. [ 47 ]
- ينبغي حفظ الأسطوانات في درجة حرارة الغرفة وعدم تخزينها في أماكن تتعرض فيها لمصادر حرارة زائدة. [ 47 ]
- يجب عدم إزالة أو تشويه ملصقات تعريف المنتج المرفقة بالأسطوانات لتحديد المحتويات وتقديم نصائح السلامة. [ 47 ]
- ليس من الضروري وضع علامات أو ملصقات على المركبة إذا كانت تحمل مواد خطرة بمستويات أقل من الحد الأدنى. يمكن أن يساعد استخدام ملصقات التحذير خدمات الطوارئ، ويجوز عرضها، ولكن يجب إزالة جميع ملصقات التحذير عندما لا يتم نقل المواد الخطرة المعنية. [ 47 ]
- عند انتهاء الرحلة، يجب تفريغ أسطوانات الغاز من المركبة فوراً. [ 47 ]
يجب أن تتوافق جميع الأحمال التي تتجاوز الحد الأدنى مع المتطلبات الكاملة لاتفاقية النقل البري الدولي للبضائع الخطرة (ADR). [ 44 ] [ 47 ]
الولايات المتحدة
يخضع نقل المواد الخطرة للأغراض التجارية [ 49 ] في الولايات المتحدة الأمريكية لأحكام الباب 49 من قانون اللوائح الفيدرالية - النقل (المختصر 49 CFR). [ 50 ] تُصنَّف الأسطوانة التي تحتوي على 200 كيلو باسكال (29.0 رطل لكل بوصة مربعة/43.8 رطل لكل بوصة مربعة) أو أكثر عند درجة حرارة 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت) من غاز مضغوط غير قابل للاشتعال وغير سام، والمنقولة لأغراض تجارية، على أنها مواد خطرة (HAZMAT) وفقًا للمادة 173.115(ب)(1) من الباب 49 من قانون اللوائح الفيدرالية. [ 51 ] تُعد الأسطوانات المصنعة وفقًا لمعايير وزارة النقل الأمريكية أو بموجب تصاريح خاصة (إعفاءات) صادرة عن إدارة سلامة خطوط الأنابيب والمواد الخطرة، والمملوءة إلى ضغط التشغيل المُصرَّح به، قانونية للنقل التجاري في الولايات المتحدة الأمريكية بموجب أحكام وشروط اللوائح. [ 50 ] [ 52 ] يمكن نقل الأسطوانات المصنعة خارج الولايات المتحدة الأمريكية بموجب تصريح خاص، وقد تم إصدار هذه التصاريح لأسطوانات معدنية صلبة ومركبة ذات ضغوط تشغيل تصل إلى 300 بار (4400 رطل لكل بوصة مربعة) من قبل العديد من الشركات المصنعة. [ 53 ]
يُسمح بنقل أسطوانات غاز التنفس التي يزيد وزنها الإجمالي عن 1000 رطل لأغراض تجارية فقط، وذلك بواسطة شركات نقل المواد الخطرة التجارية. أما نقل الأسطوانات التي يقل وزنها الإجمالي عن 1000 رطل، فيتطلب بيانًا تفصيليًا، ويجب أن تكون الأسطوانات قد خضعت للاختبار والفحص وفقًا للمعايير الفيدرالية، وأن تكون محتويات كل أسطوانة مُعلّمة. يجب أن يتم النقل بطريقة آمنة، مع تثبيت الأسطوانات لمنع حركتها. لا يُشترط الحصول على ترخيص خاص. تنص لوائح وزارة النقل الأمريكية على ضرورة وضع ملصقات المحتويات على جميع الأسطوانات الخاضعة للوائح، ولكن وفقًا لمعهد سلامة الضغط (PSI)، لن يتم تطبيق إلزامية وضع ملصقات على هواء التنفس. يجب وضع ملصقات على الأكسجين أو مخاليط الأكسجين غير المؤكسدة (O₂ ≥ 23.5 %). لا يشمل هذا النظام النقل الخاص (غير التجاري) لأسطوانات الغوص. [ 54 ]
لا تُعتبر أسطوانات الغوص الفارغة أو المضغوطة بضغط أقل من 200 كيلو باسكال من المواد الخطرة. [ 55 ] يُسمح بأسطوانات الغوص في الأمتعة المسجلة أو كأمتعة محمولة فقط إذا كان صمام الأسطوانة مفصولًا تمامًا عنها، وكانت الأسطوانة مفتوحة الطرف للسماح بالفحص البصري من الداخل. [ 56 ]
الترميز اللوني

غالبًا ما تكون أسطوانات الغاز مُرمّزة بالألوان ، لكن هذه الرموز ليست موحدة في مختلف المناطق، وأحيانًا لا تخضع لأي تنظيم. لا يُمكن الاعتماد على لون الأسطوانة لتحديد المنتج بدقة؛ إذ تحتوي الأسطوانات على ملصقات تُحدد نوع الغاز الذي تحتويه.
رمز لون أسطوانة الغاز الطبي وفقًا للمعايير الهندية
ينطبق المعيار الهندي لترميز ألوان أسطوانات الغاز على تحديد محتويات أسطوانات الغاز المخصصة للاستخدام الطبي. يجب طلاء كل أسطوانة من الخارج بألوان تتوافق مع محتوياتها الغازية. [ 57 ]
علامات دائمة
يحمل كتف الأسطوانة علامات ختم توفر المعلومات المطلوبة حول الأسطوانة. [ 58 ]
علامات ختم على أسطوانة ألومنيوم أمريكية الصنع سعة 40 قدم مكعب وضغط 3000 رطل لكل بوصة مربعة
علامات ختم على أسطوانة ألومنيوم أمريكية الصنع سعة 80 قدم مكعب وضغط 3000 رطل لكل بوصة مربعة
علامات الختم على أسطوانة ألومنيوم بريطانية الصنع سعة 12.2 لتر وضغط 232 بار
علامات ختم على أسطوانة فولاذية إيطالية الصنع سعة 7 لترات وضغط 300 بار
تشمل العلامات المطلوبة عالميًا ما يلي:
- تحديد الشركة المصنعة [ 58 ]
- معيار التصنيع ، الذي سيحدد مواصفات المواد [ 58 ]
- الرقم التسلسلي [ 58 ]
- تاريخ الصنع [ 58 ]
- ضغط الشحن [ 58 ]
- السعة [ 58 ]
- علامة وكالة الاختبار المعتمدة [ 58 ]
- تاريخ كل اختبار إعادة التحقق [ 58 ]
قد تتطلب اللوائح الوطنية وضع علامات أخرى متنوعة، أو قد تكون اختيارية. [ 58 ]
تعبئة
تُملأ أسطوانات الغوص بتوصيل مصدر غاز عالي الضغط بصمام الأسطوانة، ثم فتح الصمام والسماح للغاز بالتدفق إلى الأسطوانة حتى الوصول إلى الضغط المطلوب، ثم إغلاق الصمامات، وتفريغ الضغط من الوصلة، وفصلها. تنطوي هذه العملية على خطر تعطل الأسطوانة أو معدات التعبئة تحت الضغط، وكلاهما يشكل خطراً على المشغل، لذا تُتبع إجراءات للتحكم في هذه المخاطر. يجب الحد من معدل التعبئة لتجنب التسخين الزائد، ويجب أن تبقى درجة حرارة الأسطوانة ومحتوياتها أقل من درجة حرارة التشغيل القصوى المحددة في المعيار المطبق. [ 1 ]
التعبئة بالضغط
بالنسبة للغازات الدائمة، يمكن ملء الأسطوانة بضغط التعبئة، أو أي ضغط أقل مناسب. ويتطلب ذلك عادةً إجراء تعديل لمراعاة تغيرات درجة الحرارة أثناء التعبئة، والاختلاف عن درجة الحرارة المرجعية (عادةً 15 أو 20 درجة مئوية). [ 1 ]
ضغط الشحن
ضغط التعبئة هو أقصى ضغط قياس مسموح به أثناء ملء وعاء الضغط عند تصحيحه وفقًا لدرجة الحرارة المرجعية. ويُطبع ضغط التعبئة بشكل دائم على الأسطوانة. [ 1 ]
التعبئة بالكتلة
لا تتطلب عملية التعبئة بالكتلة تصحيحًا أو تعديلًا لدرجة الحرارة، وهي الطريقة القياسية لتعبئة الغازات المسالة، إذ يتحدد ضغط البخار فوق السائل بدرجة الحرارة، مما يجعلها مؤشرًا غير موثوق لكمية الغاز المسال في الأسطوانة. تتطلب هذه العملية قياس الكتلة المضافة بدقة، ومعايرة الميزان وفقًا لكتلة الأسطوانة الفارغة.
فحص ما قبل تعبئة الأسطوانة
الأحجام الشائعة
الأحجام المذكورة أدناه هي أمثلة على أحجام الأسطوانات ولا تشكل معيارًا صناعيًا.
| حجم الأسطوانة | القطر × الارتفاع، بما في ذلك 5.5 بوصة للصمام والغطاء (بالبوصة) | الوزن الفارغ الاسمي، بما في ذلك 4.5 رطل للصمام والغطاء (رطل) | سعة الماء (رطل) | الحجم الداخلي، 70 درجة فهرنهايت (21 درجة مئوية)، 1 ضغط جوي | مواصفات وزارة النقل الأمريكية | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (لتر) | ( قدم مكعب) | |||||
| 2 حصان | 9 × 51 بوصة (230 مم × 1300 مم) | 187 رطلاً (85 كجم) | 95.5 | 43.3 | 1.53 | 3AA3500 |
| ك | 9.25 × 60 بوصة (235 مم × 1524 مم) | 135 رطلاً (61 كجم) | 110 | 49.9 | 1.76 | 3AA2400 |
| أ | 9 × 51 بوصة (230 مم × 1300 مم) | 115 رطلاً (52 كجم) | 96 | 43.8 | 1.55 | 3AA2015 |
| ب | 8.5 × 31 بوصة (220 مم × 790 مم) | 60 رطلاً (27 كجم) | 37.9 | 17.2 | 0.61 | 3AA2015 |
| ج | 6 × 24 بوصة (150 مم × 610 مم) | 27 رطلاً (12 كجم) | 15.2 | 6.88 | 0.24 | 3AA2015 |
| د | 4 × 18 بوصة (100 مم × 460 مم) | 12 رطلاً (5.4 كجم) | 4.9 | 2.24 | 0.08 | 3AA2015 |
| الألف | 8 × 53 بوصة (200 مم × 1350 مم) | 52 رطلاً (24 كجم) | 64.8 | 29.5 | 1.04 | 3AL2015 |
| BL | 7.25 × 39 بوصة (184 مم × 991 مم) | 33 رطلاً (15 كجم) | 34.6 | 15.7 | 0.55 | 3AL2216 |
| سي إل | 6.9 × 21 بوصة (180 مم × 530 مم) | 19 رطلاً (8.6 كجم) | 13 | 5.9 | 0.21 | 3AL2216 |
| مقاس كبير جدًا | 14.5 × 50 بوصة (370 مم × 1270 مم) | 75 رطلاً (34 كجم) | 238 | 108 | 3.83 | 4BA240 |
| SSB | 8 × 37 بوصة (200 مم × 940 مم) | 95 رطلاً (43 كجم) | 41.6 | 18.9 | 0.67 | 3A1800 |
| 10S | 4 × 31 بوصة (100 مم × 790 مم) | 21 رطلاً (9.5 كجم) | 8.3 | 3.8 | 0.13 | 3A1800 |
| رطل | 2 × 15 بوصة (51 مم × 381 مم) | 4 أرطال (1.8 كجم) | 1 | 0.44 | 0.016 | 3E1800 |
| إكس إف | 12 × 46 بوصة (300 مم × 1170 مم) | 180 رطلاً (82 كجم) | 134.3 | 60.9 | 2.15 | 8AL |
| إكس جي | 15 × 56 بوصة (380 مم × 1420 مم) | 149 رطلاً (68 كجم) | 278 | 126.3 | 4.46 | 4AA480 |
| إكس إم | 10 × 49 بوصة (250 مم × 1240 مم) | 90 رطلاً (41 كجم) | 120 | 54.3 | 1.92 | 3A480 |
| XP | 10 × 55 بوصة (250 مم × 1400 مم) | 55 رطلاً (25 كجم) | 124 | 55.7 | 1.98 | 4BA300 |
| كيو تي | 3 × 14 بوصة (76 مم × 356 مم) (بما في ذلك 4.5 بوصة للصمام) | 2.5 رطل (1.1 كجم) (يشمل 1.5 رطل للصمام) | 2.0 | 0.900 | 0.0318 | 4B-240ET |
| LP5 | 12.25 × 18.25 بوصة (311 مم × 464 مم) | 18.5 رطل (8.4 كجم) | 47.7 | 21.68 | 0.76 | 4BW240 |
| التعليم الطبي الإلكتروني | 4 × 26 بوصة (100 مم × 660 مم) (باستثناء الصمام والغطاء) | 14 رطلاً (6.4 كجم) (باستثناء الصمام والغطاء) | 9.9 | 4.5 | 0.16 | 3AA2015 |
(تحدد مواصفات وزارة النقل الأمريكية المادة والتصنيع والضغط الأقصى بوحدة رطل لكل بوصة مربعة. وهي قابلة للمقارنة مع مواصفات وزارة النقل الكندية ، التي تُظهر الضغط بوحدة بار . ويُقابل رمز 3E-1800 في تسمية وزارة النقل الأمريكية رمز TC 3EM 124 في كندا. [ 59 ] )
أنابيب تخزين الغاز
بالنسبة للأحجام الكبيرة، تتوفر وحدات تخزين الغاز عالية الضغط، والمعروفة باسم الأنابيب . تتميز هذه الأنابيب عمومًا بقطر وطول أكبر من أسطوانات الغاز عالية الضغط، وعادةً ما تحتوي على فتحة ملولبة في كلا الطرفين. يمكن تركيبها منفردة أو في مجموعات على مقطورات أو قواعد ثابتة أو هياكل نقل متعددة الوسائط . نظرًا لطولها، تُركّب أفقيًا على هياكل متحركة. في الاستخدام الشائع، غالبًا ما تُجمع هذه الأنابيب معًا وتُدار كوحدة واحدة. [ 60 ] [ 61 ]
مستودعات تخزين الغاز

يمكن تجميع مجموعات من الأسطوانات ذات الأحجام المتشابهة وتوصيلها بنظام توزيع مشترك لتوفير سعة تخزين أكبر من سعة أسطوانة قياسية واحدة. يُطلق على هذا عادةً اسم بنك أسطوانات أو بنك تخزين غاز. يمكن ترتيب نظام التوزيع للسماح بالتدفق المتزامن من جميع الأسطوانات، أو، في نظام التعبئة المتتالية ، حيث يتم سحب الغاز من الأسطوانات وفقًا لأقل فرق ضغط موجب بين أسطوانة التخزين وأسطوانة الوجهة، مما يُعد استخدامًا أكثر كفاءة للغاز المضغوط. [ 62 ]
وحدات تخزين الغاز الرباعية

مجموعة أسطوانات الغاز، والمعروفة أيضًا باسم حزمة أسطوانات الغاز، هي مجموعة من أسطوانات الغاز عالية الضغط مثبتة على إطار للنقل والتخزين. تتكون عادةً من 16 أسطوانة، سعة كل منها حوالي 50 لترًا، مثبتة بشكل عمودي في أربعة صفوف، كل صف يحتوي على أربع أسطوانات، على قاعدة مربعة الشكل مزودة بإطار مربع مزود بنقاط رفع في الأعلى، وقد تحتوي القاعدة على فتحات لرافعة شوكية. عادةً ما تكون الأسطوانات متصلة ببعضها بواسطة مشعب لاستخدامها كوحدة واحدة، ولكن توجد العديد من الاختلافات في التصميم والهيكل. [ 10 ]
انظر أيضاً
- الغاز المعبأ في أسطوانات – غاز مضغوط ومخزن في أسطوانات
- وعاء ضغط مغلف بمادة مركبة – وعاء ضغط ذو بطانة غير هيكلية مغلفة بمادة مركبة من الألياف الهيكلية
- أسطوانة غوص – حاوية لتزويد الغاز عالي الضغط لعمليات الغوص
- جهاز تعبئة دوار – جهاز لتعبئة أسطوانات غاز البترول المسال
- كيلي (تخزين الغاز) – أنابيب تخزين غاز عالية الضغط ذات حجم كبير
- أسطوانة غاز صغيرة – تُستخدم عادةً للغازات المتخصصة
- باورليت – أسطوانة غاز معدنية صغيرة وغير مكلفة وقابلة للاستخدام لمرة واحدة لتوفير الطاقة الهوائية
- طقم غوص – جهاز تنفس تحت الماء مستقل بذاته
- خزان تخزين – حاوية للسوائل أو الغاز المضغوط
- توصيات الأمم المتحدة بشأن نقل البضائع الخطرة – اللوائح النموذجية للأمم المتحدة
مراجع
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 المعيار الوطني الجنوب أفريقي SANS 10019:2008 حاويات قابلة للنقل للغازات المضغوطة والمذابة والمسالة - التصميم الأساسي والتصنيع والاستخدام والصيانة (الطبعة السادسة ). بريتوريا، جنوب أفريقيا: هيئة المواصفات الجنوب أفريقية. 2008. ISBN 978-0-626-19228-0.
- 1 2 "أسطوانة غاز" . pwent.eu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أكتوبر 2024 .
- ↑ المعيار الوطني الجنوب أفريقي SANS 10019:2023 حاويات قابلة للنقل للغازات المضغوطة والمذابة والمسالة - التصميم الأساسي والتصنيع والاستخدام والصيانة (الطبعة التاسعة ). بريتوريا، جنوب أفريقيا: هيئة المواصفات الجنوب أفريقية. 2023. ISBN 978-0-626-41897-7.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ورقة موقف PP-03-2022: استخدام الخيوط المخروطية والمتوازية (المستقيمة) في أسطوانات سبائك الألومنيوم (ملف PDF) (تقرير). سنغافورة: رابطة الغازات الصناعية الآسيوية. 2022. تاريخ الاطلاع: 25 أكتوبر 2024 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 "التكنولوجيا" . faber-italy.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أكتوبر 2024 .
- ↑ "ISO 13769:2018(en) أسطوانات الغاز - وضع العلامات بالختم" . www.iso.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أكتوبر 2024 .
- ↑ "ISO 13769:2018 أسطوانات الغاز - وضع العلامات بالختم، الطبعة الثالثة" (ملف PDF) . cdn.standards.iteh.ai . 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أكتوبر 2024 .
- ↑ "أسطوانة غاز طبيعي مضغوط من النوع 4" . www.indorussenergy.com/ . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أكتوبر 2024 .
- 1 2 3 4 5 "تقنية الأسطوانات عالية الضغط" . mjcengineering.com . 13 مايو 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أكتوبر 2024 .
- 1 2 "Cylinder Quads / Cascades / Pallets / Banks 16_cylinder_quad.jpg" . www.saboointernational.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أبريل 2024 .
- ↑ "حزمة أسطوانات الغاز: 1. تعريف حزمة أسطوانات الغاز" . pwent.eu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أكتوبر 2024 .
- ↑ "حزمة أسطوانات الغاز: 4. ما هو الحد الأقصى لحجم حزمة أسطوانات الغاز؟" . pwent.eu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أكتوبر 2024 .
- 1 2 3 "المتانة طويلة الأمد لأسطوانات الغاز الفولاذية" (ملف PDF) . ورقة موقف PP-05-2018، مقتبسة من EIGA TB 18/16-2016 . سنغافورة: رابطة الغازات الصناعية الآسيوية . تاريخ الاطلاع: 11 يوليو 2025 .
- ↑ متانة أسطوانات الغاز الفولاذية على المدى الطويل . TB 18/23 (تقرير). بروكسل، بلجيكا: الرابطة الأوروبية للغازات الصناعية. سبتمبر 2023.
- ↑ انظر إلى وعاء الضغط المركب المغلف لمزيد من التفاصيل
- ↑ ستون، دبليو سي (1986). "تصميم أنظمة دعم الحياة المستقلة ذات التكرار الكامل". في: ميتشل، سي تي (محررون) الغوص من أجل العلم 86. وقائع الندوة العلمية السنوية السادسة للغوص التابعة للأكاديمية الأمريكية لعلوم ما تحت الماء . جزيرة دوفين، ألاباما: الأكاديمية الأمريكية لعلوم ما تحت الماء .
- ↑ فريق العمل. "تاريخ شركة ستون إيروسبيس" . أوستن، تكساس: ستون إيروسبيس. مؤرشف من الأصل في 1 يوليو 2017. تم الاطلاع عليه في 13 نوفمبر 2016 .
- ↑ "الباب 49 من قانون اللوائح الفيدرالية: النقل" . المادة 173.301ب: متطلبات عامة إضافية لشحن أوعية الضغط التابعة للأمم المتحدة. (ز) الأسطوانات المركبة المستخدمة تحت الماء . واشنطن العاصمة: وزارة النقل الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 20 ديسمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 21 يناير 2016 .
- ↑ غولوبوفيتش-بوغارسكي، ف.؛ توديتش، م.؛ بيتكوفيتش، س.؛ غلوبوتشكي-لاكيتش، غ. (2021). "متطلبات تصميم وبناء أسطوانات الغاز المخصصة لنقل الغازات المضغوطة والمسالة" . مجلة الفيزياء: سلسلة المؤتمرات . 1781 (1) 012036. Bibcode : 2021JPhCS1781a2036G . doi : 10.1088/1742-6596/1781/1/012036 .
- ↑ دليل الغوص NOAA 2001 ، القسم 5.7 أسطوانات الغاز المضغوط.
- ↑ فريق العمل (2015). "عمليات التصنيع: أسطوانات مصنوعة بالكامل من الألومنيوم" . سالفورد، المملكة المتحدة: شركة لوكسفر لأسطوانات الغاز، لوكسفر هولدينغز بي إل سي. مؤرشف من الأصل في 25 ديسمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 25 ديسمبر 2015 .
- ↑ فريق العمل. "أسطوانة أوروبية مقعرة سعة 12 لترًا بصمام يمين أو يسار" . كتالوج منتجات DirDirect Worldwide . بورتلاند، المملكة المتحدة: شركة Underwater Explorers Ltd. مؤرشف من الأصل في 1 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه في 16 يناير 2016 .
- ↑ روبرتس، فريد م. (1963). الغوص الأساسي: جهاز التنفس تحت الماء المستقل: تشغيله وصيانته واستخدامه ( الطبعة الثانية). نيويورك: فان نوستراند راينهولد.
- ↑ "49 CFR 178.37 - مواصفات أسطوانات الصلب غير الملحومة 3AA و3AAX. (DOT 3AA)" . واشنطن العاصمة: وزارة النقل الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 2 فبراير 2016. تم الاطلاع عليه في 7 ديسمبر 2015 - عبر معهد المعلومات القانونية.
- ↑ شركة وورثينغتون ستيل (3 نوفمبر 2007). "صنع أسطوانة غوص فولاذية من سلسلة وورثينغتون X" . يوتيوب . مؤرشف من الأصل في 18 نوفمبر 2021.
- ↑ "أسطوانات فيتكوفيتشي" . www.vitkovice.az . مؤرشف من الأصل في 1 أغسطس 2021. تم الاطلاع عليه في 1 أبريل 2021 .
- 1 2 3 4 "دليل مفصل لعملية تصنيع أسطوانات غاز البترول المسال" . www.msgascylinder.com . تاريخ الاطلاع: 6 أكتوبر 2024 .
- ↑ هندرسون، ن. س.؛ بيري، و. إ.؛ إيبر، ر. ج.؛ فرينك، د. و. (1970). دراسة تآكل أسطوانات الغوص، المرحلة 1. التقرير الفني رقم 1 الصادر عن المركز الوطني لبيانات حوادث الغوص (تقرير). جامعة رود آيلاند.
- 1 2 BS 341-3:2002 . لندن، المملكة المتحدة: مؤسسة المعايير البريطانية. 2002.
- ↑ "رؤى الحوادث - ثق ولكن تحقق" . شبكة تنبيه الغواصين . تم الاطلاع عليه في 10 يونيو 2026 .
- ↑ وول، دبليو إل (نوفمبر 1978). "ما هو انفجار السائل المتمدد المغلي؟" . مجلة الحرائق . الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق . الصفحات 46-47 . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0015-2617 . تاريخ الاسترجاع: 9 فبراير 2024 .
- ↑ سريفاستافا، يو . (سبتمبر 2013). "إمدادات غاز التخدير: أسطوانات الغاز" . المجلة الهندية للتخدير . 57 (5): 500-506 . doi : 10.4103/0019-5049.120147 . PMC 3821267. PMID 24249883 .
- ^ أمبروز ، توم (10 يونيو 2026). "ALOGAS - Chuỗi cửa hàng Gas - bếp Gas & nước uống" . تم الاسترجاع 10 يونيو 2026 .
- ↑ ISO 3807:2013(en) أسطوانات الغاز - أسطوانات الأسيتيلين - المتطلبات الأساسية واختبار النوع (تقرير). المنظمة الدولية للتوحيد القياسي. 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يونيو 2026 .
- ↑ "ISO 11439:2000 — أسطوانات الغاز – أسطوانات الضغط العالي لتخزين الغاز الطبيعي على متن المركبات كوقود للسيارات" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يونيو 2026 .
- ↑ "ISO 15500-5:2001 — المركبات البرية — مكونات نظام وقود الغاز الطبيعي المضغوط (CNG) — الجزء 5: صمام الأسطوانة اليدوي" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يونيو 2026 .
- ↑ "صمام أسطوانة الغاز الطبيعي المضغوط ISO 15500 -" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يونيو 2026 .
- ↑ "قانون اللوائح الفيدرالية الإلكتروني لوزارة النقل الأمريكية، الباب 49، الجزء 178، الجزء الفرعي ج - مواصفات الأسطوانات - على سبيل المثال DOT 3AL = ألومنيوم غير ملحوم" . www.ecfr.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يونيو 2026 .
- ↑ "السجل الفيدرالي / المجلد 71، العدد 167 / الثلاثاء، 29 أغسطس 2006 / القواعد واللوائح، الباب 49 من قانون اللوائح الفيدرالية، الأجزاء 173 و180، دليل مرئي" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه في 10 يونيو 2026 .
- 1 2 3 4 5 6 "معايير إنتاج أسطوانات الغاز" . pwent.eu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أكتوبر 2024 .
- ↑ "أسطوانات مصنوعة من سبائك الألومنيوم HE30/AA6082 وAA6351 وتُستخدم بشكل أساسي للغازات في أجهزة التنفس تحت الماء: هيئة الصحة والسلامة - تنبيه السلامة" . هيئة الصحة والسلامة . 8 مارس 2018. تاريخ الاطلاع: 16 يناير 2025 .
- 1 2 3 دعم إدارة البضائع الخطرة (16 أبريل 2014). "كيفية اختيار اسم الشحن الصحيح؟" . هوفدورب، هولندا: مجموعة إدارة البضائع الخطرة. مؤرشف من الأصل في 19 يناير 2016. تم الاطلاع عليه في 31 يناير 2016 .
- ↑ "§ 172.101 جدول المواد الخطرة". 49 CFR الفصل الأول الجزء الفرعي ب - جدول المواد الخطرة والأحكام الخاصة (ملف PDF) . واشنطن العاصمة: إدارة سلامة خطوط الأنابيب والمواد الخطرة، وزارة النقل. 8 يناير 2010. الصفحات 134، 207، 249. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 7 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 31 يناير 2016 .
- 1 2 3 4 5 6 اللجنة الاقتصادية لأوروبا، لجنة النقل البري (2014). الاتفاقية الأوروبية المتعلقة بالنقل الدولي للبضائع الخطرة براً (ADR) (ملف PDF) . نيويورك وجنيف: الأمم المتحدة. ISBN 978-92-1-056691-9تمت أرشفة الملف (PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 15 يناير 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 يناير 2016 .
- ↑ "تعليمات التعبئة 200، الجدول 1: الغازات المضغوطة". توصيات بشأن اللوائح النموذجية لنقل البضائع الخطرة (ملف PDF) . المجلد الثاني ( الطبعة التاسعة عشرة المنقحة). نيويورك وجنيف: الأمم المتحدة. 2015. ص 44. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 15 يناير 2016. تم الاطلاع عليه في 2 فبراير 2016 .
- ↑ "المواد المسموح بها في الأمتعة: معلومات للمسافرين بشأن البضائع الخطرة" . لندن: هيئة الطيران المدني. مؤرشف من الأصل في 3 فبراير 2016. تم الاطلاع عليه في 2 فبراير 2016 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 "مذكرة إرشادية رقم 27: إرشادات لنقل أسطوانات الغاز على المركبات" . مذكرة إرشادية من جمعية الغازات المضغوطة البريطانية (الطبعة الأولى ). ديربي، المملكة المتحدة: جمعية الغازات المضغوطة البريطانية. 2015. الرقم الدولي الموحد للدوريات 0260-4809 . مؤرشفة من الأصل في 6 أبريل 2016. تم الاطلاع عليها في 31 يناير 2016 .
- ↑ "نقل كميات صغيرة من أسطوانات الغاز على المركبات" . النشرة 1: المراجعة 5. ديربي، المملكة المتحدة: الجمعية البريطانية للغازات المضغوطة. 2015. مؤرشفة من الأصل في 13 مارس 2016. تم الاطلاع عليها في 31 يناير 2016 .
- ↑ وزارة النقل الأمريكية (يناير 2016). "المادة 171.1: مدى انطباق لوائح المواد الخطرة على الأشخاص والوظائف". المدونة الإلكترونية للوائح الفيدرالية، الباب 49 - النقل . واشنطن العاصمة: وزارة النقل الأمريكية. مؤرشفة من الأصل في 20 ديسمبر 2015. تم الاطلاع عليها في 2 فبراير 2016 .
- وزارة النقل الأمريكية (20 يناير 2016). " الجزء 173 - الشاحنون - المتطلبات العامة للشحنات والتغليف" . قانون اللوائح الفيدرالية، الباب 49 - النقل . واشنطن العاصمة: مكتب النشر الحكومي الأمريكي. مؤرشف من الأصل في 20 ديسمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 23 يناير 2016 .
- ↑ وزارة النقل الأمريكية. "قانون اللوائح الفيدرالية 49 - النقل" . 49 CFR 173.115 - الفئة 2، الأقسام 2.1، 2.2، و2.3 . إيثاكا، نيويورك: معهد المعلومات القانونية بكلية الحقوق بجامعة كورنيل. مؤرشف من الأصل في 27 يناير 2016. تم الاطلاع عليه في 21 يناير 2016 .
- ↑ إدارة سلامة خطوط الأنابيب والمواد الخطرة. "قائمة التصاريح الخاصة" . واشنطن العاصمة: إدارة سلامة خطوط الأنابيب والمواد الخطرة. مؤرشف من الأصل في 29 يناير 2016. تم الاطلاع عليه في 23 يناير 2016 .
- ↑ "DOT-SP 14951 (المراجعة العاشرة)" . وزارة النقل الأمريكية، إدارة سلامة خطوط الأنابيب والمواد الخطرة. 8 مايو 2025. مؤرشف من الأصل في 29 مارس 2021. تم الاطلاع عليه في 15 يوليو 2025 .
- ↑ موناهان، كوري (1 يوليو 2011). "هل تُعتبر الأسطوانات مواد خطرة؟" . مؤرشف من الأصل في 27 يناير 2016. تم الاطلاع عليه في 21 يناير 2016 .
- ↑ "احزم بأمان: أسطوانات الغوص المضغوطة" . واشنطن العاصمة: إدارة الطيران الفيدرالية. 19 مارس 2013. مؤرشف من الأصل في 28 يناير 2016. تم الاطلاع عليه في 21 يناير 2016 .
- ↑ "My TSA" . نتائج البحث عن أسطوانة غوص . أمن النقل. مؤرشف من الأصل في 18 أبريل 2023. تم الاطلاع عليه في 21 يناير 2016 .
- ↑ "المعيار الهندي لرمز لون أسطوانات الغاز" . melezy.com . 28 يوليو 2021. تم الاطلاع عليه في 6 يونيو 2023 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 اللجنة الفنية ISO/TC 58، أسطوانات الغاز، اللجنة الفرعية SC 4 (1 يوليو 2002). "أسطوانات الغاز - وضع العلامات" . ISO 13769 ( الطبعة الأولى). جنيف، سويسرا: المنظمة الدولية للمعايير. مؤرشف من الأصل في 9 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 8 نوفمبر 2016 .
- ↑ "أسطوانات نموذجية من سلسلتي SC وMC" (ملف PDF) . FITOK . تم الاطلاع عليه في 1 فبراير 2023 .
- ↑ "UG: Gas Kelly Tubes & Banks" . www.uniquegroup.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أبريل 2024 .
- ↑ "مقطورات أنابيب تخزين الغاز عالية الضغط" . www.easonindustrial.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أبريل 2024 .
- ↑ هارلو، ف. (2002). دليل مخترق الأكسجين . دار نشر إيرسبيد. رقم ISBN 0-9678873-2-1.
مصادر
- برنامج الغوص التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (الولايات المتحدة) (28 فبراير 2001). جوينر، جيمس ت. (محرر). دليل الغوص التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، الغوص من أجل العلوم والتكنولوجيا (الطبعة الرابعة ). سيلفر سبرينغ، ماريلاند: الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، مكتب أبحاث المحيطات والغلاف الجوي، البرنامج الوطني لأبحاث قاع البحر. ISBN 978-0-941332-70-5.قرص مضغوط تم إعداده وتوزيعه بواسطة خدمة المعلومات التقنية الوطنية (NTIS) بالشراكة مع الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) وشركة بيست للنشر
روابط خارجية
- ناسا - معايير السلامة للأكسجين والتعامل معه
- مذكرة إحاطة: صمامات الأسطوانات في خزانات الأكسجين عالية الضغط، التاريخ: 6 يناير 2025
- الوعاء الصدري
- حاويات
- تقنيات الغاز
