Sức mạnh và khả năng chịu áp lực của
xi lanh khí thép liền mạch là những yếu tố chính góp phần vào việc sử dụng rộng rãi chúng để lưu trữ và vận chuyển khí nén. Xi lanh thép liền mạch được thiết kế và sản xuất để chịu được áp suất bên trong cao một cách an toàn. Dưới đây là tổng quan về sức mạnh và khả năng chịu áp lực của họ:
Độ bền vật liệu: Bình chứa khí bằng thép liền mạch thường được làm từ thép cacbon hoặc thép hợp kim cường độ cao. Việc lựa chọn thép có đặc tính cơ học cụ thể đảm bảo rằng xi lanh có thể chịu được ứng suất và biến dạng do khí nén bên trong gây ra.
Kết cấu liền mạch: Việc không có các đường hàn dọc theo chiều dài của hình trụ là một lợi thế đáng kể về độ bền của nó. Các đường hàn trong các loại xi lanh khác có khả năng tạo ra các điểm yếu dễ bị căng thẳng, ăn mòn và mỏi hơn.
Xếp hạng áp suất: Xi lanh thép liền mạch được sản xuất với nhiều mức áp suất khác nhau, cho biết áp suất tối đa mà xi lanh có thể chịu được một cách an toàn. Xếp hạng áp suất thường được đo bằng pound trên inch vuông (psi) hoặc bar. Xếp hạng áp suất phổ biến nằm trong khoảng từ khoảng 1800 psi (124 bar) đến hơn 6000 psi (414 bar), nhưng xi lanh áp suất cao hơn có thể được thiết kế cho các ứng dụng chuyên dụng.
Yếu tố an toàn: Các kỹ sư cân nhắc yếu tố an toàn khi thiết kế trụ thép liền mạch. Những yếu tố này đảm bảo rằng các bình có giới hạn an toàn cao hơn áp suất vận hành dự định. Các yếu tố an toàn giải thích cho những biến đổi tiềm ẩn về đặc tính vật liệu, quy trình sản xuất và tải trọng động mà xi lanh có thể gặp phải trong quá trình xử lý, vận chuyển và sử dụng.
Kiểm tra thủy tĩnh: Trước khi đưa xi lanh vào sử dụng, chúng phải trải qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt, bao gồm cả kiểm tra thủy tĩnh. Điều này liên quan đến việc tạo áp suất cho xi lanh bằng nước đến mức vượt quá áp suất làm việc của nó. Sự giãn nở của xi lanh dưới áp suất được đo và dữ liệu này được sử dụng để xác minh độ bền và tính toàn vẹn của xi lanh.
Tiêu chuẩn thiết kế: Bình chứa khí bằng thép liền mạch được sản xuất theo các tiêu chuẩn quốc tế nghiêm ngặt như ISO 9809, quy định DOT (tại Hoa Kỳ), tiêu chuẩn EN (tại Châu Âu) và các tiêu chuẩn khu vực khác. Các tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu đối với vật liệu, quy trình sản xuất, thiết kế, thử nghiệm và kiểm tra.
Ứng dụng chuyên biệt: Trong một số trường hợp, xi lanh thép liền mạch được thiết kế cho các ứng dụng cụ thể đòi hỏi khả năng chịu áp suất cao hơn. Các ứng dụng này có thể bao gồm các quy trình công nghiệp chuyên biệt, lưu trữ khí áp suất cao cho các mục đích khoa học hoặc nghiên cứu nhất định hoặc các ứng dụng hàng không vũ trụ.