موقع المهندس موقع المهندس بيت كل مهندس يحدث هذا النوع من التصدع عند تعريض المعدن لوسط غني بالهيدروجين، حيث تقوم ذرة الهيدروجين بامتصاص سطح المعدن مسببة تصدعات سطحية بعيدة عن البنية الشبكية الداخلية لمعان الفولاذ. يمكن اختصار أسباب حدوث HEE على برج العنفة بما يلي:
تتناسب إمكانية حدوث ظاهرة HEE طرداً مع مربع زيادة الضغط. لذا يقترح تصميم برج العنفة لتخزين الهيدروجين بضغط منخفض نسبياً.
كلما زادت نقاوة الهيدروجين المواد تخزينه تزداد إمكانية حدوث HEE لذلك يفضل وجود نسبة من الأوكسجين لا تتجاوز pmm 22 أي 02% من الحجم الكلي عند الضغط الجوي.
نعومة المعدن تقلل إمكانية حدوت HEE لأن بزيادة الخشونة يزداد سطح المعدن المواجه للهيدروجين.
زيادة قساوة المعدن تضخم تأثير HEE.
لحام أجزاء البرج يسبب حدوث HEE لأن مناطق اللحام تشكل “نقاط قاسية” تحوي الكربون بشكل كبير نسبياً ويسمح بوجود نسبة كربون في لحام أبراج الهيدروجين لا تتجاوز 0.28% فقط.
بناء على الاعتبارات السابقة فإن خطر حدوث HEE لا يمنع من استخدام أبراج تخزين الهيدروجين، ويمكن تلافيه باتخاذ الاحتياطات المناسبة عند التصميم.
3- أنواع تصميم البرج المخزون Conceptual Designs:
هناك عدة تصميمات لبرج تخزين الهيدروجين يمكن تنفيذها بعد إجراء دراسة للتكاليف واختيار التصميم الاقتصادي.
التصميم الأول: وهو أبسط هذه التصاميم مبين في الشكل التالي:
نلاحظ في هذا التصميم أن أنبوب الضغط الحافظ للهيدروجين يلحم في أعلى وأسفل البرج، ويتم وضع كل من السلم وخط نقل القدرة خارج البرج. عند نقل خط القدرة إلى الخارج يجب أن تتم حمايته جيداً بوضعه ضمن أنابيب خاصة. يتطلب هذا – من أجل العنفة المدروسة – وضع حوالي 9m من خط النقل خارج البرج.
أسفل الغطاء الموجود في نهاية الأنبوب يمكن أن تبقى التجهيزات التي توجد عادة كما هي. يحتوي أنبوب الضغط على الهيدروجين المضغوط (الذي يعتبر بمثابة وعاء ضغط) وهو لا يؤثر على تصميم القمرة أو أداء الدوار.
يمكن تطبيق هذا المبدأ بشكل واسع لأنه يوفر حجما لا بأس به لتخزين الهيدروجين بإجراء تعديلات بسيطة على التصميم التقليدي للبرج. كما يتم اعتماد هذا التصميم على أنه التصميم الاقتصادي في معظم الحالات.
التصميم الثاني: يتطلب هذا التصميم وجود أنبوب في محور البرج ليحمي خط نقل القدرة وبالتالي يمكن استخدام كبل نقل القدرة التقليدي دون تغيير.
في هذا التصميم تم اعتماد مبدأ أقل تعديل ممكن على التصميم. وعلى الرغم من التكلفة الإضافية للأنبوب الحاوي على كبل نقل القدرة والمزيد من التعقيد أثناء تنصيب البرج إلا أننا نستطيع كما ذكرنا استخدام الكبل التقليدي نفسه.
يختلف هذا التصميم عن التصميم السابق بإمكانية إضافة أنبوب كبير بشكل يتسع للدرج الشخصي لأن الدرج الخارجي يمكن أن يسبب بعض المشاكل كتعشيش العصافير عليه وتشكل الجليد وغيرها. ونأخذ بعين الاعتبار أن الدرج الداخلي يخفض 10% من حجم تخزين الهيدروجين مما يرفع نسبة الكلفة إلى الحجم.
هذه التكاليف الإضافية وتعقيد تنصيب الأنبوب ذو القطر الكبير تجعل هذا التصميم أقل جاذبية من غيره من التصاميم ولكن يمكن تطويره في المستقبل ليصبح اقتصاديا أكثر.
التصميم الثالث: وهو تعديل عن التصميم الأول ويتطلب تكاليف إضافية بسبب التغيير في أسفل غطاء التخزين. حيث تتم الاستعاضة عن غطاء أنبوب تخزين الهيدروجين بلوح رقيق يتم لحامة مع الجزء السفلي من البرج. هذا اللوح يعمل كسدادة ولكنة غير مصمم ليتحمل ضغط الحمل. يتم التحكم بضغط الهيدروجين بواسطة أساس البرج ومسامير التدعيم الموجود في قاعدة البرج.
هذا التصميم يؤمن مزيدا من حجم تخزين الهيدروجين أي سعة أكبر. ولكن ينشأ عزم انحناء كبير يؤثر على الأساس حيث يمارس الهيدروجين المضغوط ضغطاً كبيراً في منتصف الأساس الذي يجب أن يصمم أن يتحمل هذا الضغط. تتم تثبيت مسامير التدعيم حول محيط الأساس. ونراعي أيضا وجود الكترونيات القدرة في قاعدة البرج.
