بررسي چالش ها و مشكلات موجود در طرح ملي CNG و ارائه مدلي رياضي- تحليلي برای حل آنها

1. اولين کنفرانس ملي CNG و نمايشگاه صنايع وابسته بررسي چالش ها و مشكلات موجود در طرح ملي CNG و ارائه مدلي رياضي- تحليلي برای حل آنها علی اصغر بیطرفان عضو هیات علمی-کارشناس ارشد پژوهشكده مكانيك سازمان پژوهشهاي علمي و صنعتي ايران سام رسول زاده كارشناس ارشد مواد و متالورژي دانشگاه صنعتي شريف عضو پژوهشکده تحقيقات فضايی سازمان فضايی ايران

2. 1 استفاده از سوخت هاي جايگزين و ضرورت ملي توسعه زير ساختهاي صنعت CNG در كشور • سوخت جايگزين (Alternative Fuels) • جايگزيني سوخت CNG • با اين حال صنعت CNG در كشور با چالش ها و تنگناهايي مواجه مي باشد كه مساله فناوري توليد مخزن و مجموعه هزينه توليد آن به همراه ساير بخشها ( نظير كيت CNG و ايستگاههاي سوخت رساني ) جزء مهمترين اين مشكلات مي باشد. مشكلات زيست محيطي 2 كمبود شديدي در منابع انرژي

3. 1 فناوري توليد مخزن 2 هزينه توليد مخزن 3 4 مجموعه هزينه كيت و ايستگاه شارژ ( جايگاه يا ايستگاه سوخت رساني) و ... چالش ها ، تنگناها و مشكلات موجود در بحث توليد مخازن تحت فشار در طرح مليCNG مخزن مورد استفاده در ايران

4. فناوري توليد مخزن • توليد ماده اوليه مخزن ماده اوليه مخزن كه بايستي ويژگي هاي خاصي داشته باشد در حال حاضر طبق استانداردهاي جهاني عمدتا ً‌از آلياژ34CrMo4 ساخته مي شود

6. مخازن CNG • يکي از واحدهاي مهم در صنعت CNG به دليل اهميت آن در ايمني، مخازن CNG مي باشد که بتوانند گاز CNG فشرده شده با فشار حدود 220 بار را ذخيره کرده و به دفعات شارژ و دشارژ شوند. • اين مخازن داراي 4 نوع مي باشند. • مخازن نوع سوم – مخازن تمام فلزي (CNG-3) اين مخازن مانند نوع دوم بوده اما تمام مخزن الياف پيچي شده است. • مخازن نوع چهارم – مخازن تمام کامپوزيت (CNG-4) اين نوع مخازن داراي يک لايه داخلي از جنس پليمر بدون درز مي باشد و تمامي آن الياف پيچي مي شود. انواع مخازن • مخازن نوع اول- مخازن تمام فلزي (CNG-1) • اين نوع مخازن از جنس فولاد يا آلومينيوم هستند • مخازن نوع دوم- مخازن کمرپيچ (CNG-2) • اين نوع مخازن داراي يک لايه داخلي از جنس فولاد يا آلومينيوم بدون درز هستند و قسمت استوانه اي آنها توسط الياف شيشه، آراميد، کربن يا مخلوطي از آنها که آغشته به رزين است پيچيده شده است.

7. سیستم تغذیه سوخت خودرو با سوخت CNG

8. فرآيندهاي توليد مخازن CNG • مخازن نوع اول (مخازن تمام فلزي) • مخازن نوع دوم (با لاينر فلزي و پيچش محيطي کامپوزيتي درناحيه استوانه اي ياکمر پيچ ) • مخازن نوع سوم(مخازن تمام فلزي با پوشش كامپوزيتي) • مخازن نوع چهارم (مخازن تمام کامپوزيت)

9. روش توليد با استفاده از لوله

10. روش توليد با استفاده از بيلت

11. روش توليد با استفاده از ورق

13. Manufacture Procedure

14. تصميم گيري براي انتخاب روش • با توجه به روشهاي ساخت سيلندرهاي نوع اول CNG و • نيز با عنايت به مزايا و معايب استفاده از هرروش موارد زير پيشنهادمي گردد: • چنانچه هدف توليد سيلندر در محدوده اقطار mm 200 > D باشد • از روش ساخت سيلندر با (Billet) استفاده مي شود. • چنانچه هدف احداث كارخانه جهت توليدسيلندر • با قطري در محدوده mm 400 >mm < D 200باشد، • روش توليد با ورق (Plate) توصيه مي گردد ، • هر چند که براي اقطار کمتر نيز قابل استفاده است. • در صورتيكه خواسته شود سيلندرهايي با قطري خارج از محدوده هاي • ذکر شده توليد شود ، روش توليد با لوله توصيه مي شود.

15. خودروهاي مورد نظر سازمان بهينه سازي مصرف سوخت كشور جهت پروژه تبديل كارگاهي 1- پيكان 2- سمند 3- پيكان RD 4- وانت پيكان 5- وانت نيسان 6- پژو 405 7- وانت مزدا 8- پرايد 9- پاترول 10- تويوتا لندكروز

16. خودروهاي مورد نظر سازمان بهينه سازي مصرف سوخت كشور جهت پروژه تبديل كارگاهي

17. نما و برشهایی از مخازن تحت فشار

18. فرآیند ساخت مخزن

20. فرآيند توليد مخازنCNG در فرآيند توليد مخازن CNGاز تجهيزات زير استفاده مي شود. • Cutting saw with feeding table • inside sand blasting • induction heating of the bottom end • hot forming of bottom end • form press for the bottle bottom • cutting unit • induction heating for bottle heat • hot forming of the bottle neck • storage unit • hardening and annealing furnace • in-line hardness testing • machining of the bottle neck • Test stands • Outside sand blasting • stamping unit • Valve mounting • Coating chamber • Workshop • Laboratory

21. فرآيند توليد مخازنCNG • AUTOMOTIVE/TRUCK • Wheels Shock Absorbers Exhaust Converters Filter Bodies • AEROSPACE / AVIATION/DEFENSE • Nose Cones Jet Engine Parts Inlet Nacelles Rocket/Missile Parts • PRESSURE VESSELS • SCBACNG Industrial Gas Tank Ends • HVAC/AIR CONDITIONING • Venturis Ducting Reducers Flanges & Caps Fan Shrouds • INDUSTRIAL PRODUCTS • Pulleys/ Sheaves Conveyor Rollers Oil Filters Bearing Components • CONSUMER/ MEDICAL PRODUCTS • Institutional Cookware Pots & Pans Musical Instruments Sterile Sample Containers • INDUSTRIAL / COMMERCIAL LIGHTING • Lamp Shades Recessed Lighting Light Reflectors Lamp Posts

22. مزاياي فرآيندSpinningنسبت به ساير فرآيند ها • انجام چندين فرآيند در يک مرحله شکل دهي • تغيير آسان و سريع پروفيل قطعه با استفاده از نرم افزار دستگاه • تغيير سريع پارامترهاي شکل دهي و در نهايت پايين آمدن قيمت طراحي • تلرانس هاي دقيق در تمامي قطعات توليدي • کاهش هزينه توليد و ابزار • کمترين حد تلفات مواد

23. انواع فرآيند Spinning * شکل دهي سرد بيشتر در شکل دهي قطعات ساخته شده از ورق فلزي بکار مي رود.

24. شکل دهي داغ بيشتر در شکل دهي قطعات ساخته شده از Plate و Billet بکار مي رود.

25. Hot Spinning Procedure

26. Hot Spinning Procedure

27. Spinning فرآيند شکل دهي چرخشي مواد با استفاده از دستگاهي شبيه تراش است. 1- Disc Blank 2. Spinning Roller 3. Mandrel 4. Clamping Plate 5. Blank Support Unit 6. Trimming Plate 7. Spindle 8. Cross Slide 9. Tailstock

28. فرآيند شکل دهي مخازن CNG در توليد مخازن CNG بمنظور شکل دهي سر و ته مخزن از فرآيندHot Spinning استفاده مي شود. • اجزاء تشکيل دهنده دستگاه : • کوره القائي (ممکن است بصورت يک واحد مجزا از دستگاه باشد) • رول هاي انتقال مواد • بخش شکل دهي ( ماشين فرم) • پرس فرم • مشعل يا جبران کننده تلفات حرارتي • رول هاي شکل دهي • واحد کنترل

29. فرآيند شکل دهي مخازن CNG

30. فرآيند شکل دهي مخازن CNG

31. متغیرهای تصمیم گیری 1- میزان گاز قابل استحصال 2- ظرفیت واردات گاز یه کشور 3- هزینه استحصال گاز 4- هزینه های مربوط به انتقال گاز 5- هزینه ایستگاه های شارژ 6- هزینه های تولید کیت 7- ظرفیت تولید و واردات کیت 8- امکان واردات مخزن 9- ظرفیت واردات مخزن 10- امکان ساخت مخزن در داخل کشور 11- هزینه ساخت مخزن

32. ادامه 12- نحوه انتخاب موقیت های کشوری برای جزیره ای کردن سامانه دوگانه سوز 13- نحوه انتخاب در تجهیز خودروهای شخصی یا عمومی 14- نحوه انجام خدمات بازرسی ادواری 15- نحوه انتخاب دوگانه سوز کردن خودروها در کارخانه یا گارگاه 16- ظرفیت کشور در ارائه خدمات بهره برداری از جایگاه های شارژ 17- ظرفیت جایگاه ها در سوخت رسانی به خودروها 18- میزان استقبال مردم از سامانه دوگانه سوز 19- تاثیرات تصمیم گیری کلان کشوری 20- اثرات تحقیقات میدانی و آزمایشگاهی

33. ماتريس تصميم گيري در روشRFM

34. نمودار ستونی تحليل EAM بر مبنای مديريت ريسک برای متغير A

35. نمونه‌اي از نمودار تصميم گيري سه متغيره مساحت نواحي مربوط به فاكتورهاي ممانعت كننده – مساحت نواحي مربوط به عوامل جلو برنده =Δ طول واحد متغير تصميم گيري × (X) مقادير پذيرش = طول × عرض = S

36. ضرايب وزنی تصميم گيری سه متغيره

38. مطالعه و بررسي نظرات مصرف کنندگان مطالعه و بررسي پيشنهادات ارائه شده براي بهبود محصول تطبيق نظرات و پيشنهادات با محصول موجود جلب نظر صاحبان صنعت براي انجام اصلاحات يا تغييرات لازم لازم تدوين روش کار براي انجام تحقيقات طراحي و ساخت نمونه جديد بررسي نظرات مقايسه اي تعدادي از افراد صاحبنظر توليد محدود محصول بهبود يافته و جمع آوري و بررسي نظرات اختصاص بخشي از خط توليد به محصول جديد تدوين دانش فني محصول بهبود يافته گامهای لازم برای تحقيق در زمينه بهبود محصول

39. منابع • ]1[: داده‌هاي آماري ارائه شده در اين بخش از منابع اطلاعاتي وب سايتهاي زير استخراج شده است: • WWW.AFTAB.IR :مقاله‌اي تحت عنوان خودروهاي گاز سوز در برزيل خاور ميانه و ايران مربوط به 19/2/1386 • وب سايت رسمي انجمن تحقيقي و ترويجي سوخت‌هاي جايگزينWWW.AFUEL.IR: • WWW.NIGC.IR, WWW.IFCO.IR • [2]: Edgar C.Bain and Harold W. Faxfon , Alloying Elements in Steel, American Society for Metals, 2nd Edifion , 1966, pp 110-131. • [3]: S.Rasoulzadeh, F. Tafreshi, K.J. Baker, “Predication of Simulated Red Hardness effect and lt's Relation with Hot Creeping Strength of Cr-Mo Steels” , 4th International Conference on Engineering Design and Automation, Orland, Florida, USA, July 2000. • ]4[: وحيد اصفهانيان، ايستگاه سوخت رساني CNG، مركز تحقيقات خودرو، سوخت و محيط زيست دانشگاه تهران و سازمان بهينه سازي مصرف سوخت كشور، چاپ اول، 1385 ، ص ص 574-586. • [5]: Jay Heizer and Barry Render, Production and Operations Management: Strategies and Tactics (Quantitative Methods and Applied Statistics), Allyn & Bacon, 3rd Edition, 1993, pp 385-415. • [6]: Waren H. Fiers, S.K. Landvin and R.B. Vancofner, “Random Estimation on Data Handling for Carrying Relations of DMM Structure Analyzing Method”, 3rd American Economy Management and Services Conference, 1973 , pp 834-861. • [7]: Thomas R. Scavo and Byron Petraroja, “Adventures in Statistics”, Journal for Research in Mathematics Education (JRME), July 1996, pp 53-81. • ]8[: علي اصغر بيطرفان و غلامحسين لياقت، روش تحقيق در علوم مهندسي، دانشگاه تربيت مدرس و سازمان پژوهش هاي علمي و صنعتي ايران، چاپ اول ، 1377 ، ص ص 200-188 .

40. با تشکر