4.3. Автомобильные баллоны для КПГ
До 2001 года металлические баллоны для КПГ, находившиеся в эксплуатации до настоящего времени, изготавливались по ГОСТ 949-73 из углеродистой или легированной стали. Они предназначены для хранения КПГ на борту автомобиля при температуре от -50 °С до +60 °С, при максимальном рабочем давлении 19,6 МПа. Баллоны имеют номинальную емкость - 50 л и изготавливались из стальных бесшовных труб.
На наружной поверхности баллона в районе сферической части горловины указаны следующие паспортные данные:
- товарный знак предприятия-изготовителя;
- дата (месяц и год) изготовления (испытания) и год следующего испытания (8-93-96);
- номер баллона по системе нумераций предприятия-изготовителя;
- вид термообработки: N - нормализация, V - закалка с отпуском;
- рабочее давление (Р) и пробное гидравлическое (П) в кгс/см;
- объем баллона в литрах (V 50,0);
- масса баллона (М 91,2) в кг (фактическая с погрешностью ±0,2 кг);
- клеймо ОТК.
Объем баллона указывался номинальный. С 1996 года объем баллона указывался фактический с точностью ±0,3 л.
Баллоны окрашены снаружи масляной, эмалевой или нитрокраской в красный цвет. Паспортные данные после окраски должны быть отчетливо видны.
В 90-х годах некоторые организации разработали конструкции и освоили производство облегченных баллонов из композитных материалов.
Существуют конструкции следующих типов баллонов из композитных материалов:
металлокомпозитный баллон - с металлическим лейнером;
цельнокомпозитный баллон - с неметаллическим лейнером;
цельнокомпозитный баллон без лейнера.
Лейнер - это герметизирующая оболочка баллона, часто выполняющая роль силовой оболочки (корпуса) баллона. Чаще лейнер изготавливают из высокопрочной стали, но может быть выполнен и из композитного материала или алюминия.
Корпус лейнера на специальных станках обматывается несколькими слоями армирующего материала, представляющего собой нить из стеклянных, органических, углеродных и т.п. волокон. Если лейнер несущий, т.е. выполняющий роль корпуса баллона, применяют кольцевую (катушечную) намотку, а если лейнер не несущий, то применяют спирально-кольцевую (типа "кокон") намотку нитей.
Каждый слой нитей покрывается композитным материалом с компонентным составом по типу эпоксидной смолы.
Баллоны могут эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха от -40 °С до +60 °С. Количество циклов нагружения не менее 15000. Коэффициент запаса прочности после проведения циклических испытаний не менее 2,6. Срок службы от 8 до 15 лет.
Технические характеристики некоторых баллонов представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБИЛЬНЫХ БАЛЛОНОВ
ДЛЯ КПГ ИЗ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Показатель характеристики баллона | Организация | разработчик | (изготовитель) |
ДАО "ОРГЭНЕРГОГАЗ", г.Москва | АО "Техномаш", г.Москва | КБ "Союз", | |
(Орский машиностроительный завод (г.Орск)) | |||
1 | 2 | 3 | 4 |
Количество баллонов в типоразмерном ряду, шт. | 3 | 14 | 5 |
Объем баллона, л | от 50 до 400 | от 28 до 97 | от 82 до 400 |
Диаметр баллона, мм | от 300 до 400 | 254 и 322 | от 211 до 525 |
Длина баллона, мм | от 900 до 2000 | от 720 до 1470 | от 650 до 2860 |
Масса баллона, кг | 23 | от 21,0 до 66,5 | от 45 до 350 |
Удельная масса, кг/л | от 0,46 до 0,55 | от 0,66 до 0,76 | от 0,62 до 0,87 |
Коэффициент запаса прочности | 2,6 | 2,6 | 2,6 |
Рабочее давление, МПа (кгс/см) | от 19,6 (200) до 24,5 (250) | 19,6 (200) | 19,6 (200)* |
Срок службы, лет | 8 | 15 | 10* |
Периодичность освидетельствования, лет | 8 | 5 | 3 |