Технология изготовления газовых баллонов

Использование природного газа метан в качестве альтернативного топлива с каждым годом увеличивается. Для этого используются газовые баллоны, которые должны иметь высокое качество и соответствовать всем нормам безопасности. Но далеко не все производители придерживаются этого.

В данной статье речь пойдет о качестве и надежности метановых баллонов высокого давления, предназначенных для легковых и грузовых автомобилей, которые реализует компания «ЭВЭН-ГАЗ».

Входной контроль

Трубы для изготовления баллонов строго проверяются на механические свойства и геометрические размеры. И только из труб, которые соответствуют всем параметрам разрешается производить баллоны. Резка труб по установленным размерам осуществляется при помощи специального станка. Трубы с помощью высокочастотного тока в индукционной печи, при температуре 1 050 – 1 100 градусов Цельсия, проходят процесс вальцовки на высокой скорости валом из титанового сплава, на полностью автоматизированном станке. Возникшая на дне трубы во время вальцовки пуповина отрезается специальным станком и на испытательном стенде проверяется на герметичность под давлением в 200 атмосфер. В индукционной печи с помощью высокочастотного тока вторая сторона трубы накаляется до 1 050 -1 100 градусов и вальцуется горловина.

В результате этого толщина обрабатывающей стороны трубы улучшается в два три раза. Продукт, прошедший вальцовку в печи при температуре 900 градусов, проходит закалку и отпуск при температуре 600 градусов. После термообработки поверхность каждого баллона очищается специальным станком, который распыляет металлические частицы под высоким давлением. Для определения трещин и пустот на стенках баллона, каждый баллон проходит ультразвуковое обследование. Нарезка резьбы производится на специальном станке, то есть резьба на горловине нарезается как минимум в четырнадцать витков, под углом 2,5 градуса.

Качество данного процесса проверяется резьбовым калибром и пробками на каждом баллоне. Пескоструйный станок для предотвращения преждевременного повреждения очищает внутреннею часть баллона от ненужных остатков и других дефектов, которые при эксплуатации могут отделится от стен баллона и проникнуть в путь предохраняющий клапан. Каждый очищенный баллон проходит визуальный осмотр с помощью фонаря. На гидравлическом испытательном станке определяется масса пустотного баллона.

Объем определяется с помощью компьютера и в течении 5 минут под давлением 300 атмосфер определяется состояние баллона. На испытательном пневматическом станке, под давлением в 200 атмосфер, проверяется герметичность баллона в течении 10 минут. То есть, баллоны, заполненные воздухом под давлением 200 атмосфер, погружаются в емкость с водой и проверяются на наличие трещин и дефектов в области стенок, днища, горловины и резьбы в течении 10 минут. Прошедшие все испытания баллоны маркируются путем гравировки в соответствии с требованиями нормативных документов.

На современной линии покраски на баллоны наносится краска способом напыления, после чего баллоны отправляются в печь, разогретую до 230 градусов по Цельсию. Каждый готовый баллон визуально проверяется на качество, наличие паспорта, инструкции по эксплуатации и упаковывается в полиэтиленовый пакет.

Из каждой партии готовой продукции для испытания берутся баллоны и высококвалифицированными специалистами проводятся испытания в аккредитованной испытательной лаборатории. Далее рассматриваются основные виды испытаний. Но это не полный перечень.

Испытания для определения разрывного давления

Баллон заполняют водой и опускают в яму, и медленно повышают давление до разрыва баллона. В нормативном документе установлено требование к минимальному разрывному давлению 45 МРа. В настоящее время минимальное разрывное давление предлагаемых нами баллонов составляет 55МРа.

Определение циклической долговечности

Заполненный гидравлическим маслом баллон испытывается от 2 до 26 МРа. В нормативном документе указано, что на каждый гарантированный год, испытание на циклическую долговечность должно проводится 1 000 раз. Поэтому требованию, изъятый из каждой партии баллон, который имеет 15 лет гарантии, должен испытываться на циклическую долговечность 15 000 раз. На сегодняшний день над баллонами, предлагаемые нашей компанией, проводятся испытания в 30 000-45 000 раз. А это значит, что при правильной эксплуатации, баллоны могут служить больше, чем гарантированный срок.

Испытания на огнестойкость

Основной целью данного испытания является выяснение огнестойкости и работы предохранительного клапана баллона в случае аварии и возникновения огня в автомобиле. Баллон, заполненный газом, под давлением 20МРа подвергается открытому огню, температура которого достигает 590 градусов Цельсия в течении 5 минут. В этом случае предохранительный клапан должен расплавится и баллон, не взрываясь, должен выпустить весь газ.

Испытания на ударостойкость

Баллон охлаждается до -50 градусов и подвергается удару с силой в 300 джоулей на специальном стенде. Цель испытания, определить ударостойкость в разных климатических условиях. Если все результаты испытаний баллона, выбранного из партии положительные, то проводится оформление и сертификация.