Кратко о композитных баллонах...

Компримированный природный газ (КПГ) - доступное и дешевое на данный момент топливо для автомобиля. Его цена составляет примерно 50% от стоимости бензина, а по экологическим показателям он соответствует требованиям стандарта "Евро-4". Газовый автомобиль практически не загрязняет окружающую среду своими выбросами, содержание вредных веществ в его выхлопе меньше, чем в бензиновом с платино-родиевым каталитическим пакетом. Применение газового моторного топлива в автомобиле и других транспортных средствах, позволяет получить экологически чистое транспортное средство.

Экономическая выгода от использования КПГ очевидна как на транспортных средствах, ввиду низкой стоимости данного вида топлива, так и для производителя - это такой продукт газовой промышленности, который в результате несложной переработки (сжатие и осушка), может продаваться по цене в 10 раз превышающей цену исходного газа.

Баллоны высокого давления являются одним из элементов газового оборудования транспортного средства, работающего на КПГ и выполняют функцию топливных емкостей. Среди разработанных и применяемых в топливных системах баллонов высокого давления наилучшими массогабаритными характеристиками обладают композитные баллоны. Конструкция этих баллонов обеспечивает и существенные преимущества, по сравнению с другими типами баллонов, по показателю взрывобезопасности при возможных механических повреждениях, так как исключает осколочное разрушение.

Стеклопластиковые (стеклополимерные) баллоны

Баллоны низкого давления, как правило, имеют в основе ПЭТ-лейнер, который подкачивается до 2-5 атм и устанавливается на намоточный станок для нанесения упрочняющего слоя из стекловолокна, пропитанного термореактивной смолой.

Оригинальные конструкторско-технологические решения, положенные в основу создания герметичной полиэтиленовой оболочки, усиленной стекловолокном, позволили снизить массу баллонов в несколько раз, обеспечить высокую коррозионную стойкость, устойчивость к воздействию агрессивных сред, пожаровзрывобезопасность и гарантировать безосколочность разрушения. Стеклополимерные баллоны, благодаря свойствам композитных материалов и своей уникальной конструкции, взрывобезопасны и безосколочны.


Требования, предъявляемые к изделиям подобного назначения:

  • - циклическая долговечносsь - до 20000 циклов нагружения,
  • - коэффициент запаса прочности после проведения циклических испытаний - не менее 2,6;
  • - рабочий интервал температур - от - 40 до + 80°;
  • - срок службы - не менее 10 лет.

Большое внимание уделяется безопасности эксплуатации баллонов. Так по результатам испытаний, в баллоне, находящимся в зоне горения, внутренний полимерный лейнер, обеспечивающий герметичность баллона, через несколько минут начинает плавиться.  Газ, находящийся под давлением внутри лейнера, постепенно просачивается через оболочку, равномерно выходя сквозь стенки силовой оболочки (что является наиболее безопасным способом стравливания давления) и сгорает без образования больших струй пламени. Баллон постепенно опустошается и взрыв газового баллона становится физически невозможным.

Внутренняя и наружная поверхность баллона защищены покрытием, относящимся к группе покрытий «весьма стойкие» согласно четырехбальной системе оценки химической стойкости полимерных материалов, которые обеспечивают надежную защиту баллонов от коррозионного воздействия в течение установленного срока эксплуатации.

Нами создано оборудование для намотки стеклопластиковых баллонов, имеющее высокую производительность и надежность.

Металлопластиковые (металлокомпозитные) баллоны.

Представляют собой сверхлегкие композитные баллоны высокого давления для сжатого газа (КПГ). Технология изготовления из композитных материалов сверхлегких баллонов высокого давления для транспортировки и хранения сжатых газов представляет из себя намотку стекловолокна или арамидов на лейнер из алюминиево-магниевого сплава или нержавеющей стали с последующим автофретированием (опрессовкой) готового изделия.

Баллоны для сжатых газов относятся к числу необходимых элементов многих технических систем (газотопливное оборудование транспортных средств, средства спасения, устройства с автономными источниками пневмоэнергии т.д.), и поэтому работы по улучшению их характеристик, технологии производства (с обязательным акцентом на повышение производительности) не прекращаются и по настоящее время. Более того, эти работы приобретают сейчас особую значимость в связи с уже окончательно сформировавшейся мировой тенденцией перевода автомобильного транспорта на газовое топливо.

При намотке металлокомпозитного баллона металлический лейнер используется как оправка. Металлокомпозитные баллоны высокого давления так же предназначены для хранения и транспортировки сжатого газа, а так же как резевуары дыхательных аппаратов.

В составе дыхательных аппаратов со сжатым воздухом используются различные типы баллонов, отличающиеся друг от друга материалами, способами изготовления и массой. Наиболее распространенная структура металлокомпозитного баллона выглядит следующим образом - внутренний бесшовный лейнер, изготовленный из металлической заготовки методом штамповки и обмотанный нитью из композитного материала для усиления стенок сосуда. Металлические и металлокомпозитные баллоны отличаются друг от друга такой важной составляющей как масса баллона и решающую роль в уменьшении веса аппарата играет именно баллон высокого давления, т.к. чем ниже вес заряженного дыхательного аппарата, тем удобнее и легче работать в аппарате спасателю или пожарному и так имеющему достаточно тяжелое снаряжение помимо дыхательного аппарата.

Применение металлопластиковых баллонов в качестве топливного бака для автомобилей, обеспечивает:

  • - снижение массы газобаллонной установки в 2 - 3 раза;
  • - увеличение пробега автомобиля с одной заправкой газа в 1,2 -1,8 раз;
  • - значительное уменьшение затрат на сборку установки, ТО, ремонт и запасные части; снижение затрат на освидетельствование.

Преимущества автомобиля при работе на сжатом природном газе:

  • - увеличение межремонтного периода работы двигателя в 1,5 раза;
  • - увеличение срока службы моторного масла в 1,5. 2 раза;
  • - снижение уровня шума работы двигателя на 3 - 5 дБ
  • - снижение дымности отработавших газов в 2 ... 4 раза
  • - неизменность мощности двигателя от вида топлива, лучший коэффициент приспособляемости к изменению внешней нагрузки снижение суммарного комплексного показателя токсичности на 26% отработавших газов
  • - снижение выбросов твердых частиц в 2 и более раза