Газовые баллоны из композитных материалов: плюсы и минусы евробаллонов для газа

Какой баллон лучше композитный или металлический

В автомобили, которые планируют эксплуатировать на газу, устанавливают газовые баллоны ГБО из малоуглеродистой стали и композитного материала. Композитный и стальной баллон имеют различия.

1. Полимерный баллон не подвержен коррозии. Его проверяют реже, чем металлический вариант.

2. Колба у композитного баллона прозрачная. В любое время можно проконтролировать остаток газа.

3. При ударе по синтетической оболочке не возникает искра, поэтому в отличие от стального баллона нет опасности побочных эффектов.

4. Вес ёмкости из полимера в несколько раз меньше, чем весит баллон из стали, а прочность не хуже.

Каждый владелец ГБО ( выделить ключ) решает, какой баллон для его автомобиля лучше: композитный или металлический. При выборе, как правило, цена на баллон ГБО играет определяющую роль. Стальной баллон обойдётся водителю дешевле аналогичного по объёму полимерного варианта.

Тем не менее, несмотря на постепенно возрастающий спрос на композитные баллоны, по-прежнему стабильно большей популярностью пользуются стальные баллоны ГБО. Компания «VlasWorld» поможет Вам в выборе типа баллона и сориентирует в необходимой комплектации для вашей марки автомобиля.

Как правильно выбрать композитный газовый баллон?

Нужно выбрать и записать в табличку, какие параметры являются ключевыми, а какими можно пренебречь.

Назначение. Это ключевой параметр. Он определяет значимость всех остальных.

Объем. Объема должно хватать для того назначения, которое покупатель выбрал. Например, приготовление еды на портативной плитке в течение недели рыбалки, или обогрев террасы кафе в течение рабочей смены. Объема должно хватить, чтобы не пришлось тащить с собой запасную емкость или питаться всухомятку. Возня официантов, подключающих баллоны для обогревателя и волокущих их туда-сюда в разгар торжественного ужина также не добавит репутации заведению.

Вес. Вес важен для сосудов, применяемых в путешествиях, либо если владелец не отличается физической силой.

Габариты. Габариты чрезвычайно важны, если емкость приобретается для установки в уже имеющийся газовый ящик, автономный тепловой зонтик, рундук на катере или в автомобиле.

Внешний вид. Если емкость будет использоваться в походах, на даче или в строительстве- то, скорее всего, внешний вид не имеет критического значения и можно обойтись бюджетным вариантом. Если же баллон будет виден гостям во время приема — тут лучше не экономить на внешнем виде.

Вентили для газовых баллонов

Тип арматуры и присоединительных разъемов. Сосуды, производимые в Европе, комплектуются клапанами и редукторами, соответствующим европейским стандартам. Индийские изделия могут комплектоваться арматурой различных стандартов. Перед покупкой обязательно надо убедиться в том, какой именно клапан стоит на вашем сосуде и при необходимости сразу же заказать и редуктор. Также нужно уточнить, какие присоединительные разъемы есть у того газового оборудования, которое вы планируете подключать к сосуду. Если они не совпадают — надо озаботиться переходниками или же выбрать другой баллон. Ведь каждый переходник — это лишнее соединение, и, следовательно, потенциальная точка утечки газа.

Переходник-адаптер для газового баллона

Цена

Немаловажный фактор. Анализировать его надо в последнюю очередь, после того, как определились с остальными характеристиками. Если идеально подходящая под ваши требования модель оказалась слишком дорогой, есть два пути. Во-первых, увеличить бюджет. Во-вторых (если «во-первых» не получается) пройти еще раз внимательно по перечню характеристик с карандашом и вычеркнуть те, что не имеют первостепенного значения.

Технологические отличия

Технология производства полимерно-композитных и металлических резервуаров для хранения и транспортировки газа кардинально отличается, что в первую очередь связано с особенностями материалов, используемых для изготовления сосудов.

Главным компонентом для производства композитных баллонов является фибергласс – стеклопластик, состоящий из стекловолокна и связующего вещества. На первом этапе изготовления нить стекловолокна плотно обматывает форму, после чего заготовка пропитывается эпоксидной смолой. После отверждения колба снабжается запорно-предохранительной арматурой и закрывается полипропиленовым кожухом, защищающим корпус от внешнего механического воздействия.

Можете посмотреть видео по производству композитных баллонов:

Так выглядит производство композитных баллонов на российских заводах

Для изготовления стальных резервуаров детали баллона: обечайка, днища и подкладные кольца изготавливаются из листовой углеродистой стали марки Ст3сп или Ст3пс. Днища баллона, изготовленные методом холодной штамповки или горячей штамповки при температуре ее окончания ниже 700 °С. Сварка деталей происходит в среде защитных газов о которых можно узнать в статье: сварочные смеси газов – выбираем защитную среду для дуговой сварки.

Также вы можете посмотреть видео по производству металлических баллонов:

Срок службы композитного газового баллона

Каждый владелец автомобиля с установленным ГБО, должен изучить правила эксплуатации баллона, заполненного газом.

Композитный баллон должен иметь:

1. Паспорт — в нём отмечен срок службы. Для баллонов из полимерного материала он составляет до 30 лет. Иногда задают вопрос: можно ли пользоваться баллоном после окончания срока службы? Можно, но после дорогой диагностики. За эти деньги проще приобрести новый баллон.

2. Обязательное освидетельствование — это контроль технического состояния баллона, а также подготовка заключения о продолжении эксплуатации или утилизации.

Баллон, прошедший освидетельствование, безопасный и его разрешено использовать в составе ГБО.

Освидетельствование баллонов заправляемых газом, включает в себя ряд процедур:

• осмотр поверхности колбы на предмет отсутствия механических разрушений;
• контроль соответствия ГОСТ маркировки и окраски корпуса;
• гидравлические испытания.

Результаты освидетельствования заносят в паспорт. Право вынесения заключения предоставлено организации с полномочиями от надзорных органов.

Сертификат соответствия по безопасности. Он оформляется после испытаний и требуется для регистрации. Чтобы зарегистрировать в ГИБДД, необходимо точно указать тип и модель баллона. Для безопасной эксплуатации ГБО на автомобиле выделить ключ и продления срока службы выполняют техническое обслуживание.

К основным работам при обслуживании относят:

1. Проверка состояния.

В результате эксплуатации на корпусе появляются потёртости, царапины, вмятины. Проверка помогает не допустить утечки газа из ёмкости.

2. Проверка маркировки.

Узнать всё о баллоне можно по маркировке на колбе. При заправке марка топлива должна подходить под тип баллона.

3. Проверка состояния клапана.

В композитных баллонах устанавливают запорную арматуру, изготовленную по международным стандартам. Клапан должен плотно прилегать к колбе.

Композитные газовые баллоны HPC Research (HPCR)

Эти композитные емкости производятся в Чехословакии и соответствуют европейским стандартам.

Одну из самых важных технических характеристик композитного баллона — газовую проницаемость чешским производителям удалось довести до самых низких на рынке значений, а именно — не более 3 грамм/год. Это означает, что за год через стенки сосуда возможна утечка не более 3 граммов сжиженного газа в год.

Изделия сразу комплектуются клапанами, соответствующими ГОСТ и стандартам стран СНГ, поэтому, приобретая такой сосуд, покупатель может быть уверен в том, что он подойдет к его оборудованию местного производства. Сейчас HPC Research поставляет в Россию изделия только одной, наиболее востребованной, емкости 24.5 л. Еще один чешский рекорд — сосуд получился самым легким среди однообъемников и весит только 5.1 кг. Пластик защитного кожуха приятен на ощупь и весьма прочен. Он устойчив как к ударам, так и к царапинам и истиранию. Цветовое решение отличается особой продуманностью — контактирующий с полом низ и касающийся рук верх сделан из немаркого серого пластика, а боковая поверхность — из нарядного красного. Изделие относится к средней ценовой категории.

Сравнение по основным параметрам

По заявлениям производителей евробаллонов давление на разрыв стеклопластиковых колб практически в два раза выше аналогичного показателя для изделий, изготовленных из металла. Хотя в этом случае правильнее руководствоваться ГОСТом, согласно которому корпус должен выдерживать нагрузку в 50 атмосфер. Прошедшие освидетельствование пропановые резервуары, вне зависимости от типа материала, из которого они сделаны, соответствуют данному критерию, поэтому могут эксплуатироваться в частных хозяйствах.

Рабочая температура

Нижняя температурная граница у металлической и полимерно-композитной тары одинакова – 40°C. Верхний предел выше у пластика – +60°C против +45°C.

Долговечность

Здесь преимущество на стороне пластиковых изделий. Во-первых, такая емкость не ржавеет. Во-вторых, процесс разрушения стенки композитной колбы происходит гораздо медленнее, поэтому переосвидетельствование выполняется раз в 10 лет, тогда как металлические конструкции проходят плановую проверку каждые 5 лет.

Вес

Масса пустой тары из стали объемом 12 л равна 6 кг. Полимерно-композитный резервуар объемом 12,5 л весит 3,4 кг. Помимо практически двукратной разницы в весе, композитные баллоны для удобства оснащены специальными ручками, что делает их транспортировку еще проще.

Прозрачность

Металл по своей структуре не относится к прозрачным материалам, в отличие от стеклопластика. Из-за такой особенности уровень содержания пропан-бутановой смеси невозможно определить визуально. В то же время, прозрачные колбы евробаллонов позволяют постоянно контролировать уровень пропана и своевременно осуществлять дозаправку.

Запорно-предохранительные устройства

Поскольку полимерно-композитные емкости для хранения газа изготавливаются за рубежом, их запорная арматура соответствует мировым стандартам. Кроме того, все колбы оснащаются обратным предохранительным клапаном и плавкой вставкой. Предохранительный клапан предназначен для сброса избыточного давления, а плавкая вставка срабатывает в случае открытого горения. Стальная тара в нашей стране обычно комплектуется стандартными вентилями ВБ-2 без предохранительных устройств, что делает их менее безопасными. Хотя при желании на металлический сосуд можно установить современный редуктор с предохранительным клапаном, например фирмы GOK, и тем самым, обеспечить аналогичный уровень безопасности. Кстати, компания GOK, помимо запорно-регулирующей арматуры, производит групповые баллонные установки, о которых можно прочитать в статье: баллонные установки GOK – технические особенности и сфера применения.

Почему композитные баллоны уступают в популярности стальным

Казалось бы, преимущества евробаллонов более чем очевидны. Тогда почему на российском рынке за последнее время ситуация кардинально не изменилась, и металлические изделия продолжают пользоваться куда большей популярностью среди рядовых потребителей? Ответ довольно банальный – цена. Стоимость стеклопластиковой емкости сегодня практически в 4 раза выше.

Цена гораздо выше, поэтому в России данный вид баллонов не очень популярен

Настолько большая разница вызвана, во-первых, более затратной технологией производства, а во-вторых, зарубежным производством. Если заводы по изготовлению металлических сосудов есть как в России, так и в странах постсоветского пространства, то композитные изделия поставляются из Чехии, Индии и Норвегии. Соответственно, на цену влияет не только доставка, но и курс рубля по отношению к основным валютам.

Вполне логично, что многие задумываются о целесообразности такой покупки. Зачем переплачивать за пластик, если изделие из металла сможет выполнять точно такую же функцию? И пусть приобретение одного резервуара, например для приготовления пищи, еще можно обосновать более удобной эксплуатацией, то в случае использования групповых баллонных установок, которые состоят из двух и более единиц, разница в цене будет колоссальной и вряд ли сможет когда-нибудь окупиться. Кстати, о работе баллонных установок читайте в статье: эксплуатация баллонных установок в автономной системе газоснабжения.

Контроль состояния и техническое обслуживание евробаллона

Для любого газового оборудования законодательством предусмотрен периодический контроль внешнего вида и рабочих качеств изделия. У евробаллонов и здесь есть преимущество перед стальными конкурентами — периодичность такой проверки у них в два раза реже: десять лет против пяти. Но это касается плановой технической проверки, включая подачу максимального давления в 50 атмосфер на специально оборудованном стенде.

Техническое обслуживание евробаллона

Текущая проверка должны проводиться при каждой каждом подключении или отключении емкости и одинаковы для композитных и для стальных сосудов. Она включает в себя:

• Визуальный осмотр корпуса на предмет отсутствия повреждений
• Соответствие маркировки на емкости качеству и количеству заправляемой жидкости
• Исправность арматуры.

Их единственный недостаток — высокая цена может быть побежден, если отечественные или зарубежные производители развернут их производство на территории России.

Плюсы и минусы пластиковых емкостей

Полимерные емкости очень эргономичны в хранении. Данные баллоны можно ставить друг на друга в горизонтальном и вертикальном положениях. Изделия из композита подключаются к тем же газовым приборам, которые рассчитаны на обычные агрегаты для подачи сжиженного газа. Пластиковые баллоны можно безопасно транспортировать для использования в быту, длительного хранения или похода на природу.

Главные преимущества устройств из композита:

1. Настоятельно рекомендуется один раз в десять лет проводить проверку полимерных изделий, а металлические аналоги нужно проверять чаще – раз в пять лет.
2. Стенки такой колбы прозрачны, поэтому можно легко оценить на взгляд объем оставшегося газа. С течением времени прозрачность не теряется, количество топлива внутри также на нее не оказывает влияния.
3. Композитная оболочка не искрит в случае удара или трения друг о друга, поэтому опасность неожиданного взрыва почти исключается.
4. Вес изделий этого типа на треть меньше массы металлических агрегатов, однако, по прочности они не хуже. Вес обычного баллона – 20 кг, а композитного – всего 7 кг.
5. У этих емкостей очень богатый ассортимент по объему и формам. Каждый может подобрать привлекательную модель, подходящую для конкретного случая.
6. Композитное покрытие переносит нагрев до температуры в 100С.
7. Потребители отмечают, что ручки на корпусе делают эксплуатацию устройства очень удобной при переноске и транспортировке.
8. Срок службы полимерного баллона составляет 30 лет, но правильное и бережное обращение увеличивает этот срок еще больше.
9. Колба снаружи надежно защищена специальным пластиковым кожухом, что значительно повышает прочность изделия. В случае падения или удара силовое воздействие придется именно на эту оболочку, даже если она повредится, колба и ее взрывоопасное содержимое будет оставаться в полной сохранности.
10. Статическое электричество композитному баллону тоже не страшно. Возникновение искр, взрыв и возгорание практически исключены.

Есть у евробаллонов и существенные недостатки – меньший объем, чем у металлического аналога, и высокая стоимость. Цена  сосудов из полипропилена в 3-4 раза выше, чем стоимость устройства из металла. Единственная выгода в этом плане — высокая степень безопасности, красивый внешний вид и удобство при хранении и эксплуатации.

Необходимые сведения о безопасном применении

Композитные газовые емкости обладают большей конструктивной безопасностью, чем их стальные предшественники. У них отсутствует коррозия, прочность корпуса выше в 2 раза. Стальные сосуды испытываются на максимальное давление 50 атмосфер, а композитные — до 100 атмосфер. Кроме того, композитные сосуды уже на заводе комплектуются предохранительным клапаном, стравливающим избыточное давление газа в атмосферу и плавкой вставкой, которая в случае чрезмерного нагрева изделия расплавляется и предотвращает, таким образом, взрыв баллона.

Разумеется, все эти технические преимущества никоим образом не отменяют правил безопасного обращения с газовыми сосудами. Нужно избегать их нагрева, контакта с открытым огнем и агрессивными средами, ничего не ставить на изделие и использовать только исправную арматуру и газовое оборудование.

Композитный баллон это

Сосуд, рассчитанный на хранение газа под высоким давлением, является газовым баллоном. Композитный баллон изготавливается по особой технологии. В качестве материала используют эпоксидную смолу и стекловолокно. Для изготовления колбы на форму укладывают нить из стекловолокна. Поверхность намотки покрывают эпоксидной смолой и обрабатывают отвердителем. Когда колба затвердеет, в разъём крепят клапан, вентиль и регулирующее устройство. Форму композитного баллона методом раздува изготавливают из полипропилена. Данный материал обладает высокой прочностью, долговечностью и простой утилизацией. Корпус, изготовленный из такого материала, бывает разных цветов и фактур.

Для изготовления колбы используют полимер высокого качества. Кроме прочности и удобной эксплуатации, добиваются экологической безопасности. Обычно для улучшения качества стекловолокна добавляют бор. Он улучшает качество материала, но вредит окружающей среде. Поэтому в композитном баллоне бор заменён на более безопасный элемент.

Все композитные баллоны оборудуют предохранительными устройствами:

• обратный клапан — равномерно стравливает излишки газа, а при этом не нарушается работа изделия. По законам физики газ расширяется под воздействием высокой температуры;
• плавкая вставка (противопожарный клапан) — пришла на смену обычному пружинному предохранителю. Она срабатывает необратимо под воздействием экстремальной температуры. Газ высвобождается в управляемом режиме.

На завершающем этапе изготовления композитного баллона проводится тестирование под испытательным давлением. Изделие должно иметь герметичность, установленную техническим регламентом.

Особенности безопасной эксплуатации

Каждое устройство обязательно должно быть оборудовано обратным клапаном избыточного давления. При превышении минимально допустимого порога клапан открывается,  и часть газа стравливается для предотвращения разрыва конструкции. Кроме этого, евробаллоны оборудуются таким защитным элементом как плавкая вставка. Когда уровень нагрева превышает допустимый уровень, данный элемент плавится и тем самым предотвращается перегрев конструкции.

Естественно не надо без крайней на то необходимости нагревать евробаллон до высоких температур. Рабочий спектр диапазон температур находится в рамках от минус 40оС до 60оС.

Может ли композитный баллон взорваться?

Искра не является таким фактором, но при превышении внутреннего давления емкости, то вероятность взрыва заметно увеличивается. Поэтому говорить о том, что баллоны абсолютно взрывобезопасны, не правильно. Фактором, из-за которого может быть повысится внутреннее давление, может быть нагрев корпуса, который способствует довольно быстрому испарению сжиженного газа.

Взрывы, конечно, бывают, об этом свидетельствуют множество фотографий в Сети, но такая неприятность возникает очень в редких случаях. В тоже время при контакте с открытым пламенем срабатывает плавкая вставка, а кроме этого есть вероятность расплавления части корпуса. Газ выходит из емкости через эти отверстия, что предотвращает взрыв емкости. Хотя самостоятельный взрыв композитного баллона маловероятен, причиной взрыва может быть утечка газа через большое отверстие.

На корпусе всех новых конструкций есть надпись, которая напоминает о необходимости и возможности замены конструкции каждые десять лет. Естественно стандартный осмотр и обследование баллона должны производиться намного чаще:

• перед заполнением сжиженным газом;
• при такой заправке;
• после того как емкость заполнена.

В проверку баллона входят следующие требования:

• соответствие марки топлива и типа баллона между собой;
• техобслуживание емкости должно проводиться в установленный срок;
• требуется убедиться в том, что композитная колба целая и на нее нанесена соответствующая маркировка.

В случае если хотя бы один пункт при проверке не соответствует предъявленному выше, емкость должна быть отправлена на внеочередное техническое обследование  для соответствия дальнейшему использованию. В это время баллон проверяется на фактор износа. Корпус проверяется на наличие царапин, вмятин, потертостей и прочих повреждений.

Разные производители имеют свою маркировку. Она может выглядеть либо как штрих-код, либо как особая заламинированная и надежно закрепленная на корпусе наклейка. В обязательном порядке такие данные как штрих-код и серийный номер изделия. В том случае, когда информация полностью либо частично утрачена, баллон необходимо утилизировать, а его заменить новым.

Важной частью также является проверка целостности клапана. Данная деталь должна ввинчиваться в предназначенное для этого отверстие

Его площадь соприкосновения с материалом колбы строго установлена. Современные композитные баллоны оборудуются запорной арматурой, которая должна подходить под международные стандарты.

Из чего сделан евробаллон?

Рассматривая бытовые емкости для хранения сжиженного газа, виды газовых баллонов по материалу изготовления ограничиваются двумя позициями – металлические и композитные (евробаллоны).

Чтобы сделать пластиковую емкость для газа по европейским стандартам применяют эпоксидную смолу и стекловолокно. В процессе изготовления колбы на специально подготовленную заготовку плотно наматывают нить из стекловолокна высокого качества. Затем данную намотку тщательным образом пропитывают эпоксидкой. Сверху все это обрабатывается отвердителем.

После затвердения колбы в заранее проделанные разъемы вставляются разнообразные клапаны, вентили и прочее регулирующее функционирование сосуда оборудование. Поверх надевается съемный пластиковый кожух с ручками для удобства транспортировки и переноски емкостей. Данную оболочку можно снять или заменить в случае необходимости. На фото решетчатая оболочка пластикового газового баллона:

Полипропиленовый газовый баллон пропан или пропан-бутан абсолютно безопасен для окружающей среды. Композитная емкость легко утилизируется, для этого не требуется специальных дорогостоящих мер. При этом сосуд может быть окрашен в любой цвет с нанесением корпоративных логотипов, какими бы они не были.

Евробаллоны из композита не выгорают, не тускнеют, сохраняя свою однородную полупрозрачность, так как устройство такого газового баллона устойчиво к влиянию ультрафиолета на протяжении долгого периода. Лишь спустя некоторое время с начала использования оборудования (10-15 лет) возможно незначительное изменение оттенка колбы. Однако и в этом случае все функции баллона остаются прежними.

Газовые баллоны из композитных материалов намного лучше противятся разрыву, чем их металлические аналоги в похожих условиях. Для взрыва пластиковой колбы потребуется внутри нее создать давление, которое в два раза превышает показатель взрыва металлического сосуда. На евробаллонах сразу установлены все предохранители, поэтому дополнительной защиты не требуется.

Пропановый баллон из композита обладает высокой степенью устойчивости к статистической усталости при температурных показателях в 70С. Касаемо теплообменных характеристик, то изделия из композитных материалов при температуре до -15С показывают свойства, аналогичные металлическим приборам. При этом скорость испарения составляет примерно 300 г/ч.

Если же планируется эксплуатировать прибор такого типа при более низких температурных показателях, то стоит тщательным образом изучить рабочие характеристики выбранного устройства. Температура снаружи может оказать существенное влияние на скорость испарения газа, что непременно скажется на эффективности функционирования баллона. В этом случае стоит дополнительно утеплить сосуд, к примеру, как показано на фото: