RU124893U1 - Стальной баллон для газа высокого давления - Google Patents
Стальной баллон для газа высокого давления Download PDFInfo
- Publication number
- RU124893U1 RU124893U1 RU2012125381/02U RU2012125381U RU124893U1 RU 124893 U1 RU124893 U1 RU 124893U1 RU 2012125381/02 U RU2012125381/02 U RU 2012125381/02U RU 2012125381 U RU2012125381 U RU 2012125381U RU 124893 U1 RU124893 U1 RU 124893U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- cylinders
- outer diameter
- billet
- small
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
1. Стальной баллон для газа высокого давления, содержащий корпус из бесшовной горячедеформированной трубной заготовки, сформованный методом закатки разогретых концов заготовки с глухим днищем и горловиной, отличающийся тем, что корпус баллона малого объема выполнен с номинальным наружным диаметром 127 или 133 мм и толщиной стенок 4-5 мм, а корпус баллона малого или среднего объема - с номинальным наружным диаметром 162 мм и толщиной стенки 5-6 мм.2. Стальной баллон по п.1, отличающийся тем, что отношение длины корпуса к его наружному диаметру находится в пределах от 2,2 до 11,1.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к серийному и массовому производству баллонов высокого давления (до 19,6 МПа), используемых в различных отраслях народного хозяйства для хранения и транспортировки сжатых и сжиженных газов, хладонов в системах пожаротушения, в том числе для углекислотных огнетушителей.
Основные параметры, технические требования и методы испытаний регламентируются на территории РФ действующим ГОСТ 949 «Баллоны стальные малого и среднего объема для газов на Рр<19,6 МПа (200 кгс/см2).
В соответствии с ГОСТ 949 баллоны делятся на баллоны малого объема (до 12 л) и среднего объема (от 20 до 50 л),
В современной промышленности нашли применения стальные баллоны для газов вместимостью от 0,4 до 50 литров, работающие под давлением до 200 кгс/см2, изготовленные из бесшовных горячедеформированных труб. Также следует учитывать, что для хранения и транспортировки сжатых или сжиженных газов должны использоваться баллоны разной вместимости, рассчитываемой по нормам ПБ 03-576-03, (Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденные Постановлением №91 Госгортехнадзора РФ от 11 июня 2003 г.).
В соответствии с ПБ 03-576-03 для хранения и транспортировки различных газов массой 1 кг требуется баллоны разной вместимости, так например, для пропана баллон должен быть объемом 2,35 л, для этилена - 3,5 л, и т.д.
Известен «Баллон, работающий под давлением от 100 до 200 кгс/см2 (патент РФ №104875 МПК В21D 51/24, опублик. 27.05.2011 г.).
В данном патенте описан баллон, работающий под давлением от 100 до 200 кгс/см2 и вместительностью от 7 л до 30 л, содержащий корпус из бесшовной горячедеформированной трубной заготовки из углеродистой стали, сформированный с глухим днищем и горловиной или с днищами, имеющими горловину, методом закатки разогретых концов упомянутой заготовки, отличающийся тем, что корпус выполнен из упомянутой заготовки с номинальным наружным диаметром 159 мм и толщиной стенки от 4,5 до 6,5 мм, а отношение длины корпуса к его диаметру находится в пределах от 3,2 до 11,5.
К недостаткам, препятствующим использованию известного патента относится ограничение по производству баллонов только одним типоразмером диаметра трубной заготовки, а именно - 159 мм.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является патент РФ №104875, который выбран в качестве прототипа.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является расширение линейки типоразмеров диаметров трубной заготовки, используемой для изготовления стальных баллонов малого и среднего диаметров.
Техническим результатом при использовании предлагаемой полезной модели является возможность использования трубной заготовки диаметром 127 мм, 133 мм и 162 мм для изготовления стальных баллонов малого и среднего объема для газов, работающих под давлением до 19,6 МПа (200 кгс/см2), при сохранении на регламентируемом уровне физико-механических показателей.
Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что стальной баллон для газа высокого давления, содержащий корпус из бесшовной горячедеформированной трубной заготовки, сформованный с глухим днищем и горловиной методом закатки разогретых концов заготовки, отличающийся тем, что корпус баллона малого объема выполнен из заготовок с номинальным наружным диаметром 127 мм или 133 мм и толщиной стенок 4-5 мм, а корпус баллона малого или среднего объема выполнен из заготовки с номинальным наружным диаметром 162 мм и толщиной стенки 5-6 мм.
Оптимальные прочностные показатели баллонов могут быть обеспечены при отношении длины корпуса к его диаметру в пределах от 12. до 11 Д.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом. На фиг.1 представлен общий вид, где
1 - стенка трубной заготовки
2 - корпус баллона
3 - горловина
4 - днище плоское
4 - днище выпуклое
D и S это номинальные диаметр и стенка трубы, соответственно.
D1 и S1 это номинальные диметр и стенка трубы для баллонов малого объема (D1=127 мм или 133 мм, S1=4-5 мм)
D2 и S2 это номинальный диаметр и стенка трубы для баллонов среднего объема (D2=162 мм S2=5-6 мм).
Изготовление стальных баллонов для газа высокого давления производится следующим образом.
Производят отрезку трубной заготовки (1) из бесшовной горячедеформированной трубы с номинальным диаметром D и толщиной стенки S. Конец трубной заготовки(1) вращая вокруг ее оси, нагревают до необходимой температуры (+1000-+1300°С). Затем закрепляют трубную заготовку (1) в приспособлении, которое обеспечивает ее вращение, и подводят к нагретому концу корпуса (2) инструмент, формируют выпуклое днище (4). В зависимости от конструкции баллона для формирования плоского (глухого) днища (4), его поджимают при помощи придавки. После этого производят нагрев второго конца трубной заготовки и формирование горловины (3) баллона.
После операции формирования днища (4) и горловины (3) баллон поступает на участок механической обработки, где производится рассверливание и зенкеровка горловины, а также нарезка резьбы для присоединения запорной арматуры.
Баллоны с плоским днищем используются, например, для переносных огнетушителей, а баллоны с выпуклым днищем используются, например, для передвижных огнетушителей.
Для производства баллонов по выше описанной технологии обкатки применяются трубы различного номинального диаметра. При этом группа баллонов одного диаметра, но различной вместимости образует определенный диапазон вместимостей. Например, баллоны, изготовленные из трубы с толщиной стенок 4-5 мм диаметром 127 мм или 133 мм закрывают диапазон малой вместимости (от 3 л до 12 л). Следующая группа баллонов, изготовленных из труб с толщиной стенок 5-6 мм большего номинального диаметра (162 мм) закрывает малый и средний диапазоны вместимости (от 7 л до 30 л), причем эти диапазоны перекрываются. Изготовление баллонов при соотношении длина/диаметр в пределах от 2,2 до 11,1 обеспечивает оптимальную геометрическую форму максимально удобную как для пользователя, так и для транспортировки. Следует учитывать, что для хранения и транспортировки сжатых или сжиженных газов должны использоваться баллоны вместимости, рассчитываемой по нормам ПБ 03-576-03.
У изготовленных баллонов измеряют массу и вместимость.
Вместимость баллона определяли измерением объема воды, необходимого для его заполнения. Измерение производить с помощью мерной посуды по ГОСТ 1770 (предел измерений 0…15 литров, погрешность измерения 0,01 л). Допускается определять объем корпуса другими способами, обеспечивающими необходимую точность.
Гидравлические испытания баллонов проводили на гидравлическом стенде, аттестованном в установленном порядке, нагруженным пробным давлением, равным 1,5 Рраб., контролируемом двумя манометрами (один контрольный), установленными на нагнетательном магистральным трубопроводе. Скорость нарастания давления должна быть не более 1,0 МПа/с. После выдержки при пробном давлении в течении 1 мин. Давление сбрасывали до рабочего и производили осмотр корпусов. Течи, потения и деформации корпусов не допускается.
Испытания на герметичность баллонов проводили после гидравлических испытаний пробным давлением на пневматическом стенде, аттестованным в установленным порядке. Баллон погружали в ванну с водой таким образом, чтобы над ним был столб воды не менее 20 мм, и нагружали пневматическим давлением Рраб. Время выдержки баллонов под давлением не менее 1 минуты. Баллон считается выдержавшим испытания, если не обнаружено выделения пузырьков на его поверхности.
Гидравлические испытания до разрушения баллона с определением запаса прочности по давлению разрушения для начальной стадии эксплуатации производили на гидравлическом стенде с защитной камерой, аттестованном в установленном порядке, повышением давления до 2,4 Рраб. Если при достижении этого давления разрушения не произошло, продолжали повышение давления до разрушения корпуса. Скорость нарастания давления должна быть не более 1,5 МПа/с. Характер разрушения - продольная трещина на цилиндрической части баллона. В случае, когда характер разрушения не соответствует указанному или разрушение произошло при давлении менее 2,4 Рраб., баллон считается не выдержавшим испытания.
Испытания механических свойств металла на растяжение и на ударный изгиб выполняли в соответствии с требованиями ПБ 03-576-03, ГОСТ 949-73, ГОСТ10006-80, ГОСТ 1497-73, ГОСТ 9454-78.
В таблице 1 представлены сравнительные параметры, изготовленных по ГОСТ 949-73, баллонов для газов: по прототипу (диаметр 159 мм) и предлагаемые (диаметр 127 мм, 133 мм и 162 мм).
После определения массы и вместимости по три баллона каждого типа размера были испытаны на герметичность и проведены гидравлические испытания до разрушения баллона. Учитывался средний результат по трем испытаниям.
Результаты испытаний предлагаемых баллонов для газов различной вместимости и баллона по прототипу представлены в Таблице 2.
Предлагаемый баллон может быть изготовлен объемом начиная с 3-х литров, а баллон по прототипу - только с 7-ми литров.
Анализ полученных результатов подтверждает обеспечение расширения линейки типоразмеров диаметров трубной заготовки, используемой для изготовления стальных баллонов малого и среднего объемов. При этом наблюдается сохранение прочностных свойств баллонов о чем свидетельствует, в частности, высокий коэффициент запаса прочности предлагаемого семейства баллонов: находится в пределах 2,5 до 2,6, что выше регламентируемого - 2,4 по ПБ 03-576-03.
Результаты испытаний подтверждают, что предлагаемая полезная модель направлена на решение поставленной задачи и при использовании обеспечивает достижение указанного технического результата.
Таким образом, предлагаемое устройство соответствует всем критериям охраноспособности по действующему законодательству.
| Таблица 1 | |||||
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, не менее, мм | Вместимость баллона, л | Отношение длины баллона к диаметру | Удельная масса, кг/л | |
| ГОСТ 949 | 108 | 3,4 | 2,0-3,0 | 3,1-4,3 | 1,9-1,7 |
| 140 | 4,4 | 3,0-12,0 | 2,3-7,3 | 2,0-1,5 | |
| 219 | 6,8 | 20,0-50,0 | 3,4-7,7 | 1,6-1,4 | |
| Баллон по патенту №104875 | 159 | 4,5-6,5 | 7,0-30,0 | 3,2-11,5 | 1,5-1,2 |
| Предлагаемые баллоны | 127 | 4,0-5,0 | 3,0-12,0 | 2,6-9,1 | 1,5-1,2 |
| 133 | 4,0-5,0 | 3,0-12,0 | 2,2-8,0 | 1,5-1,2 | |
| 162 | 5,0-6,0 | 7,0-30,0 | 3,1-11,8 | 1,5-1,2 | |
| Таблица 2 | |||||||||
| Вместимость, л | Диаметр баллона, мм | Толщина стенки баллона, мм | Высота баллона, мм | Масса баллона, кг | Отношение высоты к диаметру | Удельная масса, кг/л | Рабочее давление в баллоне, кгс/см2 | Давление разрыва, кгс/см2 | Характер разрыва |
| 2,9 | 127 | 4 | 360 | 4,6 | 2,8 | 1,6 | 150 | 390 | Трещина на цилиндрической части баллона |
| 2,9 | 133 | 4 | 290 | 4,4 | 2,2 | 1,5 | 150 | 385 | |
| 4,3 | 127 | 4 | 460 | 6,1 | 3,6 | 1,4 | 150 | 380 | |
| 4,3 | 127 | 5 | 480 | 7,9 | 3,7 | 1,8 | 150 | 490 | |
| 4,3 | 133 | 4 | 405 | 5,7 | 3,0 | 1,2 | 150 | 390 | |
| 4,3 | 133 | 5 | 440 | 7,4 | 3,3 | 1,7 | 200 | 490 | |
| 7,2 | 127 | 4 | 750 | 9,3 | 5,9 | 1,3 | 150 | 380 | |
| 7,2 | 127 | 5 | 750 | 11,9 | 5,9 | 1,6 | 200 | - | |
| 7,2 | 133 | 4 | 630 | 8,7 | 4,7 | 1,2 | 150 | 390 | |
| 7,2 | 133 | 5 | 685 | 11,2 | 5,2 | 1,6 | 200 | 490 | |
| 10,2 | 159* | 5 | 700 | 13,8 | 4,4 | 1,4 | 150 | 360 | |
| 10,2 | 162 | 5 | 680 | 13,5 | 4,2 | 1,3 | 150 | 370 | |
| 10,2 | 162 | 6 | 700 | 16,5 | 4,3 | 1,6 | 200 | - | - |
| 30,0 | 162 | 5 | 1795 | 35,3 | 11,1 | 1,2 | 150 | - | - |
| Примечание: Пример, отмеченный * (159*) - баллон по прототипу. | |||||||||
Claims (2)
1. Стальной баллон для газа высокого давления, содержащий корпус из бесшовной горячедеформированной трубной заготовки, сформованный методом закатки разогретых концов заготовки с глухим днищем и горловиной, отличающийся тем, что корпус баллона малого объема выполнен с номинальным наружным диаметром 127 или 133 мм и толщиной стенок 4-5 мм, а корпус баллона малого или среднего объема - с номинальным наружным диаметром 162 мм и толщиной стенки 5-6 мм.
2. Стальной баллон по п.1, отличающийся тем, что отношение длины корпуса к его наружному диаметру находится в пределах от 2,2 до 11,1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012125381/02U RU124893U1 (ru) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | Стальной баллон для газа высокого давления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012125381/02U RU124893U1 (ru) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | Стальной баллон для газа высокого давления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU124893U1 true RU124893U1 (ru) | 2013-02-20 |
Family
ID=49122047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012125381/02U RU124893U1 (ru) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | Стальной баллон для газа высокого давления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU124893U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172430U1 (ru) * | 2015-11-12 | 2017-07-07 | Владимир Николаевич Соколов | Стальной баллон малого объема для газа |
| RU2710484C1 (ru) * | 2015-12-03 | 2019-12-26 | Витковице Цилиндерс А.С | Способ производства бесшовного баллона высокого давления из нержавеющей стали |
-
2012
- 2012-06-20 RU RU2012125381/02U patent/RU124893U1/ru active IP Right Revival
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172430U1 (ru) * | 2015-11-12 | 2017-07-07 | Владимир Николаевич Соколов | Стальной баллон малого объема для газа |
| RU2710484C1 (ru) * | 2015-12-03 | 2019-12-26 | Витковице Цилиндерс А.С | Способ производства бесшовного баллона высокого давления из нержавеющей стали |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101726456B (zh) | 一种含腐蚀缺陷注汽管道补偿器弯管剩余强度评价方法 | |
| RU124893U1 (ru) | Стальной баллон для газа высокого давления | |
| CN105864427B (zh) | 一种超高压容器及制造方法 | |
| CN107764721A (zh) | 金属材料延迟裂纹敏感性评价方法 | |
| de Miguel et al. | Hydrogen enhanced fatigue in full scale metallic vessel tests–Results from the MATHRYCE project | |
| Pluvinage | Pipe-defect assessment based on the limit analysis, failure-assessment diagram, and subcritical crack growth | |
| RU2516766C1 (ru) | Способ восстановления несущей способности трубопровода | |
| RU172430U1 (ru) | Стальной баллон малого объема для газа | |
| RU2539111C1 (ru) | Способ определения сопротивления протяженному вязкому разрушению высокопрочных трубных сталей | |
| CN107798392B (zh) | 管道腐蚀缺陷的安全维修时限的确定方法和装置 | |
| Musraty et al. | Seam pipes for process industry-fracture analysis by using ring-shaped specimens | |
| RU2334910C1 (ru) | Стальной баллон высокого давления и способ его изготовления | |
| CN207779633U (zh) | 一种垂直型钢塑弯管检测设备 | |
| Rosenberg et al. | On the catastrophic failure of high-pressure vessels by projectile impact | |
| Schutz et al. | Effect of Sour Brine Environment on the SN Fatigue Life of Grade 29 Titanium Pipe Welds | |
| Segall et al. | Localized autofrettage as a design tool for the fatigue improvement of cross-bored cylinders | |
| Zhai | Evaluation of Hydrogen Embrittlement Sensitivity of 4130X Material Based on the Disc Method | |
| Yifan et al. | Construction of CO2 decompression wave propagation model based on method of characteristics and research on crack arrest wall thickness | |
| Massey et al. | Tube pullout testing experience | |
| CN219015212U (zh) | 一种用于冷却水管管接头尺寸检验的复合检具 | |
| Bahn et al. | Ligament rupture and unstable burst behaviors of axial flaws in steam generator U-bends | |
| Ma et al. | Analysis of Strength Margins for Austenitic Stainless Steel Pressure Vessels | |
| He et al. | A Study on Degree of Conservatism of Two Safety Assessment Methods for Piping and Vessels With Defects | |
| CN117268927A (zh) | 一种钢管感应加热弯管爆破压力预测方法及系统 | |
| Fadel et al. | Experimentally Determination of Burst Pressure and Failure Location of Liquefied Petroleum Gas Cylinder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130621 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20150627 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160621 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20170413 |