Виды газовых баллонов

30 июня, 2015

Баллоны бывают для метана (природного газа) и для сжиженного газа - пропан-бутана. Разные свойства газа, как раз и определяют разницу между типами баллонов. Природный газ традиционно хранится в баллоне в сжатом состоянии под очень большим давлением - 250-300 атмосфер (сегодня уже существуют технологии сжижения природного газа, однако это тема для отдельного разговора. Мы же исходим из того, что традиционно метан храниться в сжатом состоянии.). Метановый баллоны можно часто увидеть на грузовых автомобилях - кассеты по 8-10 красных вытянутых цилиндров. Также бывают газовые баллоны для дачи.

В этой статье мы поговорим о баллонах для сжиженного нефтяного газа.

Такие баллоны рассчитаны на рабочее давление 16 атмосфер. В действительности обычно в баллоне редко бывает давление свыше 10 атмосфер. 10-16 атмосфер - это сравнительно немного. Хорошо знакомым всем примером резервуара с хранящимся в нем сжиженным газом является китайская пластиковая зажигалка. За ее прозрачными стенками вы можете в подробностях, вблизи, рассмотреть, что из себя представляет сжиженный газ, хранящийся под давлением.

Баллоны для сжиженного газа производятся из 3мм. стали. Производство баллонов - это серьезный процесс, проходящий несколько стадий проверок. Качество сварки швов баллона проверяют ультразвуком, сам баллон обязательно проходит испытания повышенным давлением - 50 атмосфер, кроме того, из каждой партии 1000 штук один из баллонов должен быть обязательно испытан на разрыв. То есть баллон накачивают давлением до тех пор, пока его не разорвет. Все это актуально для серьезных производителей. В последнее время на рынке часто появляются турецкие и китайские продукты. Качество этих баллонов зачастую не соответствует принятым нормам - используется более тонкая сталь, плохо положены сварные швы. К сожалению, сложно сказать, проходят ли эти баллоны проверку в необходимом объеме.

На баллон монтируются мультиклапан -  арматура для заправки и выпуска сжиженного газа. Мультиклапан так же выполняет функции обеспечения безопасности. Он снабжен автоматическим устройством отсечки заправки при заполнении баллона на 80 - 85 %. Как работает это устройство можно понять заглянув в бочек унитаза (если конечно Вам это интересно) - поплавок поднимается вместе с уровнем жидкости, в нашем случае газа, и запирает подающую магистраль при достижении ею определенного уровня. Почему баллон заполняется не более 80-85 процентов объясним ниже. В состав мультиклапана также входит еще два устройства безопасности. Обратный клапан - он предотвращающий выход газа из баллона в заправочную магистраль. Чтобы не получилось как с шариком в детстве - вы его надули, а он тут же сдулся, выпустив вам струю воздуха в лицо. Скоростной клапан - это устройство запирает выход газа из баллона в случае разгерметизации системы. Например, вы решили срезать путь к любимой бабушке, и погнали свои спортивный Мерседес лесом. Случайно об пенек зацепив днищем, разорвали газовую магистраль. Газ в этом случае не выльется на пеньки. Выход из баллона запрет скоростной клапан мультиклапана.

Сжиженный нефтяной газ в баллоне находится одновременно в двух агрегатных состояниях - жидком и газообразном (жидкая и паровая фаза). То есть в баллон заправляется жидкий газ. Баллон, как говорилось выше, заправляется на 80-85 процентов, оставшиеся 15 процентов нужны для подушки паровой фазы. Для чего нужна эта подушка? Подушка обеспечивает нормальную работу баллона и одновременно обеспечивает безопасность при эксплуатации баллона. Жидкий газ, находясь в баллоне, будет испаряться до тех пор, пока не наберется рабочее давление - 10-15 атмосфер. Затем испарение газа прекращается. И газ под собственным давлением подается по трубопроводу под капот автомобиля. Уровень жидкого газа в баллоне в процессе эксплуатации падает, какая-то незначительная часть газа опять же испаряется, таким образом поддерживая в сосуде давление рабочим.

Схематично работы баллона изображена на рисунке ниже:  1 - баллон с газом, 2 - фланец крепления мультиклапана, 3 - мультиклапан

Вторая функция подушки паровой фазы в баллоне - это обеспечение безопасности. Если быллон заполнить сжиженым газом на 100 процентов, то сжиженному газу не хватит места для испарения, давление резко возрастет выше рабочего и баллон разорвет. Разоравать баллон для сжиженного газа может при определенных обстоятельствах: он должен быть заправлен "под завязку", подвергнуться нагреву и еще на таком баллоне должен отсутствовать предохранительный стравливающий клапан.

И, к сожалению, такие случай происходят. Особенно часто такое происходит не с автомобильными, а сбытовыми баллонами. Но поскольку механизм разрыва одинаков, то расскажем подробнее о происшествиях с бытовыми баллонами для сжиженного газа. Вот случай из жизни: Пятеро рыбаков в Бурятии заправили бытовой баллон "под завязку". Занесли его в дом, баллон нагрелся, его разорвало, газ вытек наружу, проскочила искра, последовал взрыв, люди погибли. Поэтому, шутки шутками: но всегда помните: газ безопасен при уважительном к себе отношении. В данном случае трагедия произошла из-за грубого нарушения правил эксплуатации баллонов с газом - баллон был перезаправлен.

Автомобильные баллоны, а точнее мультиклапана, которые на них устанавливаются, как правило, имеют еще одно устройство, предназначенное защитить автолюбителя при перезаправке баллона: аварийный стравливающий клапан.

Если баллон заполнить газом до предела, то при определенных обстоятельствах давление в баллоне может подняться выше рабочего. При каких обстоятельствах?.. Значительный нагрев баллона. Например, вы только что заправились. У вас полный баллон газа. Вы открыли багажник машины, чтобы похвастаться новым оборудованием соседу... но соседи все подходят и подходят... Смотрят и смотрят... А баллон тем временем нагревается под прямыми солнечными лучами - ведь на улице 35 градусов тепла. Что произойдет если давление в баллоне поднимется выше рабочего?.. Сработает  предохранительный клапан. Предохранительный клапан стравит лишнее давление - паровую фазу газа - в атмосферу за борт автомобиля. Таким образом, обращаю ваше внимание: как правило все системы безопасности в автомобильном газовом оборудовании дублированы по несколько раз. В составе мультиклапана (баллонной арматуры) устанавливается отсекающее устройство, которое не позволяет перезаправить баллон сверх 80-85 процентов, а так же, как правило мультиклапан оснащается предохранительным клапаном, стравливающим давление, если оно все таки превысило рабочее.

Оговорюсь, не все мультиклапана имеют предохранительный клапан. Оснащенные предохранительным клапаном, называются мультиклапана А-класса, без такого устройства - B - класса. По принятым регламентам допускается установка на автомобиль баллонов до 60 литров оснащенных мультиклапанами B-класса, то есть без предохранительного клапана. Однако, мы рекомендуем устанавливать на автомобиль баллоны оснащенные только мультиклапанами А-класса.

А вот баллон (на фото) с мультиклапаном, который так же имеет электрический запорный клапан. Если автомобиль заглушен, или работает на бензине, клапан запирает выход газа из баллона, сводя к минимуму возможность утечки. Преимущественно в России и Украине используются мультиклапана имеющие механические вентиля. И водитель для того, чтобы перекрыть газ в баллоне, должен руками закрутить заправочный и расходный вентиля. На мультиклапане на фото так же установлен дистанционный датчик уровня топлива. Данные об уровне газа в баллоне передаются в салон, водитель может визуально контролировать уровень газа в баллоне.

Все баллоны имеют сферическую форму. То есть квадратных баллонов не бывает, для того чтобы в конструкции исключить точки напряжения, с которой начнется разрыв баллона.

Традиционно баллоны для ГБО имеют цилиндрическую форму либо форму тора. В каждой форме есть и свои плюсы, и свои  минусы. К несомненным плюсам цилиндрической формы можно отнести большую по сравнению с тороидальным баллоном вместимость - чаще всего по объему они не уступают бензобаку. А вот минусы - с просторным и вместительным багажником придется проститься. Его часть займет этот самый баллон.

Поэтому в последнее время все большую популярность приобретают  торовые баллоны - так называемые баллоны "под запаску", "бублики". Тор удобно устанавливается в нишу для  запасного колеса в багажном отделении автомобиля. Правда, появляется другая сложность: надо куда-то девать запасное колесо. Но, упаковав запаску в чехол, вы сохраняете объем багажника - ведь ее легко можно убрать в салон, если, к примеру, нужно перевозить габаритные грузы. Также к недостаткам тороидального баллона можно отнести его сравнительно небольшой объем. Как правило в нишу автомобиля с размером колеса R14-15 можно установить баллон объемом 47 литров.

 
Баллоны для сжиженного нефтяного газа могут устанавливаться в различных местах автомобиля: в багажном отделении, в кузове, на раме шасси.  Иногда встречаются варианты нетрадиционной схемы установки баллонов и, в частности, на крыше кабины водителя.

Существуют схемы эксплуатации автомобиля с гибридной системой питания. Автомобиль сохраняет полноценную бензиновую систему питания и при этом может работать и на природном, и на нефтяном газе. В таком случае на автомобиль устанавливают баллоны для каждого вида газа - для сжиженного нефтяного и для сжатого природного.

Поделиться:

Фото: иллюстрация, shutterstock.com / Getty Images