БАЛЛОН КОМПОЗИТНЫЙ

Истоки создания газовых баллонов уходят в глубину времен. В древние времена газы использовались для создания взрывчатых веществ (см. ВЗРЫВЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО), а также для освещения улиц и зданий. Однако первые газовые баллоны появились в начале 19 века и были использованы для хранения угарного газа.

Спустя несколько десятилетий, в 1871 году, французский физик Эдуард Деламар зарегистрировал патент на первый газовый баллон для промышленного использования. Он был сделан из железа и использовался для хранения и транспортировки углекислого газа.

В начале 20 века газовые баллоны стали широко использоваться в медицине, особенно для анестезии и лечения бронхиальной астмы. В 1930-х началось производство газовых баллонов для бытовых нужд, таких как заправка зажигалок и фонариков.

С развитием автомобильной промышленности в 1950 годах газовые баллоны стали использоваться для хранения и транспортировки газообразного топлива. Они стали незаменимым элементом в оборудовании грузовиков и автобусов, работающих на газовом топливе.

В 1970-х газовые баллоны стали широко применяться в промышленности, особенно в нефтегазовой отрасли, для хранения и транспортировки опасных газов и жидкостей.

В 1980-х появилась новая технология производства газовых баллонов — композитные баллоны. Они состоят из нескольких слоев материала, таких как стекловолокно и эпоксидная смола, что делает их более легкими, прочными и безопасными. Такие баллоны стали широко использоваться в авиации, а также в подводных лодках и космических кораблях.

Композитные газовые баллоны произвели революцию в хранении и транспортировке газов, предлагая ряд преимуществ по сравнению с традиционными металлическими баллонами.

Композитные газовые баллоны — это усовершенствованные контейнеры для хранения, предназначенные для хранения сжатых газов. Они изготовлены с использованием комбинации высокопрочных углеродных волокон и полимерных материалов. Этот уникальный состав обеспечивает исключительную прочность при значительном снижении общего веса баллона.

Композитные баллоны состоят из двух частей:

·внутренняя — частично прозрачная полимерная емкость (колба);

·внешняя — решетчатый защитный кожух из HDPE (высокоплотный полиэтилен), изготавливаемый по технологии литья под избыточным давлением

Регулирующая арматура (вентили, защитные клапаны) интегрируется в готовую полимерную емкость перед установкой ее в кожух.

Ввиду сырьевой базы и особенностей технологии производства, композитные газовые баллоны обладают рядом привлекательных для пользователей свойств:

· безопасность. Основной плюс композитных баллонов получается во взрывобезопасности. При высоких температурах в случае возгорания (см. ВОЗГОРАНИЕ) баллон не взрывается (см. ВЗРЫВ), поражая осколками, а постепенно оплавляется, что позволяет стравить газ через клапан сброса и предотвратить «хлопок»;

· легкость. Самый большой баллон на 33,5 литра весит всего 6,3 кг, не говоря о маленьком, на 12,5 литра (3,4 кг);

· визуальный контроль. Уровень газа в баллоне видно невооруженным глазом благодаря частичной прозрачности колбы, что достаточно удобно;

· отсутствие коррозии. Ни внутри баллона, ни снаружи нет металлических элементов;

· долговечность. Срок переаттестации баллона составляет десять лет, а срок службы при правильной эксплуатации производители называют до ста лет.

Материалы, используемые для производства композитных баллонов, идентичны тем, что используются при изготовлении воздушных судов из стекловолокна, подводных или подземных трубопроводов. Они применяются на различных производствах уже на протяжении 50 лет и известны своей устойчивостью к внешнему воздействию, загрязнению и коррозии. При тестировании не выявлено какого-либо значительного износа материалов вследствие воздействия УФ-излучения, контакта с газами (в том числе пропано‑бутановой смесью) или с другими веществами в результате испытаний. За 20‑летнию историю производства и эксплуатации композитных баллонов не выявлены случаи усталости композитного материала, что исключает возникновение утечек газа по этой причине. В первую очередь на баллоне могут появиться потертости внешнего кожуха, при этом колба практически всегда остается целой и невредимой.

Колба композитного баллона состоит из внутреннего цельного лейнера и обмотки нитями стекловолокна. Ввиду особенностей композитного материала, в обмотке остаются небольшие поры и незаметные для глаза микро-полости. При наполнении баллона газом лейнер расширяется и выдавливает воздух из этих полостей, поэтому иногда слышен характерный свистящий звук, особенно когда баллон влажный. Это абсолютно нормальная ситуация, которая не является индикатором наличия утечки или какого-либо механического повреждения баллона.

Технические и эксплуатационные характеристики полимерно-композитных газовых баллонов обеспечивают им большой потенциал и практически неограниченную сферу применения.

Это автономный источник одного из наиболее востребованных энергоносителей в самых различных ситуациях:

· приготовление пищи — как на сезонной даче или в капитальном загородном доме (кухонные газовые плиты), так и на пикнике или в путешествии (газовые грили и барбекю, мобильные плитки);

· в отопительных системах — разнообразные домашние газовые обогреватели, банные печи, уличные обогреватели (поездки на природу);

· в строительстве и отделке — сварочные аппараты, тепловые пушки;

· в автономных системах энергоснабжения — генераторы.

Удобство применения компактных и презентабельных композитных баллонов практически во всех условиях — неоспоримо.

Композитные газовые баллоны широко используются в области медицины для хранения и транспортировки медицинских газов, таких как кислород и закись азота. Их конструкция и материал обеспечивает легкую переносимость, что делает их идеальными для машин скорой помощи, домашнего ухода и чрезвычайных ситуаций.

Такие баллоны завоевали популярность среди аквалангистов благодаря своей легкой конструкции. Дайверы могут с комфортом носить с собой несколько баллонов, увеличивая время погружения без ущерба для безопасности. Некоррозионные свойства композитных баллонов также способствуют долговечности и надежности снаряжения для дайвинга.

Различные отрасли промышленности извлекают выгоду из композитных газовых баллонов для таких применений, как сварка, резка и хранение газа. Легкий вес этих баллонов повышает мобильность и эффективность, что делает их идеальным выбором в промышленных условиях.

С точки зрения специалистов пожарной безопасности

Научно-технический прогресс в разработке металлокомпозитных и композитных баллонов способствовал созданию облегченных баллонов для дыхательных аппаратов пожарных вместимостью от 6,8 до 11 л. Использование кассеты из двух баллонов вместимостью 7 л позволяет увеличить время защитного действия дыхательного аппарата с 60 до 120 мин. [3]

В соответствии с федеральными нормами и правилами, действующими на территории Российской Федерации относительно использования, эксплуатации и заправки бытовых газовых баллонов, не существует разделения на металлические и композитные баллоны. Согласно п. 57 постановления Правительства РФ от 16.09.2020 № 1479 «Об утверждении Правил противопожарного режима в Российской Федерации» газовые баллоны (в том числе для кухонных плит, водогрейных котлов, газовых колонок), за исключением 1 баллона объемом не более 5 литров, подключенного к газовой плите заводского изготовления, располагаются вне зданий (за исключением складских зданий для их хранения) в шкафах или под кожухами, закрывающими верхнюю часть баллонов и редуктор, из негорючих материалов (см. НЕГОРЮЧИЕ ВЕЩЕСТВА (МАТЕРИАЛЫ)) на видных местах у глухого простенка стены на расстоянии не менее 5 метров от входа в здание, на цокольные и подвальные этажи.

Пристройки и шкафы для газовых баллонов должны запираться на замок и иметь жалюзи для проветривания, а также предупреждающие надписи «Огнеопасно. Газ». [2]

Что касается клапана сброса избыточного давления, который есть на композитных баллонах, его основное назначение — обезопасить человека. В случае чрезвычайной ситуации (см. ЧРЕЗВЫЧАЙНАЯ СИТУАЦИЯ) от композита вреда будет меньше.

3. Энциклопедия «Пожарная безопасность», ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2019.