Technical Diagnostics and Non-Destructive Testing, 2014, №01



2014 №01 (03)

2014 №01 (05)

---

Техническая диагностика и неразрушающий контроль, №1, 2014 стр. 23-28
 

ОСТАТОЧНОЕ РАСШИРЕНИЕ БАЛЛОНОВ (краткий обзор)

Р. И. Дмитриенко , Э. Ф. Гарф

ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
В. П. Чижиченко
ООО «Кислород сервис». 01103, г. Киев, ул. Киквидзе, 18, а. E-mail: 4288648@ukr.net
 
Реферат:
Представлен краткий обзор метода испытания поверочным гидравлическим давлением баллонов с определением коэффициента остаточного расширения. Показано, что существующий в Украине регламент переосвидетельствования баллонов высокого давления, находящихся в эксплуатации, не может гарантировать необходимый запас прочности. Для повышения надежности вновь изготавливаемых, и, особенно, длительное время пребывающих в эксплуатации баллонов в последние годы в ряде стран в регламент испытаний баллонов включается методика, предусматривающая определение коэффициента остаточного расширения. Этот коэффициент является интегральной характеристикой технического состояния баллона. Его использование особенно важно для баллонов, изготовленных и эксплуатируемых в Украине, поскольку, как известно, в силу особенностей технологии производства эти баллоны характеризуются значительной разнотолщинностью, большим рассеянием механических свойств и отношением предела текучести к временному сопротивлению, незначительно превышающим 0,5. Вместе с тем в последние годы на рынке Украины все большее распространение получают баллоны зарубежного производства. Технология их производства такова, что при этом практически исключается разнотолщинность, а используемые для изготовления баллонов стали имеют высокие механические свойства. В этой ситуации контроль за надежностью баллонов как при их поставке, так и в процессе эксплуатации необходим. При этом важным показателем является предельно допустимое значение коэффициента остаточного расширения при испытании пробным давлением. Библиогр. 27, рис. 2.
 
Ключевые слова: баллоны, освидетельствование, коэффициент запаса, остаточное расширение, водяная рубашка, деформация, внутреннее давление, изменение объема, испытания баллонов
 
A brief review is given of the method of bottle testing by reference hydraulic pressure with determination of residual expansion coefficient. It is shown that re-examination procedure of high-pressure bottles in service, applied in Ukraine, cannot guarantee the required strength margin. To increase the reliability of new bottles, and, particularly, bottles in long-term service, over the recent years in a number of countries bottle testing procedure has included a procedure, envisaging determination of residual expansion coefficient. This coefficient is an integral characteristic of bottle technical condition. Its application is particularly important for bottles, made and operating in Ukraine, as in view of a number of features of manufacturing technology these bottles are known to be characterized by considerable difference in thickness, large scatter of mechanical properties and ratio of yield point to tensile strength slightly higher than 0.5. On the other hand, over the recent years foreign-made bottles are becoming ever wider accepted in the Ukrainian market. Their manufacturing technology is such that difference in thickness is practically eliminated, and steels used for bottle manufacturing have high mechanical properties. In such a situation monitoring bottle reliability is required, both at their delivery and in service. Here an important parameter is limit admissible value of the coefficient of residual expansion at trial pressure. References 27, Figures 2.
 
Keywords: nonbottles, examination, strength margin, residual expansion, water jacket, deformation, inner pressure, volume change, testing
 
1. ПБ 03-576-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
2. Полтев М. К. Охрана труда в машиностроении: Уч. – М.: Высш. шк. 1980. – 294 с.
3. ГОСТ Р 52857.1-2007. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
4. ECE/TRANS/WP.15/AC.1/2010/15. Совместное совещание Комиссии экспертов МПОГ и рабочей группы по перевозкам опасных грузов. Предложения о внесении поправок в МПОГ/ДОПОГ/ВОПОГ (СМГС ) в пункте 6.2.3.4.1. - Берн, 22-26 марта 2010 г. (Изменения, касающиеся [2]).
5. ГОСТ Р 51753-2001. Баллоны высокого давления для сжатого природного газа, используемого в качестве моторного топлива на автомобильных транспортных средствах.
6. НПБ 190-2000. Техника пожарная. Баллоны для дыхательных аппаратов со сжатым воздухом для пожарных. Общие технические требования. Методы испытаний.
7. ГОСТ Р 53258-2009 Техника пожарная. Баллоны малолитражные для аппаратов дыхательных и самоспасателей со сжатым воздухом. Общие технические требования. Методы испытаний.
8. ГОСТ Р ИСО 11439, ISO 11439:2000. Газовые баллоны. Баллоны высокого давления для хранения на транспортном средстве природного газа как топлива. Технические условия.
9. ISO 9809-1:2010(E). Gas cylinders – Refillable seamless steel gas cylinders – Design, construction and testing – Part 1: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less than 1 100 MPa. (Газовые баллоны – Бесшовные стальные газовые баллоны многоразового использования – Проектирование, изготовление и испытания. Часть 1: Баллоны из закаленной и отпущенной стали с прочностью на растяжение менее 1100 МПа).
10. ISO 7866:1999. Gas cylinders – Refillable seamless aluminium alloy gas cylinders – Design, construction and testing. (This standard has been revised by: ISO 7866:2012). (Газовые баллоны – Бесшовные газовые баллоны из алюминиевого сплава многоразового использования. – Проектирование, изготовление и испытания. (Пересмотрен ISO 7866:2012)).
11. ISO 6406:2005(Е). Gas cylinders. Seamless steel gas cylinders. Periodic inspection and testing. (Газовые баллоны. Бесшовные стальные газовые баллоны. Периодическая инспекция и испытание).
12. Guidance for the use, inspection, care and periodic Testing of sci composite cylinders. Issue 5, July 2010. (Руководство по использованию, проверке, уходу и периодических испытаний баллонов из композитных материалов. Выпуск 5, июль 2010 г.).
13. ISO 11623.2002. Transportable gas cylinders – Periodic inspection and testing of composite gas cylinders. (Переносные газовые баллоны. – Периодические проверки и испытания композитных газовых баллонов).
14. Australian standard AS/NZS 2885.5.2002 Pipelines – Gas and liquid petroleum: Part 5: Field pressure testing. (Австралийский стандарт. Трубопроводы – газа и жидких нефтепродуктов: Ч. 5. Полевые испытания под давлением).
15. DOT CFR 49 – U.S. Department of Transportation, Code of Federal Regulations. (Департамент транспорта США (DOT), кодекс федеральных правил (CFR), раздел 49, для производства, поверки и транспортировки сосудов высокого давления).
16. CGA C-5: Cylinder Service Life-Seamless Steel High Pressure Cylinders. (Compressed Gas Association, pamphlet C-5). (Ассоциация сжатого газа, брошюра C-5: Баллоны. Срок службы бесшовных стальных баллонов высокого давления).
17. FSS Fire System Services SA Pty Ltd. National Hydro Cylinder Testing Services (Австралия).
18. CGA pamphlet C-1-2009. Methods for pressure testing compressed gas cylinders. (Методы испытания под давлением баллонов со сжатым газом).
19. BS 5430-3:1990. Periodic inspection, testing and maintenance of transportable gas containers (excluding dissolved acetylene containers). – Part 3: Specification for seamless aluminium alloy containers of water capacity 0.5 litres and above. (Периодическая проверка, испытания и обслуживание переносных газовых баллонов (за исключением баллонов растворенного ацетилена). Ч. 3. Спецификация для бесшовных баллонов из алюминиевых сплавов вместимостью 0,5 л и выше). Заменен на BS EN 1802:2002.
20. GB 9251-88, GB/Т 9251–1997 и GB/T 9251–2011. Баллоны. Методы гидростатических испытаний газовых баллонов (Китай). (Относятся к бесшовным стальным и из алюминиевых сплавов газовым баллонам).
21. GB 15385–94. Баллоны. Методы испытания гидравлическим давлением до разрушения (Китай).
22. BS EN 1802:2002. Transportable gas cylinders. Periodic inspection and testing of seamless aluminium alloy gas cylinders. (Переносные газовые баллоны. Периодические проверки и испытания бесшовных газовых баллонов из алюминиевых сплавов).
23. Bob Sheridan President of UDT International. Hydrostatic Cylinder Testing 101.
24. ГОСТ 949–73. Баллоны стальные малого и среднего объема для газов на Рр ? 19,6 МПа (200 кгс/см²).
25. Надежность и экономичность производимых в Украине баллонов высокого давления для технических газов / Э. Ф . Гарф, Р. И. Дмитриенко, А. А. Перепечай и др. // Техн. диагностика и неразруш. контроль. – 2012. – № 12. – С. 36–41.
 
Поступила в редакцию 07.10.2013
Подписано к печати 30.01.2014