Газовый баллон с арматурой.

Газовый баллон легкового автомобиля пред­назначен для заполнения сжиженным газом при температуре его поверхности от –40 до +45 °С. Он рассчитан на максимальное рабочее давление 1.6 МПа (минимальное, при котором сохраняется работоспособность двигателя, рав­но 0.2 МПа).

Конструктивно газовый баллон представляет собой сосуд цилиндрической формы, по сред­ней части которого проходит продольный шов. С двух сторон к цилиндру приварены крышки, имеющие форму полусфер.

При изготовлении все сварные швы подвер­гаются тщательному контролю. Промышленностью накоплен опыт изготовления баллонов из углеродистой и легированной стали, а также из дюралюминия (такого типа конструкция достаточно легка).

К обечайке баллона приварен унифициро­ванный фланец для крепления блока арматуры, включающий в себя запорно-предохранительную, исполнительную и контрольную аппарату­ру с расходным и наполнительным вентилями и стрелкой указателя уровня газа. Расходный и наполнительный вентили должны быть герметичными в пределах не менее 1000 циклов открытия и закрытия (при максимальном рабо­чем давлении). Вентили и переходники должны ввертываться в горловины блока арматуры на свинцовом сурике.

На автомобилях с кузовом типа седан газовый баллон хорошо размещается в глубине багажни­ка, а вот на автомобилях с кузовом хечбэк или универсал газовый баллон, хоть и легко вписыва­ется в багажник между арками колес за спинкой заднего сиденья, его установка – в центре площадки багажника – резко сокращает вместимость последнего и, кроме того, лишает авто­любителя возможности при необходимости рас­кладывать заднее сиденье.

Рис.2.17. Схема маркировки газового баллона

Некоторые изменения, внесенные в конст­рукцию газовых баллонов, могли бы решить и эту проблему, например, использования тороидальных газовых баллонов.

Типоразмерный ряд газовых баллонов СПГ, вы­пускаемых нашей промышленностью, в насто­ящее время ограничивается двумя-тремя моди­фикациями: газовые баллоны объемом 50…75 л, наружным диаметром 215…320 мм и длиной 790…1030 мм.

На рис 2.17 приводится схема маркировки газового баллона СПГ, а в таблице 2.2. приводятся технические параметры газовых баллонов СНГ.

Таблица 2.2

Орский машиностроительный завод (АО «Техномаш) изготавливает облегченные газовые металлопластические баллоны, предназначенные для хранения и транспортирования СПГ с рабочим давлением до 25.0 МПа с наружным диаметром 254 мм ТУ 4591-001-29416612-94.(табл 2.3), которые уже проходят эксплуатацию (рис.2.18).

Таблица 2.3.

Рис. 2.18. Образцы газобаллонных автомобилей с металлопластиковыми

газовыми баллонами.

Основное правило безопасности заключается в том, что баллон должен быть заполнен не более чем на 80 % своего объема. Остальное пространство заполнит образующаяся паровая подушка, за счет которой при нагревании объем жидкого газа увеличивается, не вызывая опас­ного увеличения давления в баллоне. На прак­тике давление газа в баллоне при –40...+45 °С находится в пределах 0.2…1.0 МПа.

Для этой цели блок арматуры баллона снаб­жен ограничительным клапаном уровня заправ­ки. Например, при полном объеме баллона 50 л он не должен содержать более 42.5 л газа. Если этот клапан не обеспечивает указанной дози­ровки, рекомендуется проверить счетчик по стрелке указателя уровня топлива на баллоне и следить, чтобы в баллон не было заправлено слишком много топлива.

На баллон распространяются утвержденные Госгортехнадзором Правила устройства и безо­пасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

Газовые баллоны СНГ и СПГ из углеродистой стали (СПГ из легированной стали один раз в три года) один раз в два года подвер­гаются обязательному освидетельствованию на специализированном пункте. Перед освидетель­ствованием путем пробега автомобиля следует израсходовать остатки газа в баллоне и только после этого приступить к демонтажу. Подверга­ются осмотру наружная и внутренняя поверх­ности баллона.

Для определения механической прочности после дегазации проводят гидравлические ис­пытания баллона СНГ под давлением 2.5МПа. Если испытания оказываются успешными, владель­цу автомобиля выдается талон регистрации газобаллонной установки, в котором указывают­ся фамилия владельца, номер и марка авто­мобиля, номер баллона, дата проведения настоящего испытания и дата очередного.Все эти данные скрепляются штампом пункта, где проводились испытания.

На баллоне СНГ устанавливается съемный откры­вающийся герметичный корпус блока с армату­рой, конструктивно почти не отличающийся от блоков, изготавливаемых различными заводами. Так, в некоторых блоках имеется разгрузочный винт выпуска паров сжиженного газа, но отсутствует скоростной клапан, ограничивающий подачу газа при ава­рийном обрыве магистрального газопровода.

Оригинальные конструктивные решения, по­вышающие надежность блока арматуры, осуще­ствлены итальянской фирмой "Ловато автогаз" (рис.2.19). Баллон оборудован кольцевым флан­цем 17, к которому крепится блок арматуры с указателем количества сжиженного газа. На случай сброса давления, прекращения заправки, аварийного выброса газа, утечки газа блок ар­матуры снабжен тремя предохранительными устройствами: ограничителями уровня заправ­ки и выброса газа из заправочного устройства в момент отсоединения пистолета и аварийного выброса большой массы газа. Блок арматуры состоит из ручного наполнительного вентиля1,встроенного 7 или выносного 2 заправочных устройств с автоматическим обратным запор­ным клапаном3, предотвращающим утечку газа при отсоединении заправочного наконечника АГЗС от переходника, и отсечным клапаном 8, связанным с поплавком 12приводным меха­низмом14, блокирующим подачу топлива при достижении 80-процентного наполнения бал­лона сжиженным газом.

В канале отбора жидкой фазы11 размещен скоростной клапан плунжерного типа10. При нормальном течении жидкого газа он, сжимая пружину9, перекрывает канал выхода, что позволяет избежать аварийного выброса большой массы газа, чем обеспечива­ется возможность быстрого принятия необходимых противопожарных мер.

Указатель уровня жидкого газа 23 показывает степень заполнения баллона в процентах и представляет собой магнитный топливомер, положение кото­рого определяется поворотным магнитом15 внут­ри баллона, управляемым поплавком, связан­ным шестеренчатой передачей13. Могут также устанавливаться датчики дистанционного конт­роля с индикатором на приборной панели.

Блок арматуры размещается в закрытом вен­тилируемом корпусе блока 20, сообщающегося с атмосферой, и крепится винтами к фланцу обечайки баллона. Герметичность обеспечива­ется кольцевой уплотнительной прокладкой21.На блоке отчетливо видно клеймо 24, на кото­ром указывается диаметр приобретаемого бал­лона и угол его установки относительно верти­кальной плоскости. Для вентиляции багажника и удаления газа в случае утечки на корпусе блока имеются два воздуховода4, на которые монтируются гофрированные вентиляционные рукава 5. Через одну из них проходит магистральный трубопровод высокого давле­ния, поступающий в электромагнитный клапан газа, расположенный в отсеке двигателя, а с другой – трубопровод к выносному заправоч­ному устройству. В днище багажника автомобиля врезают­ся два сапуна (эжекторы)6, к которым присое­диняются гофрированные рукава от герметич­ного корпуса блока на баллоне. Устанавливать сапуны следует по ходу автомобиля так, чтобы их выходные отверстия были направлены, как показано на рис.2.19.

Баллон"САГА-6" (рис. 2.20) оборудован уни­фицированной расходно-наполнительной и кон­трольно-предохранительной арматурой, кото­рая состоит из следующих элементов:

- заправочно-расходный блок с одним вен­тильным устройством9;

- датчик уровня газа в баллоне8;

- автоматическое устройство, ограничиваю­щее наполнение баллона до 80 % его емкости. Оно снабжено поплавком1, штоком рабочего клапана14, кулачком 2. Запорный элемент устройства, находящийся в корпусе рабочего и ограничительного клапанов16, обеспечивает в закрытом состоянии скорость наполнения не выше 1 л/мин;

- устройство, позволяющее вы­пускать из баллона паровую фазу газа. Конец трубки 3находится на уровне 80 % емкости баллона. Газ выходит через дренажный штуцер 5 при открытии дренажного вентиля6;

- предохранительный клапан4, настроен­ный на давление 2.5 МПа и устанавливаемый в зоне, где часть газа находится в газообразном состоянии;

- рабочий (запорный) и ограничительный клапаны16. Первый предназначен для прекра­щения заправки газом при достижении 80 % объема баллона, второй – для ограничения потока газа через выходное или входное отвер­стие мультиклапана. Ограничительный клапан прекращает подачу газа из баллона, если его расход превышает допустимую максимальную величину, которая определяется величиной пе­репада давления более чем на 0.1 МПа (при обрыве магистрального трубопровода).

Рис.2.19. Блок арматуры фирмы "Ловато автогаз": 1 – ручной наполнительный вентиль; 2 – выносное заправочное устройство; 3 – запорный клапан; 4 – воздуховоды; 5 – вентиляционные рукава; 6 – сапуны (эжекторы); 7 – встроенное заправочное устройство; 8 – отсечной клапан: 9 – пружина; 10 – скоростной клапан; 11 – канал отбора жидкой фазы; 12 – поплавок; 13 – шестеренчатая передача; 14 – приводной механизм отсечного клапана; 15 – магнит; 16 – вентиль; 17 – кольцевой фланец; 18 – распорка; 19 – прокладка: 20 – корпус блока; 21 – кольцевая уплотнительная прокладка; 22 – крышка; 23 – указатель уровня жидкого газа; 24 – клеймо

Блок арматуры10 выполнен с защитным газонепроницаемым вентиляционным кожухом, снабженным колпаком, вместе с которым кре­пится к фланцу газового баллона13.

Рис.2.20. Блок арматуры "САГА-6": 1 – поплавок; 2 – кулачок; 3 – труба; 4 – клапан предохранительный; 5 – штуцер дренажный; 6 – вентиль дренажный; 7 – шток смагнитом; 8 – датчикеуровня газа; 9 – вентильрасходнозаправочный; 10 –блок арматуры: 11 – штуцерзаправочный;12–штуцер выходной; 13 – фланец газовогобаллона;14 – шток рабочего клапана; 15 – трубопровод; 16 – корпус рабочего и ограничительного клапанов; 17 – шарик клапана.

Принципиальная особенность блока армату­ры"САГА-6" состоит в том, что благодаря наличию дренажного вентиля блок арматуры позволяет производить заправку баллона сжи­женным газом даже при пониженном давлении заправки, а также на заправочных станциях, не имеющих компрессора. Для этого необходимо снять колпак с вентиляционного кожуха, надеть на дренажный штуцер 5 шланг и вывести его за борт автомобиля. Затем следует открыть дре­нажный 6 и расходнозаправочный 9 вентили и начать заправку баллона газом.