Кислородные баллоны РП-20ШБ: стальные бесшовные сосуды под давлением 20 МПа
Кислородные баллоны РП-20ШБ — стальные бесшовные сосуды, работающие под давлением, с номинальным рабочим давлением 20 МПа (200 кгс/см) и геометрической вместимостью 20 дм. Индекс «ШБ» обозначает исполнение с шаровой (сферической) верхней частью и башмаком, что отличает их от баллонов с полусферическим или плоским днищем. Изготавливаются из легированной стали марок 45, 30ХГСА или 34CrMo4 методом горячей штамповки с последующей термической обработкой и механической обработкой горловины.
Конструктивные особенности исполнения «ШБ»
Шаровая верхняя часть обеспечивает равномерное распределение напряжений в зоне сопряжения с горловиной, что критично при циклическом нагружении. Толщина стенки цилиндрической части для баллона 20 дм на 20 МПа составляет 5,5–6,5 мм в зависимости от марки стали и коэффициента запаса. Нижний башмак выполнен из стали 20 или 3сп, приварен к корпусу и служит опорой при вертикальной установке в кассетах и рамповых системах.
Горловина имеет резьбу W19,2 1/14 (по ГОСТ 9909) или метрическую М18 1,5 под запорный вентиль ВК-94, ВК-86 или КВ-1М. Вентиль устанавливается на свинцовой или фторопластовой уплотнительной прокладке, исключающей контакт кислорода с маслами и органическими смазками.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Допуск | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Рабочее давление | 20 МПа | 0,5 МПа | Гидроиспытание | ГОСТ 949-73 |
| Вместимость | 20 дм | +0,4 / –0,2 дм | Обмерный | ГОСТ 949-73 |
| Пробное давление | 30 МПа | — | Гидравлика | ПБ 03-576 |
| Масса корпуса | 38–42 кг | 5 % | Взвешивание | ТУ изготовителя |
| Диаметр корпуса | 219 мм | 2 мм | Штангенциркуль | ГОСТ 949-73 |
| Длина корпуса | 740 мм | 5 мм | Обмерный | ГОСТ 949-73 |
Материалы и термообработка
- Сталь 45 — закалка 850 C, отпуск 600 C, твёрдость 217–255 HB.
- 30ХГСА — улучшение, в 880 МПа, т 700 МПа.
- 34CrMo4 (1.7220) — нормализация + высокий отпуск, ударная вязкость KCU 60 Дж/см.
- Башмак — сталь 20 по ГОСТ 1050, сварной шов по ГОСТ 14771.
- Покрытие — грунт-эмаль или порошковая окраска, стойкая к УФ и агрессивным средам.
Области применения
Баллоны РП-20ШБ применяются в системах газоснабжения сварочных постов при ручной и автоматической сварке, в кислородных рампах металлургических цехов, на станциях газовой резки листового проката, в комплектах аварийного дыхательного оборудования горноспасательных служб. В медицинских учреждениях используются в составе кислородных газификаторов и централизованных систем подачи O в операционные и реанимационные блоки.
В авиационной и ракетно-космической отрасли — для заправки бортовых систем жизнеобеспечения и наземных пневмостендов. В химической промышленности — для окислительных процессов в реакторах синтеза. В пищевой промышленности — для аэрации и упаковки в модифицированной газовой среде.
Эксплуатационные ограничения
Запрещена эксплуатация при температуре стенки ниже –40 C и выше +50 C. Остаточное давление при отборе газа должно быть не менее 0,05 МПа. Периодичность освидетельствования — каждые 5 лет, гидроиспытание на 30 МПа, пневмоиспытание на 20 МПа. Запрещён контакт арматуры с маслами, жирами и органическими растворителями.
Вопросы и ответы
Какое давление выдерживает кислородный баллон РП-20ШБ при гидроиспытании?
Пробное гидравлическое давление составляет 30 МПа (300 кгс/см), что в 1,5 раза превышает рабочее давление 20 МПа. Испытание проводится при периодическом освидетельствовании каждые 5 лет.
Какая резьба на горловине баллона РП-20ШБ?
Стандартно применяется резьба W19,2 1/14 по ГОСТ 9909 или метрическая М18 1,5. Под неё устанавливаются вентили ВК-94, ВК-86, КВ-1М с фторопластовым уплотнением.
Из какой стали изготавливают корпус РП-20ШБ?
Корпус изготавливается из легированных сталей 45, 30ХГСА или 34CrMo4 методом горячей штамповки с последующей закалкой и высоким отпуском. Твёрдость после термообработки — 217–255 HB.
Можно ли использовать РП-20ШБ для других газов?
Баллон предназначен для кислорода. Переоборудование под другие газы требует промывки, замены вентиля и переаттестации. Использование под кислород после контакта с маслами категорически запрещено.
