Способ изготовления баллонов высокого давления

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении газовых баллонов, баллонов для огнетушителей, испытывающих высокое давление. Задача изобретения - уменьшение трудоемкости и стоимости изготовления баллонов высокого давления. Способ включает нагрев одного из концов трубной заготовки, закатку нагретого конца заготовки с образованием глухого днища с полюсом и герметизацию полюса. Герметизацию полюса осуществляют нанесением по меньшей мере однократным, на зону полюса со стороны внутренней поверхности глухого днища анаэробного состава низкой вязкости, и выдержкой при температуре не ниже +5°С до окончания процесса полимеризации анаэробного состава. Вязкость анаэробного состава выбирают в интервале 1...100 МПа·с. После полимеризации анаэробного состава могут производить по меньшей мере одно дополнительное нанесение анаэробного состава с вязкостью 1...200 МПа·с. Изобретение обеспечивает высокий процент герметичности баллонов. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении газовых баллонов, баллонов для огнетушителей, испытывающих высокое давление.

Известен способ изготовления баллонов высокого давления, включающий формообразование баллона горячей закаткой, механическую обработку мест кузнечной сварки (полюса днища путем высверливания) и электрозаварка центральной зоны (полюса днища) с его наружной поверхности на глубину 1,0-1,5 толщины стенки заготовки (найдено на сайте http:/www.progress.ua/pr.../products.php?mID=2&smID=4&subcat=38&productID=28 «Информация об автомобильных баллонах» 13.07.2005 г).

Известный способ, как следует из вышеприведенного источника, обеспечивает высокий процент герметичности баллонов высокого давления, однако, страдает рядом недостатков, ограничивающих его применение.

Первым недостатком, влияющим на трудоемкость, и, следовательно, на стоимость изготовления баллона, является необходимость перед проведением операции электрозаварки, осуществления механической операции по подготовке отверстия для электрозаварки, рассверливание полюса днища, зенковка, подготовка кромок.

Дальнейшая электрозаварка - операция, требующая подготовки оборудования, персонала.

Операция электрозаварки, как и любая сварочная операция, вызывает проблемы, такие, как красноломкость, хладноломкость, трещинообразование.

Кроме того, электрозаварка трудно применима при изготовлении баллонов высокого давления из высокоуглеродистых сталей типа СТ45.

Вышеприведенные операции не исключают проведение операции контроля герметичности электрозаварки полюса днища.

Таким образом, после изготовления баллона высокого давления требуется проведение, как минимум, трех операций с привлечением рабочего персонала высокой квалификации: сверловщик, электросварщик, контролер.

Все это увеличивает трудоемкость и стоимость изготовления баллонов высокого давления, вызывает дополнительные затраты на приобретение оборудования, капитальные затраты на его размещение, энергозатраты на эксплуатацию.

Задачей и техническим результатам заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно: уменьшение трудоемкости и стоимости изготовления баллонов высокого давления.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления баллонов высокого давления, включающем нагрев одного из концов трубной заготовки, закатку нагретого конца заготовки с образованием глухого днища с полюсом и герметизация полюса, герметизацию полюса осуществляют нанесением по меньшей мере однократным, на зону полюса со стороны внутренней поверхности глухого днища анаэробного состава низкой вязкости, при этом после нанесения анаэробного состава осуществляют выдержку изделия при температуре не ниже +5°С до окончания процесса полимеризации анаэробного состава.

Кроме того, вязкость анаэробного состава выбирают в интервале 1...100 МПа·с.

Кроме того, после полимеризации анаэробного состава с вязкостью 1...100 МПа·с производят, по меньшей мере, одно дополнительное нанесение анаэробного состава с вязкостью 1...200 МПа·с на зону полюса со стороны внутренней поверхности глухого днища, с выдержкой изделия при температуре не ниже +5°С до окончания процесса полимеризации.

Заявленный способ реализуется следующим образом.

Производят нагрев одного из концов трубной заготовки одним из известных способов (пламенем газовой горелки, в печи или индуктором), закатывают нагретый конец заготовки с образованием глухого днища с полюсом, образующимся при закатке.

После остывания заготовки осуществляют герметизацию полюса глухого днища по меньшей мере однократным нанесением на зону полюса со стороны внутренней поверхности глухого днища анаэробного состава низкой вязкости. Состав может наноситься капельным методом, кистью, шприцем и т.д. После нанесения анаэробного состава производят выдержку изделия при температуре не ниже +5°С до окончания процесса полимеризации.

Вязкость анаэробного состава выбирают в интервале 1...100 МПа·с.

Для повышения надежности герметизации возможно после нанесения и полимеризации анаэробного состава с вязкостью 1...100 МПа·с произвести, по меньшей мере, однократное дополнительное нанесение анаэробного состава с вязкостью 1...200 МПа·с на зону полюса со стороны внутренней поверхности глухого днища с выдержкой изделия при температуре не ниже +5°С до окончания процесса полимеризации.

Анаэробные уплотняющие материалы представляют собой жидкие составы различной вязкости, способные длительное время оставаться в исходном состоянии без изменения свойств и быстро отверждаться в узких зазорах при нарушении контакта с кислородом воздуха с образованием прочного полимерного слоя.

Основой анаэробных составов являются полимеризационноспособные соединения акрилового ряда, для которых характерна высокая скорость превращения в пространственно-сшитые полимеры.

На качество уплотнения оказывает влияние природа материала герметизируемого изделия, чистота поверхности, величина зазора, технология сборки, режим отверждения и т.д.

Анаэробный герметик является готовым продуктом, который наносится непосредственно на деталь (примером указанного герметика является герметик фирмы «Локтайт» и его отечественные аналоги).

Величина зазора между уплотняемыми деталями существенно влияет на выбор марки (вязкости) уплотняющего материала.

Высоковязкий герметик плохо распределяется в малом зазоре, а низковязкий не будет удерживаться в большом зазоре и вытечет до момента отверждения.

В зоне полюса гладкого днища баллона, полученного закаткой, можно использовать низковязкие герметики (вязкость 1...100 МПа·сек или 1...200 МПа·с).

1. Способ изготовления баллонов высокого давления, включающий нагрев одного из концов трубной заготовки, закатку нагретого конца заготовки с образованием глухого днища с полюсом и герметизацию полюса, отличающийся тем, что герметизацию полюса осуществляют нанесением, по меньшей мере однократным, на зону полюса со стороны внутренней поверхности глухого днища анаэробного состава низкой вязкости, при этом после нанесения анаэробного состава осуществляют выдержку изделия при температуре не ниже +5°С до окончания процесса полимеризации анаэробного состава.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вязкость анаэробного состава выбирают в интервале 1÷100 МПа·с.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что после полимеризации анаэробного состава производят по меньшей мере одно дополнительное нанесение анаэробного состава с вязкостью 1÷200 МПа·с.