ГОСТ Р 55559-2013 — баллоны композитные для сжиженных углеводородных газов на рабочее давление 2,0 МПа — полный текст

Стандарт распространяется на транспортируемые многократно наполняемые композитные баллоны вместимостью от 0,5 до 150,0 л с рабочим давлением 2,0 МПа, предназначенные для транспортирования, хранения и использования сжиженных углеводородных газов по ГОСТ Р 52087.

Стандарт распространяется на баллоны: изготовленные из композиционного материала, который обеспечивает герметичность и несёт нагрузку от внутреннего давления (безлейнерные); состоящие из внутреннего герметизирующего неметаллического лейнера и наружной оболочки из композиционного материала, несущей нагрузку от внутреннего давления.

Стандарт не распространяется на баллоны, устанавливаемые на борту транспортных средств и судов и предназначенные для обеспечения топливом двигателей транспортных средств и судов, на которых они установлены.

• Армирующий материал — непрерывные волокна, воспринимающие основную нагрузку в композиционном материале.
• Герметичность — свойство баллона не пропускать газ или жидкость через стенки и соединения с запорной арматурой.
• Горловина — конструктивный элемент баллона с отверстием, имеющим резьбу для подсоединения запорной арматуры.
• Давление разрушения — максимальное давление, достигаемое при испытании баллона до разрушения; расчётное давление разрушения устанавливает разработчик (изготовитель).
• Композиционный материал (композит) — материал, состоящий из непрерывных волокон и полимерного связующего.
• Лейнер — внутренняя герметизирующая оболочка баллона; лейнер, не несущий нагрузки, несёт менее 5 % общей нагрузки на конструкцию баллона и предназначен только для предотвращения диффузии газа.
• Партия баллонов — группа баллонов одного типоразмера, изготовленная по одной документации за определённый период, оформленная документом с наименованием изготовителя, номером партии, датой выпуска, обозначением стандарта.
• Предохранительный колпак — наружный колпак для защиты запорной арматуры, демонтируемый при обслуживании специальными инструментами без разрушения колпака.

4.1 Конструктивные требования. Рабочее давление — 2,0 МПа; пробное давление — 3,0 МПа; расчётное давление разрушения — не менее 6,75 МПа; циклическая долговечность при нагружении пробным давлением — не менее 12 000 циклов. Расчётный срок службы определяет изготовитель, но не более 20 лет; срок переосвидетельствования — не более 5 лет. Виды климатического исполнения — У2 или ХЛ2 по ГОСТ 15150: баллоны исполнения У эксплуатируются при температуре от −40 до +50 °C, исполнения ХЛ — от −60 до +50 °C.

Конструкция может включать неметаллический лейнер либо быть безлейнерной; композитный корпус изготавливается намоткой композиционного материала на лейнер или технологическую оправку (у безлейнерных баллонов корпус может состоять из двух склеенных частей). Лейнер не должен нести больше 5 % нагрузки от избыточного давления при пробном давлении. В конструкцию могут входить наружное покрытие, ограждение вентиля/ручки для переноски, башмак (опора) и кожух — если предусмотрены, они должны быть стационарно закреплены так, чтобы демонтаж был невозможен без разрушения баллона.

Основной цвет наружной поверхности баллона — красный, не менее 70 % поверхности (композитный корпус допускается не окрашивать). Для баллонов, эксплуатируемых в вертикальном положении, отклонение от вертикали не должно превышать 1 % от высоты, а диаметр опоры — не менее 75 % номинального наружного диаметра баллона. Верхнее днище баллона оснащается неизвлекаемой закладной втулкой с резьбой для запорно-предохранительной арматуры; допускается неизвлекаемый закладной элемент на нижнем днище с загерметизированными технологическими отверстиями.

4.2 Требования стойкости к внешним воздействиям и живучести. После искусственного старения, длительного воздействия повышенных температур, ударов о плоскую поверхность и острый угол, падений с высоты баллон должен сохранять герметичность, прочность и циклическую долговечность. Баллон с нанесёнными поверхностными дефектами должен иметь давление разрушения не менее 4,0 МПа и циклическую долговечность не менее 1000 циклов; после воздействия предельных температур — давление разрушения не менее 5,0 МПа. При воздействии пламени баллон не должен взрываться (должно происходить опорожнение через арматуру и/или диффузию газа); при сквозном пробитии — не должен разрушаться с образованием осколков. Газопроницаемость — не более 1,0 мг в час на литр вместимости баллона.

4.3–4.4 Требования к материалам. Материал неметаллического лейнера должен быть совместим со сжиженными углеводородными газами по ИСО 11114-2:2013; для исполнения ХЛ — не иметь хрупкого разрушения при температуре −65 °C. Армирующий материал композита — непрерывные стеклянные, арамидные (органоровинг) или углеродные волокна, в том числе гибридный композит из нескольких типов волокон.

4.5 Запорно-предохранительная арматура. Комбинированная: запорный вентиль или клапан, предохранительное устройство от повышения давления, срабатывающее при (2,7±0,1) МПа, и предохранительное устройство от повышения температуры, срабатывающее при (110±10) °C. После монтажа арматуры на баллон проверяют герметичность соединения и целостность баллона.

4.6 Комплектность. В комплект поставки входит эксплуатационная документация по ГОСТ 2.601: паспорт баллона (для вместимости более 100 л), руководство по монтажу и безопасной эксплуатации, порядок осмотров и технических освидетельствований, критерии предельных состояний.

4.7 Маркировка. Каждый баллон маркируют: товарный знак изготовителя, условное обозначение, номер баллона, масса порожнего баллона, даты изготовления и следующего освидетельствования, рабочее давление (2,0 МПа), пробное давление (3,0 МПа), вместимость. На цилиндрической части — надпись «ПРОПАН» (или «БУТАН» для марки БТ) высотой 20+3 мм (до 5 л), 40+3 мм (5–12 л), 60+3 мм (от 12 л). Маркировку наносят на баллон, табличку или этикетку способом, обеспечивающим сохранность и разборчивость в течение всего срока эксплуатации; маркировку даты освидетельствования наносят на защищённые от истирания участки методом, не повреждающим корпус (клеймами-наклейками, деколями).

Материалы, применяемые для изготовления баллонов, должны относиться к III и/или IV классу опасности по ГОСТ 12.1.007. Баллоны в условиях эксплуатации и хранения не должны оказывать вредного воздействия на организм человека и окружающую среду, работа с ними не должна требовать особых мер предосторожности.

6.1 Приёмочные испытания проводят на опытной партии не менее 50 баллонов для решения вопроса о постановке на производство новой конструкции: анализ конструкторской (ГОСТ 2.001) и технологической (ГОСТ 3.1001) документации плюс испытания материалов и баллонов по перечню таблиц 1–2 стандарта (прочностные свойства волокна, сопротивление межслоевому сдвигу, свойства материала лейнера, испытания готовых баллонов — визуальный осмотр, геометрия, масса, вместимость, маркировка на 100 % партии; давление разрушения на 3 баллонах, циклическая долговечность на 2, старение на 2, удары на 8, падение на 2 и т. д.).

6.2 Типовые испытания проводят при изменении конструкции (длина, диаметр, конструкция лейнера, толщина композита, схема намотки, тип волокна, резьба горловины), технологии изготовления или смене изготовителя — по таблице 3 стандарта, состав испытаний зависит от вида изменения. Баллон рассматривается как новая конструкция при изменении технологического процесса, материала лейнера, применении нового типа волокна (отличающегося по модулю упругости или прочности более чем на 5 %), изменении диаметра более чем на 50 % или использовании непредусмотренного связующего.

6.3 Приёмо-сдаточные испытания. Баллоны принимают партиями не более 200 штук (без учёта баллонов для разрушающих испытаний). Сплошной контроль каждого баллона: визуальный контроль на дефекты, испытание на прочность и герметичность. Приёмочный контроль выборки: геометрические размеры, маркировка, масса, вместимость (по разнице масс порожнего и заполненного водой баллона), испытание до разрушения, испытание циклическим давлением, повторное испытание на герметичность с выдержкой 10 мин — при нормальных климатических условиях по п. 3.15 ГОСТ 15150. Для приёмочного контроля отбирают по одному баллону от партии на каждый вид контроля.

6.4 Отрицательные результаты. При отрицательных результатах из-за неисправности оборудования или ошибки измерения проводят повторные испытания на том же баллоне; при удовлетворительном результате первоначальные не учитывают. В иных случаях дефектные баллоны бракуют или направляют на доработку; партию после доработки проверяют повторно, при неудовлетворительном результате — бракуют и уничтожают всю партию. Дефекты дополнительных элементов допускается устранять ремонтом.

Неметаллические (полимерные) материалы после окончания срока эксплуатации утилизируют обычным для подобных материалов порядком. При переработке полимерных материалов под воздействием температуры свыше 140 °C возможно выделение летучих продуктов термоокислительной деструкции (органические кислоты, карбонильные соединения, включая формальдегид, ацетальдегид, оксид углерода) — при превышении ПДК в воздухе рабочей зоны возможны острые и хронические отравления. Твёрдые отходы, образующиеся при утилизации, не должны быть токсичными и требовать обезвреживания; непригодные для переработки отходы утилизируют по санитарным правилам и нормам обращения с промышленными отходами.