Баллоны высокого давления представляют собою металлические емкости для хранения газов и для их дозировки под высоким давлением. Например, огнетушители или кислородные баллоны. Обычно, содержимое таких баллонов – огнеопасно. Задача при производстве баллонов высокого давления естественно сводится к тому, чтобы такое изделие было безопасным для человека — не взорвалось под высоким давлением и не причинило ущерба; также, чтобы было удобным или легким в использовании.
Баллоны высокого давления изготавливаются из стального сплава, содержащего добавки хрома и молибдена. Сама заготовка имеет круглую форму; метал проходит закалку при температуре 730 градусов по Цельсию, в течении 36 часов. После этого заготовки будущих баллонов погружаются во флюсовую ванну, чтобы облегчить последующую деформацию металла. После короткой сушки диск помещается на вытяжное кольцо; эта операция называется «глубокой вытяжкой металла», потому что несколько автоматов постепенно растягивают диск до цилиндрической формы, а правочный пресс начинает растяжку металла, прилагая при этом 800 тонн силы, что соответствует двух гражданских самолетов, с полной нагрузкой. То, что цилиндр баллона формируется из цельного куска металла, означает, что он не будет иметь швов – в этом ключ в безопасности конечного изделия.
После первой вытяжки цельный цилиндр, с днищем, переводят на другой пресс, который еще больше растягивает заготовку, в 250 тонн силы, продолжая формировать стенки цилиндра. При все м этом используется белая жидкость, называемая хладагент, чтобы предотвратить перегрев металла. Всего цилиндр проходит через три пресса, каждый из которых растягивает заготовку на 60 %. Один пресс также формирует донышко баллона, делая его вогнутым, что в свою очередь усиливает основание баллона. После этого ленточная пила отрезает с открытого конца цилиндра кусок в 10 см. Из него изготавливается верх баллона. Затем, за 90 сек., верхушка заготовки, цельного цилиндра, нагревается горелкой до 982 градусов по Цельсию, и цилиндр устанавливается на станок горячей откатки, вращающегося со скоростью в 1000 оборотов в минуту. При этом горелка поддерживает температуру, а станок автоматически закругляет раскаленный металл до нужной формы; таким образом, станок постепенно закрывает верхний конец цилиндра, формируя скругленные области: плечи и горловину, для выпускного клапана; это позволяет равномерно распределить давления на металл баллона.
После этого рабочие помещают с 18 цилиндров в печь, нагретую до 900 °С. Через полтора минуты автомат окунает их во флюсовую ванну на 6 минут. После охлаждения цилиндры снова нагреваются 650 °С, и по прошествии полтора часа снова охлаждаются в течении двух часов. Такие переходы от горячего к холодному называются отпуском металла, делая метал более прочным, и в некоторой степени гибким.
Далее, резец делает отверстие в горловине, и нарезает в ней резьбу, внутреннюю. Она является лучшим уплотнением, поэтому клапан должен ввинчиваться в горловину. Поверхность цилиндра зачищают методом дробеструйной обработки: мелкие металлические частички бьют по поверхности баллона с большой скоростью.
Приходит время тестированию баллонов. Его заполняют водою, закупоривают, и погружают в емкость с водою. Автомат подает дополнительную воду в баллон, и замеряет, насколько хорошо он выдерживает избыточное давление. После проверки, внутренняя поверхность промывается горячей водой, а затем высушивается под струей очищенного воздуха. Потом, с помощью гидравлического пресса, на плечах баллона, высекается необходимая маркировка., в частности дата производства и серийный номер. Затем, специальным автоматом закрепляют на горловине стальной «воротник». Также, специальное устройство для вкручивания клапана туго закручивает клапан в баллон, герметизируя его.
Теперь баллон высокого давления можно смело заправлять газом, не боясь, что его разорвет.
