Close

Not a member yet? Register now and get started.

lock and key

Sign in to your account.

Account Login

Forgot your password?

KOMPOZITNE BOCE

29 mar Edukacija | SVS
KOMPOZITNE BOCE
Autor:

ing.el. Nebojša Manojlović

Početkom sedamdesetih godina prošlog veka, popularnost kompozitnih boca je polako rasla u Severnoj Americi, Japanu i delovima srednje Amerike, dok je Evropa još uvek koristila čelične boce. Međutim kompozitne karbonske boce su stigle u Evropu 1995. godine, postavši tako dostupne svim korisnicima aparata za disanje.
Prvi korak u razvoju proizvodnje kompozitnih boca bio je sa upotrebom aluminijumskih boca čiji je omot (plašt) bio od staklenih vlakana pojačanih plastikom (hoop-wrapped boce). Ovde je debljina zidova približno na polovinu od debljine zidova čeličnih boca. Krajnji rezultat su boce koje trpe manji pritisak na zidove od konvencionalnih boca, 30% su lakše od čistih aluminijumskih boca iste veličine. Otkad su predstavljene 70-tih godina, preko 400 000 komada boca od aluminijuma i staklenih vlakana (fibreglassa) su prodate širom sveta za opremu gde je težina boca vrlo važna, kao što je to npr. Kod izolacionih aparata za disanje. Većina ih je tada u upotrebi u Severnoj Americi. Neke od ovih kompozitnih boca se koriste u Evropi kod pojedine opreme, međutim vrlo snažne i teške čelične boce su daleko rasprostranjenije.

Kompozitne boce

Ove „ultra-lake“ boce bile su predstavljene Evropi i 80-tih godina su stekle veliku naklonost svih korisnika aparata za disanje koji su tražili kombinaciju mala težina i mala cena. Ovakvo rešenje međutim nikada nije dozvoljeno u USA. Ali s vremenom velika snaga i izdržljivost standardnih čeličnih boca je dodatno unapređena, pri tom značajno smanjivši težinu, kada se pojavila prva prava kompozitna boca (fully-wrapped). 1976 godine SCI (Structural Composites Industries) je bila prva kompanija koja je proizvela komercijalnu kompozitnu bocu. Od tada do danas kompozitne boce su pravljene za razne namene i upotrebe, a jedna od njih je pravljenje boca za vatrogasne aparate za disanje, kod nas poznati još i kao izolacioni aparati. Ova prva boca je imala osnovu od tankog aluminijuma a po celoj površini je bila ojačana staklenim vlaknima u kalupu od smole. Rešenje je obećavalo u budućnosti smanjenje težine u odnosu na metalne i delimično (hoop-wrapped) kompozitne boce. Ove kompozitne boce su vrlo brzo postale standard, odnosno najpopularnije boce koje se koriste kod aparata za disanje u Severnoj Americi. Trenutno ima preko 2 miliona ovih boca u upotrebi. Najveći uticaj na povećanje performansi kompozitnih boca ostvaren je upotrebom vlakana. U početku su se koristila staklena vlakna, a u poslednjih 10 godina su zamenjena i sada se koriste vlakna od kevlara i karbona. Zbog izuzetnih osobina kao što su čvrstoća, izdržljivost (veća nego kod čelika) i pre svega težina, koriste se mnogo u svemirskom i vojnom programu. Proizvodnja i prodaja karbonskih boca se kreće oko 250 000 komada godišnje, pre svega u Severnoj Americi i Japanu, a upotrebni vek iznosi preko 15 godina.
Zbog zakonskih regulativa i složenosti, kompozitne boce nisu bile dostupne korisnicima u Evropi do nedavno. 1995. godine karbonske boce su predstavljene većini Evropskih zemalja. Sa predstavljanjem karbonskih boca u Evropi naglo je poraslo interesovanje za sve kompozitne boce. Ove boce su najzad postale dostupne svim korisnicima aparata za disanje i u Evropi su sada zastupljene skoro isto kao i u Americi. Najbolja karakteristika, krutost karbonskih vlakana, dozvoljava upotrebu tankih metalnih omota i u nekim slučajevima polimerske nosače sa metalnom osnovom. Karbonske boce sa aluminujumskom osnovom su i do 50% lakše od čeličnih boca iste zapremine. Zato su vrlo brzo postale najpopularnije boce današnjice. One kombinuju bezbednost sa izuzetnom lakoćom i velikom izdržljivošću.

Kompozitne boce

Upotreba plastičnih nosača sa aluminijumskim pojačanjem povećava težinu karbonskih boca, zato što nosači imaju težinu ali nemaju snagu i izdržjivost (po definiciji) i pojačanje je potrebno da to kompenzuje. Međutim, plastične boce nisu odobrene za upotrebu u USA i otpornost i izdržljivost ovih boca tek treba dokazati. Do tog vremena, karbonske kompozitne boce predstavljaju standard na tržištu aparata za disanje, ali kako razvoj ovih boca progresivno raste biće vrlo interesatno videti koji je sledeći korak u evoluciji izrade boca za izolacione aparate.

U nastavku predstaviću vodeće proizvođače kompozitnih boca na tržištu i neka njihova konstruktivna rešenja:

ABB Plast – Spirolite
Kompozitne boce

Spirolite je nova generacija super lakih boca pod pritiskom namenjena SCBA korisnicima, a rezultat je zajedničkog razvoja Interspiro-a i ABB Plast-a iz Švedske. Zasnovana na kombinaciji materijala koji uključuje polimersku oplatu sa osnovom od karbon/epoxy kalupa. Spirolite daje znatno unapređenje nošenja i komfora. Rezultat je mala težina izolacionog aparata sa visokim performansama, povećana bezbednost i redukovana potrošnja vazduha. Boca zapremine 3,4L ima težinu od samo 2,4kg, a boca zapremine od 6,7l ima težinu od 4,4kg što je za više od 50% lakše od konvencionalne čelične boce iste zapremine.

DRAGER- PA2000
Kompozitne boce

Draeger je razvio svoj novi licni izolacioni aparat PA2000. Lagane kompozitne boce nude vanredne performanse. Zbog vrlo dobrih i prilagodljivih nosača boca, maksimalni komfort je obezbeđen smanjenjem opterećenja i pritiska na leđa vatrogasca… Značajnim ulaganjem u proces proizvodnje dobile se boce sa povećanom izdržljivošću i glatkim poliranim finišom. Prevazilaženje zdravstvenih i bezbedonosnih specifikacija HSE-AL-FW2, je postignuto proizvodnjom dvolitarskih sfernih boca dizajniranih za upotrebu kod izolacionih aparata tipa Draeger PA2000, isto kao i boce od 6 i 6,8l od 300bar. Ovaj model aparata sa bocama od 6,8l od pre par godina su u upotrebi i kod vatrogasaca u Srbiji i pokazali su odlične karakteristike.

Kompozitne boce

Treba pomenuti i najnoviji Draeger-ov izolacioni aparat tipa “Doughnots” (kifla), koji objedinjuje unutar sebe tri dvolitarske karbonske kompozitne boce, spojene cevima, i pozicionirane su nisko na leđima. Rezultat je poboljšan raspored težine i velika sloboda pokreta. Mnogi proizvođači u zadnje vreme usvajaju ovakav način konstrukcije izolacionih aparata jer nude više komfora.

EFIC

Još od kada je prvi put predstavljena prva karbonska kompozitna boca (1994 godine), EFIC boce su demonstrirale veliku toplotnu izdržljivost i dobile impresivno visoku ocenu. Sada odobreno na upotrebu od strane više od 15 zemalja, EFIC-ov proizvodni program uključuje boce od 2,0l do 9,0l zapremine. Novi proizvodni proces daje ravan i gladak finiš, što rezultuje, bez kompromisa, odličnim izgledom i velikom izdržljivošću na spoljna oštećenja.
Mala težina EFIC-ovih boca na terenu omogućava vatrogascima da lakše rade svoj posao. Kao primer navedimo da je tipična 9l boca sa pritiskom od 200bar teška 3,9kg, a to je 60% manje od ekvivalentne čelične boce. Lakše boce omogućuju komforno nošenje i veliko poverenje, što rezultuje manjom potrošnjom vazduha iz boce i ujedno zbog bezbednog i sigurnog nošenja smanjuje rizik od povreda ledja.

Kompozitne boce
HEISER

Heiser je dugo bio vodeći svetski proizvođač sudova pod pritiskom i nedavno je oformio istraživačko odeljenje kako bi razvio novi kompozitni sud za gasove pod pritiskom. Kombinujući bolje karakteristike pojedinih vlakana u odnosu na metale i male težine kompozitnih materijala, novi proizvod je dizajniran i testiran u skladu sa standardom EN12257.
Svaka boca koja ima metalnu oplatu mora biti ofarbana specijalnom bojom kao zaštita od korozije, ali i oplata napravljena od karbona ili staklenih vlakana takođe mora biti obojena kao prevencija od mehaničkih oštećenja. Heiser radi na razvoju i konstrukciji potpuno kompozitnih boca sa termoplastičnim nosačima što će dodatno uticati na smanjenje ukupne težine izolacionih aparata.

LUXFER
Kompozitne boce

Kao jedan od najvećih svetskih proizvođača karbonskih kompozitih boca, Luxfer je vodeći autoritet u usavršavanju tehnologije izrade boca. Dostupni su u devet različitih kapaciteta sa dva različita punjenja pritiska. Model Luxfer LCX unapređuje karbonske kompozitne boce koristeći ultra tanke aluminijumske osnove pojačane cilindričnim omotom, kombinujući optimalnu težinu, bezbednost i performanse. Ovih devet veličina boca u potpunosti ispunjavaju sve internacionalne standarde. Luxferova nova MediLux boca je dizajnirana za terensku upotrebu i transport medicinskog gasa. Za upotrebu kod vanrednih zahvata gde se ukazuje prva pomoć i svakodnevno oživljavanje, olakšavanje tegoba ili terapija disanja, Luxfer MediLux boce su sposobne da dugo očuvaju pritisak gasa a nude i malu težinu i olakšano prenošenje.

MANESSMAN

Mannesman Stahlflaschen GmbH je najveći Evropski proizvođač lakih čeličnih boca za SCBA korisnike. Usaglašivši svoje proizvode sa zahtevima standarda kao što su DIN, EN i ISO, Mannesman boce su postale dostupne u raznim veličinama, od 0,8l do 6l, za korišćenje pod pritiscima od 200bar i 300bar.

SCI
Kompozitne boce

Structural Composites Industries je bila prva kompanija koja je predstavila tržištu još 1976g. komercijalnu kompozitnu bocu na osnovu revolucionarnog pronalaska centra za istraživanje svemira (NASA). Od tada pa sve do danas je konstantno radila na unapređivanju i razvoju istih. Do danas je SCI prodao preko milion komada kompozitnih boca. SCI boce su odobrene za upotrebu u većini Evropskih država, a kompletne karbonske boce su takođe dostupne i u USA. Od kako je kompanija počela da proizvodi i aluminijumske nosače 1995 godine, SCI je izrasla u kompletnog proizvođača sa niskom cenom izrade i prilagodljivom proizvodnjom, prodajući preko 90.000 komada svojih boca godišnje. Boce ovog proizvođača su sa inovacijama koje uključuje extra korozivnu zaštitu i poboljšanom vlaknastom strukturom.
SCI je nedavno razvio nov i zakonom zaštićen metod smanjenja debljine zida boce upotrebom aluminujuma. Ovakva boca je poznata kao “AlumaShield”. Unapređenja ovako postignuta dokazana su serijim testova a rezultat je neverovatna otpornost na koroziju. Drugačijim načinom presvlačenja, AlumaShield je bezbedna za korišćenje kiseonika i vazduha u svojim bocama i nema pojave fleka kod periodičnog punjenja.

LITERATURA
  1. časopisi „Fire Rescue“, više brojeva
  2. časopisi „Fire Enginering“, više brojeva
  3. Internet sajtovi više proizvođača opreme:
Autor radi kao profesionalni vatrogasac MUPa R Srbije na mestu Šefa smene u Vatrogasnom Bataljonu Jagodina, redovno prati i piše o najnovijim dostignućima iz oblasti vatrogasne taktike i tehnike.

Podelite sa drugima!

Ostavi odgovor