Бак — ёмкость для хранения жидкостей и газов¶
Бак — закрытая ёмкость (резервуар) цилиндрической, прямоугольной или иной формы, предназначенная для хранения, транспортировки, нагрева, охлаждения или смешивания жидких и газообразных веществ. Термин широко применяется в промышленности, транспорте, быту и военном деле; в зависимости от контекста баком называют топливный резервуар автомобиля, котёл отопления, ёмкость для воды, бойлер, резервуар на танке или корабле.
¶Происхождение и этимология
Слово «бак» пришло в русский язык из немецкого (Back, Bock) и голландского (bak) языков, где означало «корыто, лоток, ящик». В русском языке термин закрепился в XVIII веке вместе с развитием кораблестроения и горного дела: на флоте «баком» называли открытую площадку в носовой части судна, а в шахтах — деревянные ящики для подъёма породы. Со временем значение расширилось до любой ёмкости для жидкостей.
¶Классификация
По назначению баки подразделяются на:
- Топливные — для хранения бензина, дизельного топлива, керосина, газа (пропан-бутан). Применяются в автомобилях, самолётах, судах, танках, стационарных энергосистемах.
- Водяные — для хранения питьевой, технической или сточной воды. Включают накопительные баки водоснабжения, расширительные баки систем отопления, баки водонагревателей (бойлеров).
- Технологические — для химических сред: кислот, щелочей, растворителей, нефтепродуктов. Изготавливаются из нержавеющей стали, полимеров, стекла.
- Гидравлические — для рабочих жидкостей гидросистем (масло, эмульсия), например гидробаки экскаваторов и прессов.
- Пневматические — ресиверы для сжатого воздуха.
- Теплоаккумулирующие — баки-аккумуляторы (буферные ёмкости) систем отопления, накапливающие теплоноситель.
По конструкции различают баки:
| Тип | Особенности |
|---|---|
| Вертикальные | Меньшая площадь основания, применяются на производстве и в быту |
| Горизонтальные | Устойчивы, удобны для транспортировки (цистерны) |
| Стационарные | Установлены на фундаменте, объём от сотен литров до тысяч м³ |
| Переносные | Канистры, аквариумные фильтры-баки, резервуары для дачи |
| Гибкие | Мембранные и баллонные баки, топливные баки мотоциклов |
¶Устройство и материалы
Конструкция бака включает корпус, патрубки (присоединительные штуцеры) для залива, слива и отбора жидкости, а также контрольно-измерительные приборы: указатель уровня (поплавковый, датчик), предохранительный клапан, вентиляцию. Топливные баки автомобилей оснащаются датчиком уровня, обратной магистралью, сепаратором и крепёжными хомутами.
Материалы корпуса зависят от среды:
- Чёрная и нержавеющая сталь — промышленные резервуары, топливные баки техники.
- Алюминий и его сплавы — авиационные и мотоциклетные баки (лёгкость, коррозионная стойкость).
- Полиэтилен, полипропилен — бытовые накопители воды, аквариумы, септики.
- Стекло — аквариумы, лабораторные ёмкости.
- Композиты — современные топливные баки самолётов и гоночных автомобилей.
¶Применение
¶Автотранспорт
Топливный бак автомобиля — обязательный элемент конструкции, размещаемый под днищем кузова или за спинкой заднего сиденья. Объём легковых баков обычно составляет 40–80 л, грузовых — 200–1000 л. Мотоциклетные баки изготавливают из стали или алюминия и размещают на раме между рулёмом и седлом.
¶Отопление и водоснабжение
Расширительный бак компенсирует тепловое расширение воды в закрытой системе отопления, предотвращая аварийный рост давления. Баки-аккумуляторы (буферы) с объёмом 50–2000 л сглаживают температурные колебания, особенно в системах с твердотопливными котлами и тепловыми насосами. Накопительные баки водоснабжения обеспечивают резерв воды при перебоях подачи.
¶Промышленность
В нефтегазовой и химической отрасли баки-резервуары хранят сырьё и продукцию; типовой нефтебак (нефтехранилище) имеет цилиндрический корпус с коническим или плавающим потолком и объём до 100 000 м³. В пищевой промышленности используются танки из нержавеющей стали с полированной поверхностью.
¶Военное дело
Баки танков и бронетехники размещаются в броневом корпусе или на внешних кронштейнах; на кораблях топливные цистерны образуют двойное дно и борта, что повышает живучесть судна. Авиационные топливные баки часто выполняются протектированными (с герметизирующей оболочкой) для снижения пожароопасности.
¶Меры безопасности
Эксплуатация баков с горючими и агрессивными средами регламентируется нормативными документами (в России — Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, и Правилами промышленной безопасности). Требования включают периодическое техническое освидетельствование, заземление, предохранительные клапаны, вентиляцию и предотвращение образования взрывоопасных паровоздушных смесей.
Источники:
- ГОСТ Р 52630 — Сосуды и аппараты стальные сварные
- Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03)
- Техническая литература по устройству автомобилей (под ред. В. В. Агаркова и др.)
- Справочник по отопительному и водоснабжению (С. А. Соколов, «Водоснабжение»)