Cilindro de gas

Recipiente cilíndrico para almacenar gas a presión.

Cilindros industriales de gas comprimido utilizados para soldadura con oxicorte y corte de acero .

Un cilindro de gas es un recipiente a presión para almacenar y contener gases a una presión superior a la atmosférica . Los cilindros de gas a alta presión también se denominan botellas . Dentro del cilindro, el contenido almacenado puede estar en estado de gas comprimido, vapor sobre líquido, fluido supercrítico o disuelto en un material de sustrato, según las características físicas del contenido. Un diseño típico de cilindro de gas es alargado, de pie sobre un extremo inferior aplanado, con la válvula y el accesorio en la parte superior para conectarlo al aparato receptor.

El término cilindro en este contexto no debe confundirse con tanque , siendo este último un recipiente abierto o ventilado que almacena líquidos por gravedad, aunque el término tanque de buceo se usa comúnmente para referirse a un cilindro utilizado para el suministro de gas respirable a un aparato de respiración bajo el agua.

Nomenclatura

En los Estados Unidos, el término "gas envasado" se refiere generalmente al gas licuado de petróleo . El término "gas envasado" se utiliza a veces en el suministro médico, especialmente para los tanques de oxígeno portátiles . Los gases industriales envasados ​​se denominan con frecuencia "gas de cilindro", aunque a veces se utiliza "gas envasado". El término tanque de propano también se utiliza para los cilindros con propano.

En el Reino Unido y otras partes de Europa, se suele hablar de "gas envasado" cuando se habla de cualquier uso, ya sea industrial, médico o de petróleo licuado. Por el contrario, lo que se denomina gas licuado de petróleo en los Estados Unidos se conoce de forma genérica en el Reino Unido como "LPG" y se puede pedir utilizando uno de varios nombres comerciales , o específicamente como butano o propano , según la potencia calorífica requerida. [ cita requerida ]

El tamaño de un recipiente de gas presurizado que puede clasificarse como cilindro de gas es, por lo general, de 0,5 a 150 litros. Los recipientes más pequeños pueden denominarse cartuchos de gas, mientras que los más grandes pueden denominarse tubos de gas, tanques u otro tipo específico de recipiente a presión. Un cilindro de gas se utiliza para almacenar gas o gas licuado a presiones superiores a la presión atmosférica normal. [1]

Los cilindros de gas pueden agruparse según varias características, como el método de construcción, el material, el grupo de presión, la clase de contenido, la transportabilidad y la reutilización. [1]

Materiales

Los códigos de diseño y las normas de aplicación, así como el coste de los materiales, determinaron la elección de acero sin soldaduras para la mayoría de los cilindros de gas; el acero está tratado para resistir la corrosión . Algunos cilindros de gas ligeros de reciente desarrollo están fabricados con acero inoxidable y materiales compuestos. Debido a la altísima resistencia a la tracción del polímero reforzado con fibra de carbono , estos recipientes pueden ser muy ligeros, pero son más difíciles de fabricar. [2]

Los cilindros reforzados o construidos con un material de fibra generalmente deben inspeccionarse con mayor frecuencia que los cilindros de metal, por ejemplo , cada 5 años en lugar de 10, y deben inspeccionarse más a fondo que los cilindros de metal. Pueden tener una vida útil limitada. [ cita requerida ]

El intervalo de inspección de los cilindros de acero ha aumentado de 5 o 6 años a 10 años. [ cita requerida ] Los cilindros de buceo que se utilizan en el agua deben inspeccionarse con mayor frecuencia. Cuando se descubrió que tenían problemas estructurales inherentes, se retiraron del servicio ciertas aleaciones de acero y aluminio. [ cita requerida ]

Los cilindros compuestos de fibra se especificaron originalmente para una vida útil limitada de 15, 20 o 30 años, mientras que hoy en día los cilindros de acero generalmente se retiran del mercado después de 70 años, o pueden continuar utilizándose indefinidamente siempre que pasen inspecciones y pruebas periódicas. [ cita requerida ] Desde hace algunos años [ aclaración necesaria ] existen cilindros compuestos que están designados para una vida útil no limitada (NLL), siempre y cuando no se observen daños. [ cita requerida ]

Tipos

Desde que se han utilizado materiales compuestos de fibra para reforzar cilindros, existen varios tipos de construcción de recipientes de alta presión: [ cita requerida ]

  1. Solo metal . Principalmente metal forjado sin costura, pero para presiones de trabajo más bajas, por ejemplo , butano licuado, también se utilizan recipientes de acero soldados.
  2. Recipiente metálico, envuelto con un aro de fibra de vidrio únicamente alrededor de la parte cilíndrica del "cilindro". (Geométricamente, se requiere una resistencia a la tracción del doble en la región cilíndrica en comparación con las tapas esféricas del cilindro).
  3. Revestimiento metálico fino (que mantiene el recipiente hermético al gas, pero no contribuye a su resistencia) completamente envuelto con material compuesto de fibra.
  4. Revestimiento de plástico sin metal , totalmente recubierto con material compuesto de fibra. El cuello del cilindro, que incluye la rosca para la válvula, es un inserto de metal.

Los recipientes a presión para el almacenamiento de gas también pueden clasificarse por volumen. En Sudáfrica, un cilindro de almacenamiento de gas implica un contenedor recargable y transportable con una capacidad de agua de hasta 150 litros. Los contenedores cilíndricos recargables y transportables con una capacidad de agua de entre 150 y 3000 litros se denominan tubos. [3]

Proceso de fabricación

Cilindros de gas sin costura

El recipiente a presión es un cilindro sin costuras normalmente hecho de aluminio extruido en frío o acero forjado . [4] Los cilindros compuestos de filamento enrollado se utilizan en aparatos de respiración contra incendios y equipos de primeros auxilios de oxígeno debido a su bajo peso, pero rara vez se utilizan para buceo, debido a su alta flotabilidad positiva . Ocasionalmente se utilizan cuando la portabilidad para acceder al sitio de buceo es crítica, como en el buceo en cuevas . [5] [6] Los cilindros compuestos certificados según ISO-11119-2 o ISO-11119-3 solo se pueden usar para aplicaciones submarinas si se fabrican de acuerdo con los requisitos para uso submarino y están marcados "UW". [7] El recipiente a presión comprende una sección cilíndrica de espesor de pared uniforme, con una base más gruesa en un extremo y un hombro abovedado con un cuello central para conectar una válvula de cilindro o colector en el otro extremo.

Ocasionalmente, se pueden utilizar otros materiales. El Inconel se ha utilizado para contenedores de gas esféricos de alta presión, compatibles con oxígeno, no magnéticos y altamente resistentes a la corrosión, para los rebreathers de gas mixto Mk-15 y Mk-16 de la Marina de los EE. UU. y algunos otros rebreathers militares.

Aluminio

La mayoría de los cilindros de aluminio tienen fondo plano, lo que les permite mantenerse en posición vertical sobre una superficie nivelada, pero algunos se fabricaron con fondo abovedado.

Los cilindros de aluminio se fabrican generalmente mediante extrusión en frío de piezas de aluminio en un proceso que primero prensa las paredes y la base, luego recorta el borde superior de las paredes del cilindro, seguido por la formación en prensa del hombro y el cuello. El proceso estructural final es el mecanizado de la superficie exterior del cuello, perforando y cortando las roscas del cuello y la ranura de la junta tórica . Luego, el cilindro se trata térmicamente, se prueba y se estampa con las marcas permanentes requeridas. [8]

Acero
Animación que muestra dos etapas de embutición profunda de una placa de acero para formar una copa, y una copa similar para formar un cilindro de buceo en blanco con fondo abovedado.

Los cilindros de acero se utilizan a menudo porque son más duros y más resistentes a los impactos superficiales externos y a los daños por abrasión, y pueden tolerar temperaturas más altas sin afectar las propiedades del material. También pueden tener una masa menor que los cilindros de aluminio con la misma capacidad de gas, debido a una resistencia específica considerablemente mayor . Los cilindros de acero son más susceptibles que los de aluminio a la corrosión externa, especialmente en agua de mar, y pueden estar galvanizados o recubiertos con pinturas de barrera contra la corrosión para resistir el daño por corrosión. No es difícil controlar la corrosión externa y reparar la pintura cuando se daña, y los cilindros de acero que se mantienen bien tienen una vida útil prolongada, a menudo más larga que los cilindros de aluminio, ya que no son susceptibles a daños por fatiga cuando se llenan dentro de sus límites de presión de trabajo seguros.

Los cilindros de acero se fabrican con fondos abovedados (convexos) y cóncavos (cóncavos). El perfil cóncavo les permite permanecer en posición vertical sobre una superficie horizontal y es la forma estándar de los cilindros industriales. Los cilindros utilizados para el suministro de gas de emergencia en las campanas de buceo suelen tener esta forma y, por lo general, tienen una capacidad de agua de unos 50 litros ("J"). Los fondos abovedados proporcionan un mayor volumen para la misma masa del cilindro y son el estándar para los cilindros de buceo de hasta 18 litros de capacidad de agua, aunque se han comercializado algunos cilindros con fondo cóncavo para buceo. Los cilindros industriales con extremo abovedado pueden estar equipados con un anillo de pie ajustado a presión para permitir su posición vertical. [9] [10]

Las aleaciones de acero utilizadas para la fabricación de cilindros de gas están autorizadas por la norma de fabricación. Por ejemplo, la norma estadounidense DOT 3AA exige el uso de acero de hogar abierto, de oxígeno básico o eléctrico de calidad uniforme. Las aleaciones aprobadas incluyen 4130X, NE-8630, 9115, 9125, carbono-boro y manganeso intermedio, con componentes específicos, incluidos manganeso y carbono, y molibdeno, cromo, boro, níquel o circonio. [11]

Los cilindros de acero pueden fabricarse a partir de discos de chapa de acero, que se estiran en frío hasta obtener una forma de copa cilíndrica, en dos o tres etapas, y generalmente tienen una base abovedada si están destinados al mercado de buceo, por lo que no pueden sostenerse por sí solos. Después de formar la base y las paredes laterales, la parte superior del cilindro se recorta a la longitud adecuada, se calienta y se centrifuga en caliente para formar el hombro y cerrar el cuello. Este proceso espesa el material del hombro. El cilindro se trata térmicamente mediante temple y revenido para proporcionar la mejor resistencia y tenacidad. Los cilindros se mecanizan para proporcionar la rosca del cuello y el asiento de la junta tórica (si corresponde), luego se limpian químicamente o se granallan por dentro y por fuera para eliminar la cascarilla de laminación. Después de la inspección y la prueba hidrostática, se estampan con las marcas permanentes requeridas, seguido de un recubrimiento externo con una pintura de barrera contra la corrosión o galvanización por inmersión en caliente y una inspección final. [12]

Un método relacionado consiste en empezar con un tubo de acero sin costura de un diámetro y un espesor de pared adecuados, fabricado mediante un proceso como el proceso Mannesmann , y cerrar ambos extremos mediante el proceso de hilado en caliente. Este método es especialmente adecuado para los tubos de almacenamiento de gas a alta presión, que suelen tener una abertura de cuello roscada en ambos extremos, de modo que ambos extremos se procesan de la misma manera.

Un método de producción alternativo es la extrusión hacia atrás de un tocho de acero calentado, similar al proceso de extrusión en frío para cilindros de aluminio, seguido de un estirado en caliente y un conformado de la base para reducir el espesor de la pared, y el recorte del borde superior en preparación para la formación del hombro y el cuello mediante hilado en caliente. Los demás procesos son muy similares para todos los métodos de producción. [13]

Cuello de cilindro

El cuello del cilindro es la parte del extremo que tiene forma de cilindro concéntrico estrecho y está roscado internamente para adaptarse a la válvula del cilindro. Existen varias normas para las roscas del cuello.


Cilindros de gas soldados

Un cilindro de gas soldado consta de uno o más componentes de la carcasa unidos mediante soldadura. El material más utilizado es el acero, pero también se pueden utilizar acero inoxidable, aluminio y otras aleaciones cuando se adecúen mejor a la aplicación. El acero es fuerte, resistente a los daños físicos, fácil de soldar, de coste relativamente bajo y, por lo general, adecuado para la resistencia a la corrosión, y proporciona un producto económico.

Los componentes de la carcasa suelen ser extremos abovedados y, a menudo, una sección central cilíndrica laminada. Los extremos suelen estar abovedados mediante prensado en frío a partir de una pieza bruta circular y pueden estirarse en dos o más etapas para obtener la forma final, que generalmente tiene una sección semielíptica. La pieza bruta del extremo normalmente se perfora a partir de una chapa, se estira hasta la sección requerida, se recortan los bordes a medida y se les hace un corte para que se superpongan cuando sea necesario, y se perforan los orificios para el cuello y otros accesorios. [14]

Los cilindros más pequeños se ensamblan típicamente a partir de una cúpula superior e inferior, con una costura de soldadura ecuatorial. Los cilindros más grandes con un cuerpo cilíndrico más largo comprenden extremos abombados soldados circunferencialmente a una sección cilíndrica central laminada con una sola costura soldada longitudinal. La soldadura es típicamente soldadura por arco metálico con gas automatizada . [14]

Los accesorios típicos que se sueldan al exterior del cilindro incluyen un anillo de pie, un protector de válvula con manijas de elevación y un resalte de cuello roscado para la válvula. Ocasionalmente, también se sueldan otros accesorios externos y pasantes. [14]

Después de la soldadura, el conjunto puede ser tratado térmicamente para aliviar tensiones y mejorar las características mecánicas, limpiado mediante granallado y recubierto con un revestimiento protector y decorativo. Se realizarán pruebas e inspecciones para el control de calidad en varios puntos. [14]

Normativa y pruebas

El transporte de cilindros de alta presión está regulado por muchos gobiernos en todo el mundo. Por lo general, la autoridad competente del país en el que se transportarán los cilindros exige varios niveles de pruebas. En los Estados Unidos, esta autoridad es el Departamento de Transporte de los Estados Unidos (DOT). De manera similar, en el Reino Unido, las normas de transporte europeas (ADR) las implementa el Departamento de Transporte (DfT). En Canadá, esta autoridad es Transport Canada (TC). Los cilindros pueden tener requisitos adicionales en cuanto al diseño o el rendimiento por parte de agencias de pruebas independientes, como Underwriters Laboratories (UL). Cada fabricante de cilindros de alta presión debe contar con un agente de calidad independiente que inspeccione el producto para comprobar su calidad y seguridad.

En el Reino Unido, la " autoridad competente ", el Departamento de Transporte (DfT), implementa las regulaciones y la designación de probadores de cilindros autorizados la realiza el Servicio de Acreditación del Reino Unido (UKAS), que hace recomendaciones a la Agencia de Certificación de Vehículos (VCA) para la aprobación de organismos individuales.

Existen diversas pruebas que se pueden realizar en varios cilindros. Algunos de los tipos de pruebas más comunes son la prueba hidrostática , la prueba de ruptura, la resistencia máxima a la tracción , la prueba de impacto Charpy y el ciclo de presión.

Durante el proceso de fabricación, se suele estampar o marcar de forma permanente en el cilindro información vital. Esta información suele incluir el tipo de cilindro, la presión de trabajo o de servicio, el número de serie, la fecha de fabricación, el código de registro del fabricante y, en ocasiones, la presión de prueba. También se puede estampar otra información, según los requisitos de la normativa.

Los cilindros de alta presión que se utilizan varias veces (como la mayoría) pueden probarse hidrostáticamente o ultrasónicamente y examinarse visualmente cada pocos años. [15] En los Estados Unidos, se requieren pruebas hidrostáticas/ultrasónicas cada cinco o cada diez años, según el cilindro y su servicio.

Conexiones de válvulas

Un regulador de gas conectado a un cilindro de nitrógeno. De derecha a izquierda: válvula del cilindro, manómetro del cilindro, válvula de control de presión (amarilla) en el regulador (verde), manómetro de salida, salida de 3 vías terminada en válvulas de aguja.

Válvula

Los cilindros de gas suelen tener una válvula de cierre en ángulo en un extremo y el cilindro suele estar orientado de modo que la válvula quede en la parte superior. Durante el almacenamiento, el transporte y la manipulación cuando no se utiliza el gas, se puede enroscar una tapa sobre la válvula saliente para protegerla de daños o roturas en caso de que el cilindro se caiga. En lugar de una tapa, los cilindros a veces tienen un collar protector o un anillo de cuello alrededor del conjunto de la válvula.

Conexión

Las válvulas de los cilindros industriales, médicos y de buceo suelen tener roscas o geometrías de conexión de diferente orientación, tamaño y tipo que dependen de la categoría del gas, lo que dificulta el uso incorrecto de un gas. Por ejemplo, la salida de la válvula de un cilindro de hidrógeno no encaja en un regulador y una línea de suministro de oxígeno, lo que podría provocar una catástrofe. Algunos accesorios utilizan una rosca a la derecha, mientras que otros utilizan una rosca a la izquierda ; los accesorios con rosca a la izquierda suelen identificarse por las muescas o ranuras cortadas en ellos.

En los Estados Unidos, las conexiones de válvulas a veces se denominan conexiones CGA , ya que la Asociación de Gas Comprimido (CGA) publica pautas sobre qué conexiones utilizar para qué gases. Por ejemplo, un cilindro de argón tiene una conexión "CGA 580" en la válvula. Los gases de alta pureza a veces utilizan conexiones CGA-DISS ("Sistema de seguridad de índice de diámetro").

Conexiones de válvulas de cilindros comunes
Tipo de gasSalida de válvula CGA (EE. UU.)
Acetileno510
Aire, respiración346, 347
Aire, industrial590
Argón580, 718, 680 (3500 psi), 677 (6000 psi)
Butano510
Dióxido de carbono320, 716
Monóxido de carbono350, 724
Cloro660, 728
Helio580, 718, 680 (3500 psi)
Hidrógeno350, 724, 695 (3500 psi)
Metano350
Neón580, 718
Nitrógeno580, 718, 680 (3500 psi), 677 (6000 psi)
Óxido nitroso326, 712
Oxígeno540, 714
Mezclas de oxígeno (>23,5%)296
Propano510
Xenón580, 718

Los gases médicos pueden utilizar el sistema de seguridad de índice de pines para evitar la conexión incorrecta de los gases a los servicios.

En la Unión Europea, las conexiones DIN son más comunes que en los Estados Unidos.

En el Reino Unido, la British Standards Institution establece las normas. Entre ellas se incluye el uso de válvulas con rosca a la izquierda para cilindros de gas inflamable (normalmente de latón, BS4, válvulas para contenidos no corrosivos en cilindros o de acero inoxidable, BS15, válvulas para contenidos corrosivos). Los cilindros de gas no inflamable están equipados con válvulas con rosca a la derecha (normalmente de latón, BS3, válvulas para componentes no corrosivos o de acero inoxidable, BS14, válvulas para componentes corrosivos). [16]

Conexiones de válvulas de cilindros comunes
Tipo de gasSalida de válvula BS (Reino Unido) [16]
Acetileno2, 4
Aire, respiración3
Aire, industrial3
Argón3
Butano4
Dióxido de carbono8
Monóxido de carbono4
Cloro6
Helio3
Hidrógeno4
Metano4
Neón3
Nitrógeno3
Óxido nitroso13
Oxígeno3
Mezclas de oxígeno (>23,5%)Se aplican otras guías
Propano4
Xenón3

Regulador

Cuando el gas del cilindro se va a utilizar a baja presión, se quita la tapa y se conecta un conjunto regulador de presión a la válvula de cierre. Este accesorio normalmente tiene un regulador de presión con manómetros de presión aguas arriba (entrada) y aguas abajo (salida) y una válvula de aguja aguas abajo y una conexión de salida. Para los gases que permanecen gaseosos en condiciones ambientales de almacenamiento, el manómetro de presión aguas arriba se puede utilizar para estimar cuánto gas queda en el cilindro según la presión. Para los gases que son líquidos durante el almacenamiento, por ejemplo, el propano, la presión de salida depende de la presión de vapor del gas y no cae hasta que el cilindro está casi agotado, aunque variará según la temperatura del contenido del cilindro. El regulador se ajusta para controlar la presión aguas abajo, que limitará el flujo máximo de gas que sale del cilindro a la presión que muestra el manómetro aguas abajo. Para algunos fines, como el gas de protección para soldadura por arco, el regulador también tendrá un medidor de flujo en el lado aguas abajo.

La conexión de salida del regulador se conecta a cualquier lugar donde se necesite el suministro de gas.

Seguridad y normas

Sería más seguro tener los cilindros anclados individualmente en un lugar fresco, en lugar de encadenados en un grupo al sol, como se ve aquí.

Debido a que los contenidos están bajo presión y a veces son materiales peligrosos , la manipulación de gases envasados ​​está regulada. Las regulaciones pueden incluir encadenar las botellas para evitar que se caigan y dañen la válvula, ventilación adecuada para evitar lesiones o la muerte en caso de fugas y señalización para indicar los peligros potenciales. Si un cilindro de gas comprimido se vuelca, causando que el bloque de la válvula se corte, la rápida liberación de gas a alta presión puede hacer que el cilindro se acelere violentamente, lo que puede causar daños a la propiedad, lesiones o la muerte. Para evitar esto, los cilindros normalmente se aseguran a un objeto fijo o un carro de transporte con una correa o cadena. También se pueden almacenar en un armario de seguridad .

En caso de incendio, la presión en un cilindro de gas aumenta en proporción directa a su temperatura . Si la presión interna excede las limitaciones mecánicas del cilindro y no hay medios para ventilar de forma segura el gas presurizado a la atmósfera, el recipiente fallará mecánicamente. Si el contenido del recipiente es inflamable, este evento puede resultar en una "bola de fuego". [17] Los oxidantes como el oxígeno y el flúor producirán un efecto similar al acelerar la combustión en el área afectada. Si el contenido del cilindro es líquido, pero se convierte en gas en condiciones ambientales, esto se conoce comúnmente como explosión de vapor en expansión de líquido hirviendo (BLEVE). [18]

Los cilindros de gas médico en el Reino Unido y algunos otros países tienen un tapón fusible de metal de Wood en el bloque de válvulas entre el asiento de la válvula y el cilindro. [ cita requerida ] Este tapón se derrite a una temperatura comparativamente baja (70 °C) y permite que el contenido del cilindro escape a los alrededores antes de que el cilindro se debilite significativamente por el calor, lo que reduce el riesgo de explosión.

Los dispositivos de alivio de presión más comunes son un disco de ruptura simple instalado en la base de la válvula entre el cilindro y el asiento de la válvula. Un disco de ruptura es una pequeña junta de metal diseñada para romperse a una presión predeterminada. Algunos discos de ruptura están respaldados por un metal de bajo punto de fusión, de modo que la válvula debe estar expuesta a un calor excesivo antes de que el disco de ruptura pueda romperse. [ cita requerida ]

La Asociación de Gas Comprimido publica una serie de folletos y panfletos sobre el manejo y uso seguro de gases envasados.

Normas internacionales y nacionales

Existe una amplia gama de normas relacionadas con la fabricación, el uso y las pruebas de cilindros de gas presurizado y componentes relacionados. A continuación se enumeran algunos ejemplos.

  • ISO 11439 : Cilindros de gas. Cilindros de alta presión para el almacenamiento a bordo de gas natural como combustible para vehículos automotores [19]
  • ISO 15500-5: Vehículos de carretera. Componentes del sistema de combustible de gas natural comprimido (GNC). Parte 5: Válvula de cilindro manual [20] [21]
  • Título 49 del CFR del Departamento de Transporte de EE. UU., parte 178, subparte C: Especificación para cilindros [22]
  • Modificación de la aleación 6351-T6 del tanque de aluminio del Departamento de Transporte de EE. UU. para servicios de buceo, SCBA y oxígeno: inspección visual de Eddy [23]
  • AS 2896-2011: Sistemas de gases medicinales: Instalación y prueba de sistemas de tuberías de gases medicinales no inflamables (normas australianas).
  • EN 1964-3 – Botellas de gas transportables. Especificación para el diseño y construcción de botellas de gas de acero sin soldadura, recargables y transportables, con capacidad de agua de 0,5 litros a 150 litros.
  • ISO 9809-1: Cilindros de gas – Cilindros de gas de acero sin costura rellenables – Diseño, construcción y pruebas – Parte 1: Cilindros de acero templado y revenido con resistencia a la tracción inferior a 1100 Mpa
  • ISO 9809-2: Cilindros de gas – Cilindros de gas de acero sin costura rellenables – Diseño, construcción y pruebas – Parte 2: Cilindros de acero templado y revenido con resistencia a la tracción mayor o igual a 1 100 Mpa
  • ISO 9809-3: Cilindros de gas – Cilindros de gas de acero sin costura rellenables – Diseño, construcción y pruebas – Parte 3: Cilindros de acero normalizados
  • EN ISO 11120 – Botellas de gas. Tubos de acero rellenables sin soldadura con capacidad de agua entre 150 l y 3000 l. Diseño, construcción y pruebas (ISO 11120:2015)
  • EN 1975 – Botellas de gas transportables. Especificación para el diseño y la construcción de botellas de gas de aluminio y de aleación de aluminio, rellenables y transportables, con capacidad de 0,5 litros a 150 litros.
  • EN 84/526/CEE – Diseño de cilindros de gas de alta presión de aluminio
  • EN 12245 – Cilindros de gas transportables Cilindros compuestos completamente envueltos
  • ISO 11119-1 Cilindros de gas. Diseño, construcción y ensayo de cilindros y tubos de gas compuestos rellenables. Parte 1: Cilindros y tubos de gas compuestos reforzados con fibra y envueltos con aros de hasta 450 l.

Codificación de colores

Codificación de colores de cilindros ISO para diferentes gases

Los cilindros de gas suelen tener códigos de colores , pero estos no son uniformes en las distintas jurisdicciones y, a veces, no están regulados. El color de los cilindros no se puede utilizar de forma segura para la identificación positiva del producto; los cilindros tienen etiquetas para identificar el gas que contienen.

Código de color del cilindro de gas médico según la norma india

La Norma india para el código de colores de los cilindros de gas se aplica a la identificación del contenido de los cilindros de gas destinados a uso médico. Cada cilindro deberá estar pintado externamente con los colores correspondientes a su contenido gaseoso. [24]

Tamaños comunes

Los siguientes son ejemplos de tamaños de cilindros y no constituyen un estándar de la industria. [ cita necesaria ] [ aclaración necesaria ]

Tamaño del cilindroDiámetro × altura,
incluidas 5,5 pulgadas para válvula y tapa (pulgadas)
Peso tara nominal,
incluidas 4,5 lb para válvula y tapa (lb)

Capacidad de agua
(lb)
Volumen interno,
70 °F (21 °C), 1  atm
Especificaciones del Departamento de Transporte de EE. UU.
(litros)(pies cúbicos  )
2 caballos de fuerza9 x 51 pulgadas (230 mm × 1300 mm)187 libras (85 kg)95,543.31.533AA3500
K9,25 x 60 pulgadas (235 mm × 1524 mm)135 libras (61 kg)11049,91,763AA2400
A9 x 51 pulgadas (230 mm × 1300 mm)115 libras (52 kg)9643.81,553AA2015
B8,5 x 31 pulgadas (220 mm × 790 mm)60 libras (27 kg)37.917.20,613AA2015
do6 x 24 pulgadas (150 mm × 610 mm)27 libras (12 kg)15.26.880,243AA2015
D4 x 18 pulgadas (100 mm × 460 mm)12 libras (5,4 kg)4.92.240,083AA2015
Alabama8 x 53 pulgadas (200 mm × 1350 mm)52 libras (24 kg)64.829.51.043AL2015
licenciado en Derecho7,25 x 39 pulgadas (184 mm × 991 mm)33 libras (15 kg)34.615.70,553AL2216
CL6,9 x 21 pulgadas (180 mm × 530 mm)19 libras (8,6 kg)135.90,213AL2216
SG14,5 x 50 pulgadas (370 mm × 1270 mm)75 libras (34 kg)2381083.834BA240
SSB8 x 37 pulgadas (200 mm × 940 mm)95 libras (43 kg)41.618.90,673A1800
10S4 x 31 pulgadas (100 mm × 790 mm)21 libras (9,5 kg)8.33.80,133A1800
LB2 x 15 pulgadas (51 mm × 381 mm)4 libras (1,8 kg)10,440,0163E1800
XF12 x 46 pulgadas (300 mm × 1170 mm)180 libras (82 kg)134.360.92.158AL
XG15 x 56 pulgadas (380 mm × 1420 mm)149 libras (68 kg)278126.34.464AA480
XM10 x 49 pulgadas (250 mm × 1240 mm)90 libras (41 kg)12054.31,923A480
XP10 x 55 pulgadas (250 mm × 1400 mm)55 libras (25 kg)12455,71,984BA300
QT3 x 14 pulgadas (76 mm × 356 mm) (incluye 4,5 pulgadas para la válvula)2,5 libras (1,1 kg) (incluye 1,5 libras para la válvula)2.00.9000,03184B-240ET
LP512,25 x 18,25 pulgadas (311 mm × 464 mm)18,5 libras (8,4 kg)47,721.680,764BW240
E médica4 x 26 pulgadas (100 mm × 660 mm) (excluye válvula y tapa)14 libras (6,4 kg) (excluye válvula y tapa)9.94.50,163AA2015

(Las especificaciones del DOT de EE. UU. definen el material, la fabricación y la presión máxima en psi. Son comparables a las especificaciones de Transport Canada , que muestran la presión en bares . Un 3E-1800 en la nomenclatura DOT sería un TC 3EM 124 en Canadá. [25] )

Tubos de almacenamiento de gas

Para volúmenes mayores, se encuentran disponibles unidades de almacenamiento de gas a alta presión, conocidas como tubos . Generalmente tienen un diámetro y una longitud mayores que los cilindros de alta presión, y suelen tener un cuello roscado en ambos extremos. Pueden montarse solos o en grupos sobre remolques, bases permanentes o bastidores de transporte intermodal . Debido a su longitud, se montan horizontalmente sobre estructuras móviles. En el uso general, a menudo se agrupan y se gestionan como una unidad. [26] [27]

Bancos de almacenamiento de gas

Cilindros de almacenamiento de hidrógeno en un sistema de llenado en cascada

Se pueden montar grupos de cilindros de tamaño similar y conectarlos a un sistema de colector común para proporcionar una mayor capacidad de almacenamiento que un solo cilindro estándar. Esto se denomina comúnmente banco de cilindros o banco de almacenamiento de gas. El colector puede estar dispuesto para permitir el flujo simultáneo desde todos los cilindros o, para un sistema de llenado en cascada , donde el gas se extrae de los cilindros de acuerdo con la diferencia de presión positiva más baja entre el cilindro de almacenamiento y el de destino, lo que constituye un uso más eficiente del gas presurizado. [28]

Quads de almacenamiento de gas

Quad de helio para gas de buceo suministrado desde la superficie

Un grupo de cilindros de gas, también conocido como palé de cilindros de gas, es un grupo de cilindros de alta presión montados sobre un bastidor de transporte y almacenamiento. Normalmente hay 16 cilindros, cada uno de unos 50 litros de capacidad, montados en posición vertical en cuatro filas de cuatro, sobre una base cuadrada con un bastidor de planta cuadrada con puntos de elevación en la parte superior y puede tener ranuras para montacargas en la base. Los cilindros suelen estar interconectados como un colector para su uso como una unidad, pero son posibles muchas variaciones en el diseño y la estructura. [29]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab "Cilindro de gas". pwent.eu . Consultado el 6 de octubre de 2024 .
  2. ^ Consulte Recipiente a presión con envoltura compuesta para obtener más detalles
  3. ^ Norma nacional sudafricana SANS 10019:2008 Contenedores transportables para gases comprimidos, disueltos y licuados: diseño básico, fabricación, uso y mantenimiento (6.ª ed.). Pretoria, Sudáfrica: Standards South Africa. 2008. ISBN 978-0-626-19228-0.
  4. ^ Manual de buceo NOAA 2001, Sección 5.7 Cilindros de gas comprimido.
  5. ^ Stone, WC (1986). "Diseño de sistemas de soporte vital autónomos totalmente redundantes". En: Mitchell, CT (Eds.) Diving for Science 86. Actas del Sexto Simposio Anual de Buceo Científico de la Academia Estadounidense de Ciencias Subacuáticas . Dauphin Island, Alabama: Academia Estadounidense de Ciencias Subacuáticas .
  6. ^ Staff. «Historia de Stone Aerospace». Austin, Texas: Stone Aerospace. Archivado desde el original el 1 de julio de 2017. Consultado el 13 de noviembre de 2016 .
  7. ^ "Título 49 del CFR: Transporte". §173.301b Requisitos generales adicionales para el envío de recipientes a presión de las Naciones Unidas. (g) Cilindros compuestos para uso submarino . Washington, DC: Departamento de Transporte de los Estados Unidos. Archivado desde el original el 20 de diciembre de 2015. Consultado el 21 de enero de 2016 .
  8. ^ Staff (2015). «Procesos de fabricación: cilindros totalmente de aluminio». Salford, Reino Unido: Luxfer Gas Cylinders, Luxfer Holdings PLC. Archivado desde el original el 25 de diciembre de 2015. Consultado el 25 de diciembre de 2015 .
  9. ^ Personal. «Cilindro europeo cóncavo de 12 l con válvula para mano izquierda o derecha». Catálogo de productos de DirDirect Worldwide . Portland, Reino Unido: Underwater Explorers Ltd. Archivado desde el original el 1 de junio de 2016. Consultado el 16 de enero de 2016 .
  10. ^ Roberts, Fred M. (1963). Basic Scuba: Aparato de respiración subacuático autónomo: Su funcionamiento, mantenimiento y uso (2.ª ed.). Nueva York: Van Nostrand Reinholdt.
  11. ^ "49 CFR 178.37 - Especificación 3AA y 3AAX para cilindros de acero sin costura. (DOT 3AA)". Washington, DC: Departamento de Transporte de los Estados Unidos. Archivado desde el original el 2 de febrero de 2016. Consultado el 7 de diciembre de 2015 a través del Instituto de Información Legal.
  12. ^ Acero Worthington. "Fabricación de un cilindro de buceo de acero Worthington serie X". YouTube . Archivado del original el 18 de noviembre de 2021.
  13. ^ "Cilindros de Vítkovice". www.vitkovice.az . Archivado desde el original el 1 de agosto de 2021 . Consultado el 1 de abril de 2021 .
  14. ^ abcd "Una guía detallada del proceso de fabricación de cilindros de GLP". www.msgascylinder.com . Consultado el 6 de octubre de 2024 .
  15. ^ Henderson, NC; Berry, WE; Eiber, RJ; Frink, DW (1970). Investigación de la corrosión de cilindros de buceo, Fase 1. Informe técnico número 1 del Centro Nacional de Datos de Accidentes Submarinos (Informe). Universidad de Rhode Island.
  16. ^ según BS 341-3:2002, British Standards Institution, 389 Chiswick High Road , Londres, W4 4AL.
  17. ^ "Incident Insights – Trust but Verify" (Información sobre incidentes: confiar pero verificar). Divers Alert Network .
  18. ^ Walls, WL (noviembre de 1978). "¿Qué es exactamente un BLEVE?". Fire Journal . Asociación Nacional de Protección contra Incendios . pp. 46–47. ISSN  0015-2617 . Consultado el 9 de febrero de 2024 .
  19. ^ "ISO 11439:2000 — Cilindros de gas. Cilindros de alta presión para el almacenamiento a bordo de gas natural como combustible para vehículos automotores".
  20. ^ "ISO 15500-5:2001 — Vehículos de carretera – Componentes del sistema de combustible de gas natural comprimido (GNC) – Parte 5: Válvula de cilindro manual".
  21. ^ "Válvula de cilindro de GNC ISO 15500 -".
  22. ^ Título 49, parte 178, Subparte C del e-CFR (Código electrónico de reglamentos federales) del Departamento de Transporte de EE. UU. — Especificación para cilindros — p. ej., DOT 3AL = aluminio sin costura
  23. ^ Registro Federal / Vol. 71, No. 167 / Martes, 29 de agosto de 2006 / Normas y reglamentos Título 49 CFR Partes 173 y 180 Visual Edddy
  24. ^ "Estándar indio para el código de colores de los cilindros de gas". melezy.com . 28 de julio de 2021 . Consultado el 6 de junio de 2023 .
  25. ^ "Cilindros de muestra de las series SC y MC" (PDF) . FITOK . Consultado el 1 de febrero de 2023 .
  26. ^ "UG: Tubos y bancos de gas Kelly". www.uniquegroup.com . Consultado el 8 de abril de 2024 .
  27. ^ "Remolques tubulares para almacenamiento de gas a alta presión". www.easonindustrial.com . Consultado el 8 de abril de 2024 .
  28. ^ Harlow, V (2002). Oxygen Hacker's Companion [Compañero del hacker de oxígeno] . Airspeed Press. ISBN 0-9678873-2-1.
  29. ^ "Cuatro cilindros / Cascadas / Palets / Bancos 16_cylinder_quad.jpg" www.saboointernational.com . Consultado el 8 de abril de 2024 .

Fuentes

  • Programa de buceo de la NOAA (EE. UU.) (28 de febrero de 2001). Joiner, James T (ed.). Manual de buceo de la NOAA, Buceo para la ciencia y la tecnología (4.ª ed.). Silver Spring, Maryland: Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, Oficina de Investigación Oceánica y Atmosférica, Programa Nacional de Investigación Submarina. ISBN 978-0-941332-70-5.CD-ROM preparado y distribuido por el Servicio Nacional de Información Técnica (NTIS) en colaboración con la NOAA y Best Publishing Company
  • NASA — Normas de seguridad para el oxígeno y su manipulación
Obtenido de "https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cilindro_de_gas&oldid=1249755727"