Todo bombona de gas
Una base de conocimientos sobre todos los aspectos de las bombonas de gas. Tipos de bombonas de gas, accesorios, válvulas, licencias, producción, dimensiones, pesos en un solo lugar. Esperamos que encuentre lo que busca.
¿Qué es una bombona de gas? (definición)
En ingeniería, cuando queremos definir algo con precisión, siempre volvemos a lo básico - las normas de la industria del gas. La norma más básica sería la ISO 10286 Cilindro de gas - definición. Esta norma abarca todo lo relacionado con las bombonas de gas, pero lamentablemente también abarca lo que significa exactamente el término „bombona de gas”, no está definido.
En general, cuando hablamos de una bombona de gas nos referimos a un depósito para almacenar gas, con una capacidad de entre 0,5 litros y 150 litros. Su finalidad es almacenar gases por encima de la presión atmosférica. Esta definición tiene sus limitaciones: si el recipiente es inferior a 0,5 litros, normalmente hablamos de un cartucho. Si es mayor de 150 litros, puede llamarse tanque, fardo, contenedor de gas multielemento (contenedor MEG - o MEGC - Multi Element Gas Container), bombonas Jumbo.
Una bombona de gas es un producto inútil en sí mismo. Todo el mundo quiere usar el gas que hay dentro, no la bombona. Una bombona de gas no es más que un envase. Uno de mis profesores hace mucho tiempo.
Tipos de bombonas de gas
Podemos agrupar las bombonas de gas en función de varios criterios. A menudo, agrupar por distintos aspectos puede parecer inútil, pero muchos grupos son ampliamente aceptados en la industria. Tecnología de producción, de corcho o de tubo, soldadas o sin soldadura, de aluminio o de acero. A continuación hemos recopilado los grupos más importantes. Diferentes segmentos tienen diferentes tipos de bombonas de gas.
Grupos de tipos de bombonas de gas
Bombonas de gas ACÉL
La solución de almacenamiento de gas más común y barata. Por lo tanto, los dibujos más comunes de las botellas de gas de acero encontrarán la designación del material 34CrMo4 cromo-molibdeno. Bajo coste de la materia prima y alto coste energético de la producción.
bombona de gas de aluminio
Una solución limpia sin corrosión. Ideal para la industria alimentaria o la sanidad. El aluminio es neutro al magnetismo, por lo que puede utilizarse en entornos como la resonancia magnética. Aleaciones de aluminio conocidas utilizadas para la producción de botellas AA6061, AA7032, AA7060, AA2001. Los gases o mezclas de gases caros de alta pureza conservan su calidad durante más tiempo en las botellas de aluminio que en las de acero. Las botellas de aluminio más modernas también superan en peso a las de acero.
ROZSDAMENTES cilindro de acero
Una solución relativamente cara para el almacenamiento de gas. También son muy escasos en uso y en producción. Si el gas es muy agresivo o si su valor es millonario, el uso de botellas de acero inoxidable es una opción.
COMBUSTIBLE Bombonas de gas
En la gama de presiones de la que estamos hablando principalmente, las botellas de gas „sólo” de plástico no son realmente una opción. A presiones tan elevadas, la botella de plástico aparece principalmente como cuerpo de revestimiento para botellas de material compuesto (véase más adelante).
Bombona de gas KOMPOZIT
Prueba de la camisa (Liner)
Una bombona de gas compuesta está hecha de una combinación de diferentes materiales. Suele tener una forma básica (cuerpo de la camisa o „camisa”) que da al cilindro una forma estable sobre la que se pueden fundir/enrollar los elementos de presión. El cuerpo de la camisa por sí solo puede soportar una presión de unos 60 bares, pero con la adición de diversos materiales enrollados este valor se incrementa 200 bar, 300 bar o incluso 500 bar.
Estructura
En la botella de compuesto de 3 componentes más común en el cuerpo del revestimiento - un lecho de resina -. un rollo de carbono para mantener la presión. Por encima se coloca una bobina de fibra de vidrio que protege las fibras de carbono. Por ejemplo, en una botella de respirador, la envoltura gris/negra es la fibra de carbono, mientras que las fibras claras/blancas situadas encima son la fibra de vidrio que protege la fibra de carbono. Existen muchos tipos de materiales para el cuerpo de la mascarilla (acero, aluminio, plástico, carbono). También existen varias bobinas de retención de presión comunes, como la fibra de carbono y la fibra de vidrio. Según la ubicación del arrollamiento, se distingue entre cilindros compuestos arrollados sobre una camisa o cilindros compuestos arrollados sobre una superficie completa.
Rangos de rastreo
- Bombona de gas de baja presión - la presión máxima de la botella de gas de baja presión es de 35 bar (500 psi)
- Bombona de gas de alta presión - todo lo que supere los 35 bar se considera una botella de alta presión
La presión de trabajo y la presión de prueba son datos obligatorios que deben figurar en el marcado del cuello de las botellas de gas. Si el usuario final necesita una presión distinta de la presión de trabajo puede utilizarse una válvula limitadora de presión.
Las formas básicas con las que pueden fabricarse las bombonas de gas:
Materias primas por forma de partida
- Del disco - Normalmente, la chapa se embute hasta obtener la forma deseada. Las dos o tres partes conformadas se sueldan para formar un cilindro de gas.
- En - a partir de un bloque macizo de metal -generalmente en forma de cilindro macizo, llamado „buga”- que puede moldearse tras calentarse. Una vez calentado, se le da la forma del cuerpo de la botella. En este caso, el cuerpo de la botella -el manto- y la forma del fondo se forman en una sola pieza. El cuello se forma en un paso separado, normalmente mediante hilatura en caliente. Encontrará más información y materiales en la galería de ingeniería: Tubo perforado en caliente o sin soldadura | Galería de Ingenieros
- De tubos - cuando se corta un tubo con la resistencia a la presión adecuada a la longitud deseada y se forman el cuello y el fondo mediante el proceso de forja rotativa antes mencionado.
Entregabilidad
- Disponible en - La mayoría de las botellas de gas que pueden transportarse a presión dentro de la Unión Europea están homologadas TPED (directiva 2010/35/UE sobre equipos a presión transportables). El uso más común de las botellas de gas es que se llenan en la planta de gas y luego se transportan al lugar de uso. Allí se consume el gas y se devuelve al lugar de llenado.
- Estacionario - existen procedimientos de autorización en los que el transporte no es el elemento principal. Un problema mucho mayor es la tensión causada por los cambios dinámicos de presión en las botellas de gas. Este procedimiento de autorización es la PED (directiva de equipos a presión 97/23/CE y 2014/68/UE). Un uso típico de estas botellas es como depósito de inercia en una estación de compresores o como estación de llenado de GNC en un vehículo.
Tipo de botellas de gas
- Tipo 1 (T1) - botella de gas totalmente metálica
- Tipo 2 (T2) - cuerpo de la camisa metálica + diseño en espiral enfundado
- Tipo 3 (T3) - cuerpo de revestimiento metálico + diseño de herida de superficie completa
- Tipo 4 (T4) - cuerpo de revestimiento de plástico + herida superficial completa
- Tipo 5 (T5) - única y exclusivamente botella de fibra de carbono (el cuerpo del revestimiento y la envoltura también son de fibra de carbono)
Frecuencia de llenado de bombonas de gas
- Obtenido de - Este tipo de bombona de gas se rellenará muchas veces a lo largo de su vida útil. Estas bombonas pueden rellenarse una y otra vez. Por lo tanto, normalmente en ciclos diarios o semanales la bombona puede rellenarse sin ningún problema. El mantenimiento necesario debe realizarse a determinados intervalos.
- Desechable (recargable una vez) - las botellas están diseñadas para un solo llenado y uso. Buenos ejemplos de este tipo de botellas son los cartuchos de soda o espuma. Se llenan con CO2 (dióxido de carbono) y N2O (óxido nitroso).
Cargando
- Para gases permanentes - Las cargas más comunes son el oxígeno, el nitrógeno, el argón y el helio, que se consideran gases permanentes. Aquí la carga permanece en forma gaseosa incluso bajo presión a la temperatura de funcionamiento de la botella. El material gaseoso se llena, almacena y utiliza durante todo el ciclo de llenado y uso. Al seleccionar el material para el cilindro de gas, debe prestarse atención a la compatibilidad del material del cilindro de gas (ISO 11114).
- Gases licuados/gases licuables - el cilindro está diseñado para gases algunos o todos los cuales se licuarán en condiciones normales de llenado y uso. Ejemplos de estos gases son el dióxido de carbono (CO2), el dióxido de azufre (SO2) y las botellas de propano butano GLP. En el caso de las botellas de gas, no existe una presión de trabajo, sino una presión de prueba. Por ejemplo, la presión de prueba más utilizada para el dióxido de carbono es de 190 bar o 250 bar.
- Gases disueltos - Hay algunos gases - los más comunes son el acetileno o el gas de botella C2H2 - cuyo transporte sería muy peligroso en las mismas condiciones que, por ejemplo, los gases permanentes o licuables. Esto se debe a que el gas sería tan inestable en estas formas que sería peligroso transportarlo. Por ello, el acetileno se absorbe en otra sustancia (acetona) que, junto con la masa ya cargada en el interior de la bombona, hace que el transporte sea seguro.
Tipos de esquisto bituminoso
Fabricación de bombonas de gas
Métodos para la fabricación de bombonas de gas
Existen 3 procesos principales de fabricación de bombonas de gas (sólo hablamos de los procesos de fabricación de bombonas de metal puro). El proceso de fabricación más sencillo consiste en moldear el cuello y el fondo por separado. Normalmente, esto se hace mediante un prensado a alta presión de láminas de material. A continuación, las piezas se sueldan de la siguiente manera:
- Si sueldas sólo la parte superior e inferior obtendrás una botella de 2 piezas.
- Si se inserta un cuerpo intermedio (también conocido como cubierta) entre el cuello y el fondo de la botella, se trata de una botella de gas de 3 partes. El cuerpo de la botella puede fabricarse con tubo cortándolo a medida, o con chapa metálica laminándola y soldándola.
El otro gran grupo de producción es el de las bombonas de gas fabricadas sin soldadura. Es decir VARRATMENTES fabricamos una botella. La materia prima puede presentarse de dos formas:
- Fabricamos el cilindro de gas a partir de tubos, en los que el cuello y el fondo se forman mediante forja.
- La producción se realiza mediante embutición a partir de una buga, formando también los fondos de las botellas, y después se termina de formar el cuello mediante forja.
Normas de fabricación de bombonas de gas
Hemos esbozado los procesos de fabricación. El proceso de diseño y homologación es otro tema. Muchos tipos de botellas de gas están relacionados con la industria del gas. Otras normas prescriben los procedimientos de fabricación de las botellas de acero, y otras normas especifican el sistema de fabricación de las botellas de aluminio. También las hay de baja presión y alta presión. Las normas más comunes son las siguientes:
Normas más comunes de diseño y fabricación de bombonas de gas
- EN I1964-3: Especificación para el diseño y la construcción de botellas de gas transportables rellenables de acero sin soldadura de capacidad no inferior a 0,5 l ni superior a 150 l.
- ISO 9809-1: Gas cylinders - Refillable seamless steel gas. Parte 1: Botellas de acero templado con resistencia a la tracción. Resistencia inferior a 1 100 MPa
- ISO 9809-2: Gas cylinders - Refillable seamless steel gas. Parte 2: Botellas de acero templado con resistencia a la tracción. Resistencia mayor o igual a 1 100 MPa
- ISO 9809-3: Botellas de gas - Botellas de gas rellenables de acero sin soldadura - Diseño, construcción y ensayos - Parte 3: Botellas de acero normalizado
- EN ISO 11120 - Botellas de gas. Botellas de acero rellenables sin soldadura de 150 l a 3000 l de capacidad. Diseño, construcción y ensayo (ISO 11120:2015).
- EN 1975 - Especificación para el diseño y la construcción de botellas de gas rellenables transportables, de aluminio y aleaciones de aluminio, sin soldadura, de capacidad igual o superior a 0,5 l e igual o inferior a 150 l.
- EN 84/526/CEE - Diseño de botellas de aluminio de alta presión
- EN 12245 - Botellas de gas transportables. Botellas de material compuesto.
- ISO 11119-1 Gas cylinders - Design, fabrication and testing of refillable composite gas cylinders - Part 1: Slate-wound fibre-reinforced composite cylinders and tubes up to 450 litres (Botellas de gas - Diseño, fabricación y ensayo de botellas rellenables de material compuesto).
Marcas del fabricante en las bombonas de gas
Trabajamos en una zona peligrosa de alta presión. Por lo tanto, la identificación es vital. En todos los casos, debemos poder rastrear cada botella de gas hasta su fabricante. A marcado de botellas Naturalmente, también se identifica al fabricante. Necesitamos 3 marcas principales (la base de la identificación):
- Sello de identificación del fabricante de bombonas de gas
- Fecha de producción
- Número de serie de la bombona de gas
Procedimiento de autorización de bombonas de gas
Además de la producción física, existen una serie de requisitos de autorización y documentación para la fabricación de botellas de gas. Los procedimientos de concesión de licencias más comunes en Europa son:
- TPED (Directiva sobre equipos a presión transportables): botellas de gas que pueden transportarse a presión.
- PED (Directiva de equipos a presión): principalmente sistemas de equipos a presión para uso in situ. Sin embargo, también incluye, por ejemplo, los SCBA (cilindros de aparatos respiratorios autónomos) o los cilindros de CO2 para extintores o cilindros de buceo.
- ECER110 - bombonas de gas utilizadas como combustible para vehículos de motor en movimiento.
En Estados Unidos, las principales normas las establece el DOT (Departamento de Transporte). Estas normas rigen el diseño, la fabricación y los procedimientos de homologación de los equipos a presión.
Identificación de las botellas de gas
Las marcas de seguridad de las bombonas de gas contienen diferentes elementos. El marcado de todos los colores y el estampado de pegatinas forman un sistema completo. Se pueden ver marcas no fácilmente eliminables estampadas en lo más profundo del cuello de la bombona de gas. También hay marcas claramente reconocibles a distancia. Puede tratarse, por ejemplo, del color revelador de la bombona de gas. El sistema también incluye una pegatina en la bombona que informa sobre el último llenado.
- Las marcas estampadas/marcadas de las bombonas de gas las marcas en relieve o grabadas en el cuello y la base del cilindro son marcas visibles durante toda la vida del cilindro para garantizar su trazabilidad y recuperabilidad. Normalmente estas marcas no cambian durante la vida del cilindro. Fabricante, fecha de fabricación, país de fabricación, número de serie, norma de fabricación y certificación. Tipo de gas, si se indica. Peso del cilindro... toda la información estrictamente relacionada con la construcción del cilindro.
- Código de colores buena reconocibilidad cuando se necesita determinar a distancia lo que contiene la bombona de gas. Por regla general, el color del cuerpo indica el uso principal (pero no es obligatorio): blanco = sanitario, verde = gas especial, amarillo = alimentario, gris = industrial. El color del cuello indica obligatoriamente el tipo de gas (rojo: inflamable, amarillo: tóxico...).
- Pegatinas - proporciona información y trazabilidad del último lugar de llenado y del productor de gas. También proporciona los datos obligatorios según el ADR.
Piezas de bombonas de gas
Las partes principales de las bombonas de gas son la base/fondo, el cuello y el manto o cuerpo. Algunos accesorios pueden fijarse permanentemente a la botella de gas. Estos pueden incluir un anillo de cuello o una brida de protección de válvula soldada. Se proporciona una descripción completa de los accesorios de las botellas de gas, que incluirá fotografías y una descripción completa del tipo. Algunos ejemplos son las tapas de cilindro convexas o cóncavas.
Tamaños de bombonas de gas
¿Cuáles son las principales dimensiones normalizadas de las botellas de gas? ¿Cómo se marcan las dimensiones de las botellas de gas? El tamaño de las bombonas de CO2 de 2 kg 5 kg 10 kg es lo que siempre se oye decir a las compañías de gas. Puede colocar las bombonas cortas de CO2 de 10 kg debajo del mostrador si es camarero. Lleve regularmente bombonas de oxígeno y acetileno de 50 litros si realiza trabajos de soldadura sobre el terreno. Como bombero, es posible que te hayan desplegado con una bombona de gas de 6,8 litros para equipos de respiración a la espalda. El personal sanitario de las ambulancias hospitalarias puede haber utilizado bombonas de oxígeno de 2, 5, 10 o 20 litros. Hemos recopilado las dimensiones exactas más importantes con pesos, longitudes y diámetros. Explicamos por qué definimos las dimensiones de los cilindros en litros, metros cúbicos (m3) o kilogramos (kg).
Hay situaciones en las que necesita conocer el tamaño exacto de la bombona de gas. Es posible que disponga de un espacio limitado para almacenar o utilizar la bombona de gas. Podría tratarse de un dispensador de agua en el que desea introducir una bombona de dióxido de carbono. Tal vez quiera transportar una bombona de oxígeno de 10 litros en una ambulancia. Longitud, diámetro con y sin accesorios ¿Cuál es la longitud aproximada de la bombona de gas?
- ¿Tamaño de las bombonas de gas? - lista y breve explicación de las principales dimensiones (litros, kg, m3)
- Parámetros de las botellas de gas - principales parámetros de las botellas de gas (longitud, diámetro, dimensiones, incluidos los accesorios...)
Accesorios para bombonas de gas
Cuando utilizamos una bombona de gas, también nos encontramos con una serie de accesorios para bombonas de gas. Si pensamos sólo en la válvula, ya es suficiente. Sin una válvula sería difícil mantener gas en la bombona.
- Válvula de bombona de gas
- Alivio de presión
- Tapa de protección de la válvula
- Brida de protección de la válvula
- Red de seguridad para bombonas de gas
- Palés metálicos para el transporte de bombonas de gas
A continuación, además de algunos ejemplos, le ofrecemos una lista completa de accesorios para bombonas de gas.
Almacenamiento y transporte de bombonas de gas
En Europa, el ADR („Accord européen relatif au transport international des marchandises dangereuses par route“) regula el almacenamiento y el transporte seguros.
Vida útil de las bombonas de gas y su eliminación
En general, una bombona de gas estándar no tiene límite de vida útil. Puede decirse que mientras supere las pruebas periódicas puede seguir en servicio. Esta regla puede variar de un país a otro o puede ser diferente según las normas de diseño y fabricación. Por ejemplo, hubo un tiempo en Hungría en el que la vida útil máxima de las bombonas producidas por la antigua „Csepel Tube Factory” era de 50 años. Posteriormente se modificó.
Cuando las botellas de material compuesto empezaron a extenderse por todo el mundo, a las primeras botellas de gas se les asignó una vida útil máxima de 15 años basada en pruebas de presión cíclicas. Cuando se cumplían los años, ya no era posible mantener las bombonas en servicio. Incluso si la botella de gas había pasado años en la estantería de un parque de bomberos sin uso real, esto no era posible. Incluso entonces había que desguazarla.
Más tarde, a los tipos de pizarra compuesta más avanzados se les dio una vida útil de 20 años y luego de 30 años. Luego llegaron las botellas de composite de vida ilimitada.
Cuando la vida útil del cilindro haya expirado o el cilindro no haya pasado las inspecciones periódicas o las pruebas de presión, el cilindro será desguazado. En caso de desguace, el cilindro se modificará de manera tal que sea imposible su llenado y uso futuro. Incluso se hará imposible su reparación. El cuello o cuerpo deberá estar dañado por corte, laceración o perforación.
Mantenimiento de bombonas de gas
En la mayoría de los casos, las normas internacionales exigen la realización de pruebas cada 10 años para una bombona de gas estándar. El periodo se acorta en el caso de los gases muy agresivos o corrosivos, que requieren pruebas más frecuentes. Algunos ejemplos son el cloro o el dióxido de azufre. El ADR especifica el periodo exacto de prueba exigido.
Hay zonas específicas que definen sus propios ciclos. Las más conocidas son:
- Cilindros extintores
- Depósitos de combustible para vehículos de motor
- Cilindros de buceo o de aparatos respiratorios
- Las normas locales pueden variar de un país a otro
El proceso de mantenimiento de las bombonas de gas implica varios pasos. Despresurización y despresurización de botellas de gas, identificación, inspección externa e interna. Una parte fundamental es el pesaje y la prueba de presión realizada a una vez y media la presión de trabajo. Consulte el enlace anterior para ver la descripción completa.
Transporte de bombonas de gas
Durante el almacenamiento y el transporte, las bombonas de gas deben asegurarse para evitar que vuelquen. Puede tratarse de una cadena que fije la botella a la pared. O, durante el transporte, una jaula metálica de transporte de botellas a la que las botellas se sujetan adecuadamente con una abrazadera. Puede elevarse adecuadamente con una carretilla elevadora o una grúa. El ADR contiene todos los requisitos para la manipulación de botellas de gas.
La protección de las válvulas debe mantenerse siempre durante el transporte. Esto puede evitar un problema importante -la rotura de la válvula- en caso de vuelco.
