Tipos de botellas de gas: clasificación completa + análisis del marcado

Los cilindros de gas son ampliamente demandados tanto en la industria como en la medicina, la aviación, el sector espacial, y en el hogar, como fuente autónoma de energía. Se pueden utilizar tanto para calefacción como para iluminación y preparación de alimentos.

Para evitar cualquier inconveniente relacionado con la operación, es necesario seleccionar correctamente el tipo de equipo. Intentemos juntos comprender los tipos de cilindros de gas, las características de su construcción y conexión.

Estructura de un cilindro de gas

Tanto para el almacenamiento como para el transporte de gas comprimido y licuado, se han creado los cilindros de gas, recipientes especiales en los que estas sustancias se encuentran a alta presión. El primer tipo de gas, a cualquier presión, permanece en estado gaseoso, mientras que el segundo, al aumentar este parámetro, pasa a fase líquida.

En estado comprimido y licuado se transportan y almacenan nitrógeno, flúor, oxígeno, metano, hidrógeno, así como cloro, dióxido de carbono y amoníaco.

El recipiente en sí es una estructura totalmente soldada con paredes de un espesor mínimo de 2 mm y geometría cilíndrica. Está fabricado de acero o polímero.

Sus componentes:

• virola;
• cuello;
• fondo.

El cuello del cilindro tiene una rosca cónica para la válvula de cierre, que sella herméticamente la salida. En caso de que por alguna razón ocurra una expansión del gas, bajo la presión la válvula se desprenderá y la presión dentro del recipiente volverá a la normalidad.

El gas dentro de dicho recipiente se encuentra a una presión máxima de 15 MPa. En el cuerpo del cilindro o en la virola hay una única costura soldada.

El volumen del cilindro depende del material del que está hecho, del tipo de contenido y del uso. Los cilindros de oxígeno pueden ser de pequeño volumen — de 2 a 10 litros, y también medianos — de 20 a 40 litros.

Para que el gas dentro del recipiente ejerza la misma presión sobre sus paredes, cada cilindro tiene un fondo convexo: superior e inferior. Para una mayor estabilidad, el cilindro está provisto de un soporte anular: una zapata. Además, el depósito de gas incluye en su conjunto una tapa metálica o de plástico que protege la válvula durante el uso y el transporte.

La tapa se enrosca en el anillo del cuello. A veces, el cilindro está equipado con un reductor, destinado a equilibrar la presión. La válvula es un conjunto que incluye un cuerpo de acero en forma de T, un volante y un elemento de cierre.

Para cada tipo de gas se requiere una válvula de diseño especial. Para un funcionamiento seguro, es importante que el tipo de recipiente corresponda al contenido.

El conjunto formado por una válvula de paso y un vástago se denomina elemento de cierre. Cada una de las piezas del ensamblaje realiza su función.

La válvula es necesaria para regular el suministro de gas a través del cuerpo, y el vástago para la interacción del volante con la válvula mediante el par de torsión. Girando el volante, se puede cerrar o abrir el flujo de gas.

Las tres partes de la válvula tienen rosca. En la parte inferior, es necesaria para fijar la pieza al cilindro; en la parte superior, el vástago de la válvula se fija mediante una conexión roscada. En la rosca lateral se enrosca un tapón.

Tipos de cilindros de gas

Los recipientes de gas se clasifican según muchos criterios: material del cuerpo, volumen, uso, nombre del contenido, método de conexión. Para la fabricación del cuerpo se utilizan tanto metal como materiales compuestos. Ambos tienen sus ventajas y desventajas. Es necesario conocerlas para hacer una elección correcta.

Clasificación según el material del cuerpo

Para la fabricación del cuerpo de un cilindro metálico se utiliza acero aleado o de bajo carbono. La capacidad de los recipientes metálicos es de 5 a 50 litros. Los cilindros con capacidad inferior a 50 litros pueden instalarse dentro de la casa, y los de 50 litros solo en el exterior.

Estos últimos necesitan protección contra los rayos directos del sol. Para ello, se colocan en un armario metálico con cerradura que lleva una marca correspondiente al tipo de gas. Un cilindro metálico vacío pesa entre 4 y 22 kg.

El recipiente se llena de gas como máximo al 85%. Dependiendo del volumen, se cargan de 2 a 22 kg de gas en el cilindro. Este equipo de gas es explosivo e inflamable. Está contraindicado a temperaturas superiores a 50⁰. Con cambios bruscos de temperatura y en caso de incendio, se produce una potente explosión. Tampoco se debe voltear bruscamente dicho cilindro, ya que esto provoca un aumento de presión.

El cilindro de gas de material compuesto es una opción más nueva. Su principal ventaja es la total seguridad contra explosiones, incluso si se produce una fuga de gas. En estos recipientes se transportan y almacenan gases licuados. Cuando se exponen a una llama abierta, el gas se escapa gradualmente a través del cuerpo y simplemente se quema.

Tienen un peso ligero: son un 70% más ligeros que los análogos metálicos y se distinguen por su diseño elegante. Gracias al cuerpo transparente, siempre se puede controlar el nivel de gas. A diferencia del metal, el material compuesto no está sujeto a corrosión, por lo tanto, es más duradero.

El polímero posee excelentes propiedades dieléctricas, que eliminan por completo la formación de chispas. El rango de temperatura de trabajo está entre -40 y 50⁰. Se recomienda utilizar los cilindros hasta 30 años. Cada 10 años deben ser recertificados. El peso máximo del cilindro es de 8 kg.

La operación de un cilindro de materiales poliméricos no daña el medio ambiente, ya que no se añade boro al material.

Los cilindros de gas compuestos son de dos tipos: fabricados mediante tecnología de soplado y mediante bobinado de fibra de vidrio sobre un mandril. En el primer caso, el recipiente se fabrica de tereftalato de polietileno. Luego, los fabricantes recubren el recipiente, hecho de hilos de fibra de vidrio, con resina epoxi. El recipiente se coloca dentro de una carcasa de polímero.

En la fabricación de cilindros del segundo tipo se utiliza un mandril especial. Se enrolla fibra de vidrio sobre él, luego la pieza se impregna con resinas. Primero se obtienen dos mitades del recipiente. Después del curado, se pegan y se colocan en una funda de polietileno denso.

Debido a la presencia de una válvula de exceso de presión y un fusible, los cilindros compuestos ofrecen una mayor seguridad. En caso de incendio, el fusible se activa. Al fundirse, libera el gas gradualmente, con total control del proceso. Una vez activado el fusible, el cilindro no puede seguir utilizándose.

División según el lugar de instalación y uso

Todos los cilindros de gas existentes, según dónde estén instalados y para qué propósito, se dividen en los siguientes tipos:

1. Domésticos. Se utilizan para calefacción, cocinas, calderas.
2. Automotrices. Se utilizan en vehículos cuyo motor funciona con combustible gaseoso.
3. Turísticos. Son adecuados para dispositivos móviles como sopletes, quemadores, parrillas para barbacoa, calentadores.
4. Industriales. En esta categoría se incluyen recipientes donde se almacenan gases. Estos cilindros se utilizan en metalurgia, industria química, empresas farmacéuticas.
5. Médicos. Se llenan con mezclas respiratorias y se transportan en ambulancias, se utilizan en salas de cuidados intensivos y donde se preparan cócteles de oxígeno. Estos cilindros también son utilizados por socorristas y bomberos.

También hay cilindros universales que se utilizan en muchas industrias. Para dispositivos de gas móviles, se fabrican cartuchos desechables que contienen de 100 a 450 g de gas. Visualmente se asemejan a aerosoles.

Particularidades de la clasificación según el contenido

Según la composición de la mezcla, los cilindros se denominan de propano, butano, hidrógeno, nitrógeno, acetileno, dióxido de carbono, argón, oxígeno, helio, etc. Cada composición tiene su propio régimen de temperatura.

En condiciones estándar, la diferencia entre ellos es pequeña. Sin embargo, cuando el cilindro es necesario para su uso en zonas de gran altitud o en condiciones de temperaturas muy bajas, este parámetro juega un papel determinante.

El isómero del butano — una mezcla de isobutano y propano, es adecuado para bajas temperaturas. Es seguro para la capa de ozono. Tanto el propano como el butano son muy peligrosos para el ser humano. Si se inhalan, se producen consecuencias graves para el organismo. El contacto directo con butano líquido enfría el cuerpo hasta -20⁰.

El butano se utiliza para cargar encendedores; en aires acondicionados y equipos de refrigeración a veces se usa como refrigerante. El propano es necesario para la producción de disolventes. Para trabajos con metal relacionados con soldadura y corte, se requiere acetileno. También se utiliza en la obtención de explosivos, ácido acético, caucho, diversos plásticos y para motores de cohetes.

El nitrógeno es utilizado por la industria electrónica, química, petroquímica, farmacéutica y metalúrgica. El hidrógeno es necesario para la industria alimentaria y química. También se utiliza como combustible para cohetes y en soldadura.

Las ruedas de bicicletas y los extintores se inflan con óxido de carbono o dióxido de carbono. En la industria alimentaria, se utiliza para producir bebidas carbonatadas. En forma de hielo seco, el óxido de carbono se emplea como refrigerante.

Los cilindros de dióxido de carbono están presentes en establecimientos de restauración, donde enfrían las bebidas a la temperatura deseada, preparan refrescos y los venden al por menor.

En la industria metalúrgica y metalmecánica, en procesos donde no se permite la interacción del flujo fundido con oxígeno, se utiliza argón. También se emplea en medicina para anestesia, y se usa para purificar el aire. Los cilindros de helio son necesarios no solo para inflar globos, sino también para corte, soldadura y fundición de metales.

Este gas forma parte de las mezclas respiratorias utilizadas en buceo, y puede actuar como refrigerante en experimentos científicos. El amoníaco es un disolvente fuerte. Debido a que es muy tóxico, los cilindros que lo contienen deben transportarse y almacenarse con mucho cuidado. Lo mismo se aplica a los recipientes con cloro.

Los recipientes con oxígeno se pueden encontrar cerca de equipos de soldadura, donde se producen explosivos, ácidos y se preparan cócteles de oxígeno. El aire comprimido transportado en cilindros se utiliza con mayor frecuencia en el funcionamiento de dispositivos neumáticos.

El gas natural licuado metano se utiliza como somnífero en medicina, para producir fertilizantes y como combustible. Este gas es seguro para el ser humano.

Tipos de cilindros según la forma de conexión

Diferentes modelos de botellas de gas se conectan a los aparatos mediante cuatro estándares de conexión. El más popular es el estándar roscado, que cumple con todos los requisitos de seguridad. Los productos tienen una rosca de 7/16″. A estas botellas, la manguera o el quemador se fijan enroscando.

El siguiente estándar de botella es el de pinza. Este tipo de conexión también se denomina de presión o de sujeción. La botella con este tipo de conexión se considera la más económica. Aquí, la función de sujeción al conectar la realiza una pieza de forma cilíndrica. Una botella de pinza se puede conectar a equipos con rosca, pero para ello se necesitará un adaptador.

El tipo de botellas perforables es el más común en todo el mundo. Estas botellas desechables tienen el inconveniente de que no se puede desconectar el recipiente hasta que todo el gas se haya utilizado. Los últimos modelos de botellas perforables con sistema SGS carecen de este inconveniente.

Aquí existe la posibilidad de bloquear la fuga de gas al desconectar del quemador y apagar el recipiente no completamente vaciado. Se utilizan para lámparas de soldar, de iluminación y placas portátiles.

La mayoría de las veces, los quemadores de gas están diseñados para rosca, pero si se dispone de una botella de pinza, se puede usar adquiriendo un adaptador económico.

La conexión por válvula es el tipo que se utiliza principalmente en Europa. La conexión es simple y confiable, con un alto grado de protección contra fugas.

Interpretación del etiquetado de los cilindros

Al leer correctamente el marcado, se puede obtener información completa sobre la botella de gas. Si es una botella de propano, su pasaporte se encuentra cerca de la válvula, en un círculo metálico.

En el pasaporte de la botella de propano se indica: presión de trabajo en MPa, presión de prueba en las mismas unidades, volumen real del recipiente en litros, número de fábrica, fecha de fabricación en formato «MM.GG.AA», donde los primeros símbolos representan el mes, los segundos el año y los terceros el año de la próxima certificación.

A continuación, se indica el peso de la botella vacía en kg y la masa de la botella llena. En la última línea van las letras «R-AA». «R» es la marca del centro de recertificación o de la fábrica. La combinación de símbolos «AA» revela información sobre el año hasta el cual esta certificación será válida.

La decisión sobre la aptitud de la botella debe tomarse solo después de la interpretación completa de todos sus datos. Si se detectan defectos en ella, se vacía y se envía a reparación.

El marcado de la botella de oxígeno tiene su propio orden y consta de cuatro líneas. En la primera se encuentran los datos del fabricante, así como el número del recipiente. En la segunda, la fecha de emisión y la fecha recomendada de verificación. En la tercera, la presión hidráulica y de trabajo. En la cuarta, el volumen de gas y la masa de la botella sin válvula ni capuchón.

Al comprar una botella, se debe prestar atención a cómo está aplicada la información. En el cuerpo no se pinta, sino que se graba y luego se cubre con un barniz incoloro especial para proteger contra la corrosión. A menudo, la última línea contiene el sello del fabricante.

Características del pintado de los cilindros de gas

Las botellas de gas comprimido se pintan de manera diferente en Rusia y en el extranjero. A cada tipo de gas le corresponde no solo un color específico del cuerpo, sino también el color de la banda y de la inscripción.

En la tabla se indican los colores identificativos de las botellas para algunos tipos de gases, así como el color de las inscripciones y la banda.

El óxido nitroso se carga en una botella gris con inscripción negra y la misma banda. La botella de color protector con fosgeno tiene inscripción y banda amarillas, y una botella del mismo color pero con inscripción negra y banda verde contiene cloro. La pintura plateada de la botella, la inscripción negra y dos bandas amarillas indican que está llena de Freón-22.

Para el anhídrido sulfuroso está destinada una botella de color negro con banda blanca e inscripción amarilla. El etileno se envasa en una botella violeta con inscripción roja y banda verde. Para el resto de gases inflamables se destinan recipientes rojos con inscripción blanca y banda verde. Los gases no inflamables se identifican con inscripción amarilla sobre fondo negro del cuerpo y banda verde.

Tipos de fallos de los cilindros y su solución

Todos los fallos existentes en las botellas de gas se dividen en dos tipos: los que pueden repararse y los que no.

Al primer tipo pertenecen:

• funcionamiento incorrecto de la válvula de la botella y del manómetro;
• daño del zapato o su desplazamiento;
• daño de la conexión roscada;
• fuga de gas;
• pintura descascarada del cuerpo en muchos lugares.

El segundo tipo de fallos es la superficie del cuerpo significativamente dañada, como abolladuras, grietas, protuberancias, falta de marcado. En este caso, la botella se rechaza. La decisión sobre la posibilidad o imposibilidad de reparación la toma un especialista con la cualificación adecuada.

Al reparar botellas de gas, a menudo se realiza un simple reemplazo de los elementos defectuosos. A veces se requiere un lavado interior del recipiente y una verificación de corrosión interna. La revisión periódica incluye todos estos trabajos y, al finalizar, se emite un certificado.

La botella de gas en la foto necesita reparación. Hay que pintarla y reemplazar la válvula. El primer trabajo se puede hacer uno mismo, pero el segundo debe confiarse a un especialista.

No se debe hacer esto en casa. Lo único que se puede hacer uno mismo es pintar el cuerpo de la botella. Hay que hacerlo con mucho cuidado para no cubrir las inscripciones ni dañar el marcado. Todas las demás averías solo pueden ser reparadas por un taller especializado o por el fabricante.

Fabricantes populares de cilindros de gas

Entre los muchos fabricantes de bombonas, cabe destacar la marca rusa «Sledopyt». Aquí se ofrecen dos tipos de bombonas de gas con conexión roscada y de pinza, para mezcla para todas las estaciones y para invierno. La empresa estadounidense Jetboil suministra al mercado cartuchos llenos de propano e isobutano, que se pueden usar en invierno.

Las bombonas de gas portátiles son fabricadas por la marca surcoreana Tramp. Se llenan con gas para todas las estaciones. La conexión es roscada y de pinza.

La empresa francesa Campingaz fabrica todo tipo de aparatos equipados con bombonas de gas. El tipo de conexión es de pinza, de válvula o de perforación. Primus fabrica cartuchos de gas de varios tipos. La conexión en todos es roscada.

Los recipientes compuestos de buena calidad son suministrados por la marca checa Research. El equipamiento incluye válvulas especiales que evitan el llenado excesivo del recipiente. Todas estas bombonas son a prueba de explosiones.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Video sobre el uso correcto y la inspección de bombonas de gas. Consejos de un especialista:

Sobre bombonas compuestas con gas licuado:

Una bombona de gas es algo útil en el hogar. Para que su uso no conlleve consecuencias no deseadas, es necesario estudiar bien el tema. Y lo principal, seguir las reglas básicas de seguridad.

¿Tiene preguntas después de leer el material? Puede formularlas en el bloque que aparece a continuación. Allí también puede compartir su experiencia con el uso de bombonas de gas y contar qué equipo utiliza.