ing. e. mariaca 2009

Ing. Enrique Alfredo Mariaca

Rodríguez Docente Investigador

Santa Cruz, Diciembre de 2009

INTRODUCCIÓN

DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN

U.A.G.R. M. BANCO DE PRUEBAS PARA CILINDROS DE GNV

En la era del gas natural, Bolivia puede comenzar a aprovechar este recurso para cambiar su matriz energética. Actualmente, el 26% de la matriz energética nacional es generado por leña, guano y carbón, el 10% por electricidad y el 64% por los hidrocarburos.

El gas natural representa el 15% y las proyecciones manifiestan que su participación crecerá más que la de otros hidrocarburos. El Gas Natural Comprimido (GNC) representa alrededor del 4.5% dentro de ese 15% de gas natural.

A través de un proyecto conjunto entre el gobierno y las empresas privadas, se planea convertir 40,000 vehículos más en los próximos 5 años, con lo que su influencia en la matriz energética boliviana sería aún mayor, trayendo beneficios en la disminución de costos y en el cuidado medioambiental.

Esto significa convertir vehículos que actualmente funcionan con combustibles líquidos a Gas Natural Comprimido Vehicular (GNC o GNV). En el mundo, la experiencia tiene ya varias décadas de haber comenzado.

En Bolivia, la experiencia comenzó después de la modernización del sector petrolero y el descubrimiento de grandes reservas de gas natural. Hasta ahora de manera desordenada, con pocos incentivos y políticas poco claras, varias empresas privadas han estado convirtiendo vehículos a GNC en las principales ciudades del país. Hasta ahora son 27.000 vehículos convertidos desde 1998.

El Gobierno Nacional planea primero convertir los vehículos que actualmente utilizan GLP, posteriormente el parque automotor público que tenga la posibilidad técnica de hacerlo, para luego abrir el plan a la población en general.

Según el ministerio de Hidrocarburos de Bolivia, la causa principal para que el desarrollo del GNC no haya tenido el crecimiento esperado es la falta de acceso al crédito para el sector auto transporte que no ha tenido incentivos para su conversión.

EL MERCADO BOLIVIANO (Dic 2005)

Vehículos convertidos:Santa Cruz 6.406Cochabamba 17.463El Alto 2.088Sucre 596Oruro 184Tarija 263

Total 27.000Estaciones de servicio de GNV:

Santa Cruz 15

Ing. Enrique A. Mariaca Rodríguez 1


Cochabamba 34El Alto 6Sucre 1Oruro 1La Paz 1 (Febrero de 2005)Tarija 1 Total 59

Consumo de GNV en 2004 (m3):

Santa Cruz 20.863.640Cochabamba 56.837.231El Alto 11.677.948Sucre 1.648.668Oruro 848.407Tarija 176.513 Total 92.052.407

Precio por metro cúbico: Bs 1.66Fuente: Superintendencia de Hidrocarburos

MARCO LEGAL

En nuestro país, el marco legal para manejo y servicio de todo lo relacionado con Gas Natural Comprimido, está contenido en:

1) DECRETO SUPREMO N° 27956 del 22 de Diciembre de 2004. Establece el marco normativo y los procedimientos para implementar el Plan Nacional de Conversión de Vehículos a Gas natural.

1.1) ANEXOS AL DECRETO SUPREMO N° 27956 del 22 de Diciembre de 2004. Reglamenta los precios de GNV. Construcción y Operación de Estaciones y Talleres de conversión de GNV. Reglamenta la Recalificación de Cilindros de Acero Sin Costura.

2) Norma Boliviana: NB 722001. 2005. IBNORCA. Revisión periódica de cilindros de acero sin costura para GNC



PARTE I

GAS NATURAL COMPRIMIDO

Introducción

Aspectos Relacionados con el Gas Natural Comprimido

Conveniencias e Inconveniencias del Uso de GNV

Uso Internacional del GNV



I. INTRODUCCIÓN

Dentro de las investigaciones realizadas en la búsqueda de nuevos combustibles, el gas natural vehicular (GNV), por su abundancia, precio y en especial por ser el combustible fósil más limpio y por lo tanto, el de menor contaminación, es el combustible de mayor potencialidad y viabilidad de éxito, frente a otros combustibles y los tradicionales.

Parte de las políticas gubernamentales económicas y ecológicas, está la de utilizar más racionalmente los recursos naturales, es así, como se han destinado muchos recursos financieros al programa de sustitución de los combustibles tradicionales líquidos (gasolina y Diesel) por combustibles gaseosos (gas natural), los cuales son de menor incidencia en el medio ambiente en lo que se refiere a productos contaminantes.

El Gas Natural Vehicular (GNV), es el combustible de mayor perspectiva para el futuro; ya que, su menor precio, su abundancia, y en especial su menor incidencia en la contaminación ambiental por productos de la combustión, hacen del gas natural el combustible más competitivo para ser utilizado en el sub sector de los automotores y como sustituto de gasolina.

Se deben tomar en cuenta diversos factores en el análisis y toma de decisión de convertir un motor de combustión interna que funciona con combustible gasolina a que funcione con Gas Natural Vehicular (GNV); pero entre los más significativos, tanto para el usuario como para los talleres de conversión y las empresas distribuidoras de GNV, se encuentran los siguientes:

El primer aspecto y el más relevante para el usuario o propietario del vehículo es el factor económico y la respuesta que siempre encontrara es que la conversión sí se justifica desde el punto de vista económico. Para ello basta con realizar las cuentas de lo que gasta el vehículo en gasolina y si éste es convertido los ahorros en combustible serán alrededor de un 45% a 50%. Lo que significa que se ahorra en combustible pagará la inversión del Kit de conversión de gas.

El otro aspecto que normalmente preocupa al usuario, es el técnico, especialmente por la falta de información y el desconocimiento que se tiene sobre el GNV. Respecto a este aspecto, es importante manifestar que si el usuario sigue las recomendaciones e instrucciones del fabricante del Kit de conversión y del personal de los talleres; en cuanto, a tipo de lubricante a utilizar, periodos o frecuencia de cambios de filtros y lubricante, periodos de inspección post-conversión, pruebas especificas de los componentes del Kit; el comportamiento del vehículo no sufrirá ningún tipo de inconveniente en cuanto a su durabilidad.

Sin embargo, es importante manifestar que el vehículo tendrá pérdidas (alrededor de 12%) de potencia "estimada" y se dice estimada, porque aún no se han realizado, a los vehículos pruebas de tipo dinámico, que verdaderamente indiquen con certeza las pérdidas que sufre el motor.



Pero más independientemente de los aspectos económicos o técnicos, es oportuno mencionar que la crisis energética de la década de los años setenta, indujo a los gobiernos del mundo a investigar y desarrollar combustibles alternativos, que se aprovechen más eficientemente y que sean más económicos que los combustibles fósiles tradicionales. Así mismo, la contaminación del medio ambiente producida por las fuentes móviles (automotores), hizo que 160 países del mundo, se comprometieran a reducir las emisiones contaminantes, en especial las que son responsables del efecto de invernadero, como es el caso del CO2, el cual se debe disminuir en un 5,2% para los años 2008 a 2010.

Pero para llevar a cabo el programa de sustitución de combustibles, es necesario crear una infraestructura que garanticé el desarrollo exitoso del mismo. Una de las acciones más importantes para lograr lo anterior es la creación de la infraestructura de los talleres y personal capacitado para realizar la conversión de vehículos que funcionan con motor a gasolina por motor que funcione con GNV.

Con respecto a los talleres de conversión, en el país se han desarrollado normas que garantizan las condiciones que deben cumplir dichos talleres. En cuanto a la capacitación de personal, se deben tomar acciones para contribuir al desarrollo del programa del GNV.

Cuando se toma la determinación de convertir un vehículo de motor con gasolina a motor que funcione con GNV, se deben realizar varias etapas dentro del proceso de conversión. La primera etapa y quizá la más importante es el diagnóstico inicial de cada uno de los componentes del vehículo en especial el estado y comportamiento en cuanto al rendimiento del motor; esta etapa del proceso se denomina Preconversión.

En la preconversión el técnico mecánico debe realizar un proceso sistemático de diagnóstico y evaluación del vehículo, apoyado en su experiencia y en la utilización y aplicación de herramientas y equipos de diagnóstico de automotores, y con base en las mediciones y pruebas realizadas, evaluara el estado del vehículo y con criterios éticos y técnicos recomendara la viabilidad de conversión del vehículo a GNV.

2. ASPECTOS RELACIONADOS CON EL GAS NATURAL COMPRIMIDO

La demanda de este producto que recién está siendo empleado en muchas zonas del país y del mundo, es un tema en el que se considera saber que existen nuevas alternativas para los combustibles comunes que son menos dañinos para el ambiente y además más económicos, por otro lado también es importante saber que Bolivia también es productor de este combustible y que es un gran ingreso para el estado su exportación.



2.1 ORIGEN E HISTORIA DEL GAS NATURAL

El descubrimiento del gas natural data de la antigüedad en el Medio Oriente. Hace miles de años, se pudo comprobar que existían fugas de gas natural que prendían fuego cuando se encendían, dando lugar a las llamadas "fuentes ardientes". En Persia, Grecia o la India, se levantaron templos para prácticas religiosas alrededor de estas "llamas eternas". Sin embargo, estas civilizaciones no reconocieron inmediatamente la importancia de su descubrimiento. Fue en China, alrededor del año 900 antes de nuestra era, donde se comprendió la importancia de este producto. Los chinos perforaron el primer pozo de gas natural que se conoce en el año 211 antes de nuestra era.

En Europa no se conoció el gas natural hasta que fue descubierto en Gran Bretaña en 1659, aunque no se empezó a comercializar hasta 1790. En 1821, los habitantes de Fredonia (Estados Unidos) observaron burbujas de gas que remontaban hasta la superficie en un arroyo. William Hart, considerado como el "padre del gas natural", excavó el primer pozo norteamericano de gas natural.

Durante el siglo XIX el gas natural fue casi exclusivamente utilizado como fuente de luz. Su consumo permaneció muy localizado por la falta de infraestructuras de transporte que dificultaban el traslado de grandes cantidades de gas natural a grandes distancias.

En 1890, se produjo un importante cambio con la invención de las juntas a prueba de fugas en los gasoductos. No obstante, las técnicas existentes no permitieron transportar el gas natural a más de 160 kilómetros de distancia por lo que el producto se quemaba o se dejaba en el mismo lugar. El transporte del gas natural a grandes distancias se generalizó en el transcurso de los años veinte, gracias a las mejoras tecnológicas aportadas a los gasoductos. Después de la segunda guerra mundial, el uso del gas natural creció rápidamente como consecuencia del desarrollo de las redes de gasoductos y de los sistemas de almacenamiento.

En los primeros tiempos de la exploración del petróleo, el gas natural era frecuentemente considerado como un subproducto sin interés que impedía el trabajo de los obreros, forzados a parar de trabajar para dejar escapar el gas natural descubierto en el momento de la perforación. Hoy en día, en particular a partir de las crisis petroleras de los años 70, el gas natural se ha convertido en una importante fuente de energía en el mundo.

Durante muchos años, la industria del gas natural estuvo fuertemente regulada debido a que era considerada como un monopolio de Estado. En el transcurso de los últimos 30 años, se ha producido un movimiento hacia una mayor liberalización de los mercados del gas natural y una fuerte desregulación de los precios de este producto. Esta tendencia tuvo como consecuencia la



apertura del mercado a una mayor competencia y la aparición de una industria de gas natural mucho más dinámica e innovadora.

Además, gracias a numerosos avances tecnológicos se facilitó el descubrimiento, la extracción y el transporte de gas natural hasta los consumidores. Estas innovaciones permitieron también mejorar las aplicaciones existentes así como creas nuevas aplicaciones. El gas natural es cada vez más utilizado para la producción de electricidad.

2.2 GAS NATURAL VEHICULAR

Gas Natural Vehicular o GNV, es la traducción al español de NGV (Natural Gas for Vehicles) que son las siglas utilizadas a nivel mundial para identificar al Gas Natural Vehicular, que para el caso de Bolivia proviene de cualquier yacimiento gasífero, que luego de ser comprimido en las estaciones de servicio, es almacenado en cilindros de vehículos especialmente diseñados para tal fin.

El gas natural es un combustible constituido por una mezcla de hidrocarburos livianos cuyo componente principal es el metano (CH4). Se denomina "Natural" porque en su constitución química no interviene ningún proceso, es limpio, sin color y sin olor. Se le agrega un odorante sólo como medida de seguridad.

El gas natural es más ligero que el aire. NO requiere de almacenamiento en cilindros o tanques, se suministra por tuberías en forma similar al agua potable.

En su combustión produce un 40 a 45% menos de CO2 que el carbón y entre un 20 y un 30% menos que los productos petrolíferos.Los vehículos accionados con gas natural producen entre un 20 y 30% menos emisiones de CO2 que los vehículos accionados con gasolina.

El gas natural no emite partículas sólidas ni cenizas. En cuanto a los óxidos de nitrógeno (NOx), las emisiones son inferiores a las de los productos petrolíferos y a las del carbón. Además, en la combustión del gas natural las emisiones de SO2 son prácticamente nulas.

3. CONVENIENCIAS E INCONVENIENCIAS DEL USO DE GNV

3.1 VENTAJAS:

Economía para el usuario; por su menor costo de producción, el gas natural siempre será más económico que los combustibles tradicionales. Esta economía no es solo por su precio si no por los ahorros en los costos de mantenimiento del vehículo ya que incrementa la vida de ciertos



elementos como bujías, sistema de escape, carburador, así como del lubricante.

Protección del medio ambiente; Por ser el gas natural un combustible limpio, los productos resultantes de su combustión producen menor contaminación del ambiente, en comparación con otros combustibles automotores como la gasolina y el diesel.

Transporte y distribución; Aprovechamiento de la infraestructura existente de gasoductos, líneas industriales y redes domésticas de gas natural, así como de las estaciones de servicio existente de gasolina, las cuales pueden transformarse en expendios mixtos gasolina/GNV.

Confiabilidad del producto; El suministro del GNV es mucho más seguro y confiable que el de los otros combustibles automotores, ya que la recepción del producto se realiza directamente a través de las redes de gas y no por camiones cisternas. Por otra parte, las características del producto lo hacen difícilmente adulterable.

Ingreso Adicional de divisas; para la Nación representa la generación de ingresos adicionales de divisas, producto de la exportación de los volúmenes de hidrocarburos líquidos liberados en el mercado interno.

3.2 DESVENTAJAS:

Peso/Volumen de los cilindros; El cilindro de almacenamiento del gas, significa un peso y espacio adicional que se traduce a una reducción de carga del vehículo, siendo esto particularmente crítico para los carros pequeños, esta desventaja no existe para los vehículos comerciales (minibuses, autobuses, pick-up, camiones etc.) ya que estos pueden soportar el peso de esos tanques y además poseen un mayor espacio disponible para colocar cilindros de almacenamiento.

Perdida de aceleración; Por sus características, el gas natural produce una pérdida de potencia en el vehículo de aproximadamente 15%, la cual se hace más manifiesta en la etapa de arranque del mismo, en los vehículos con motores de baja cilindrada.

3.3 SEGURIDAD:

Por sus propiedades, el GNV es un combustible más seguro que los tradicionales, debido a que es más liviano que el aire y se disipa rápidamente, mientras que los vapores de la gasolina son 5 veces más pesados y por lo tanto pueden acumularse en lugares poco ventilados, creando mezclas potencialmente explosivas.El rango de formación de mezclas explosivas es más amplio en la gasolina que en el GNV. El límite inferior de inflamabilidad es más bajo en la gasolina cuando se compara con el GNV, lo cual significa que es más probable la formación de mezclas inflamables aire-gasolina que Aire-GNV. Por otra parte, el GNV requiere mayor temperatura que la gasolina para una ignición espontánea en el aire.



FACTORES DE SEGURIDAD PARA LOS

COMBUSTIBLES

Contaminación al aire

Contaminación a suelos y

aguasToxicidad

Potencial de detonación

Gas natural Sin riesgo Sin riesgo Sin riesgo Poco riesgo

Gasolina Riesgo Riesgo Riesgo Alto riesgo

GLP Sin riesgo Poco riesgo Poco riesgo Alto riesgo

Diesel Riesgo Riesgo Riesgo Riesgo

Contaminación al aire: El Gas natural es un combustible limpio, eficiente, y abundante, que permite el reemplazo de energéticos altamente contaminantes.

Toxicidad: El Gas Natural no es tóxico y no afectará a ninguna persona que lo respire en bajas concentraciones.

Potencial de detonación Es mucho más liviano que el aire y se disipa rápidamente cuando se

libera a la atmósfera, no forma concentraciones a bajo nivel. El espesor de la pared y el acero de alta resistencia especificados

para la construcción, hacen que los cilindros presenten grandes niveles de resistencia.

El equipo usa mecanismos herméticos que soportan y disipan presiones altas de manera controlada.

Los cilindros son expuestos a duras y exigentes pruebas que garantizan su excelente calidad.

Adicionalmente el gas natural de ofrece:

Mayor seguridad en tanques de almacenamiento de gas natural, comparada con el de gasolina o diesel,

Existe una solida plataforma de especificaciones técnicas para la implementación de GNV, que permiten minimizar los problemas de seguridad en las estaciones de servicio y en los talleres de conversión.



4. USO INTERNACIONAL DEL GNV

Los vehículos de alto recorrido y colectivos de transporte público son los mejores candidatos para usar gas natural. En el caso de Bolivia los segmentos más atractivos para el uso de este combustible están constituidos por los taxis tanto básicos como colectivos, flotas comerciales y los buses de la locomoción colectiva en reemplazo de diesel debido a las enormes ventajas ambientales que ofrece.

De acuerdo a estadísticas de Europa alrededor de 10 millones de vehículos en toda Europa podrían, en este momento, ser adaptados económicamente con equipo para gas natural. Otros 40 millones de vehículos de flota también podrían convertirse exitosamente.

Debido a que la red de estaciones de abastecimiento público de gas natural no está todavía tan bien desarrollada tal como ocurre en Italia y Argentina, el uso masivo de gas natural en vehículos privados individuales es algo que será más factible en el futuro no tan distante. Los fabricantes principales, tales como BMW, Volvo y Ford están produciendo Vehículos a GNV en serie, y esto debiera contribuir en un fuerte aumento del sector de Vehículos a GNV.

4.1 DEMANDA

Aunque la demanda actual por el GNV todavía es baja, el reto para intensificar su consumo está presente. La promoción de las características y ventajas del GNV mediante talleres, foros, etc., permitirá que más usuarios vehiculares y empresarios estén informados y puedan decidir sobre la mejor combinación costo/beneficio para el uso de uno u otro combustible.

La gran ventaja que se tiene son los bajos costos, es por eso que muchas personas están optando por convertir sus vehículos a GNV.

Las estadísticas dan soporte a esta información dado que en el año 2003 el número de vehículos que utilizan gas natural a nivel mundial superó los 3 millones de unidades, la red de centros de carga de GNV tiene más de 4,000 estaciones de servicio, y la demanda de GNV ha crecido a una tasa promedio anual de 4% en los principales mercados. El uso del GNV puede contribuir a aliviar problemas como la delincuencia, la contaminación y el desorden en el transporte público que afectan la administración de las capitales departamentales debido a que pueden crearse empresas formales que utilicen buses a gas natural. En el caso de la contaminación, el uso de GNV reduce la emisión de gases contaminantes de efecto invernadero en 60%.

La demanda del gas natural para vehículos data aproximadamente de la década de los 40, en la actualidad existe una positiva experiencia a nivel mundial, tanto desde el punto de vista técnico como del de seguridad y de protección al ambiente, lo cual demuestra la eficacia y conveniencia del uso del GNV como sustituto de la gasolina. Países como Italia, Alemania, Francia, Escocia, Irlanda, Nueva Zelanda, Australia, Canadá, Estados Unidos,



Argentina, Brasil, Rusia, Indonesia, Malasia, India, Colombia, y muchos otros respaldan decididamente el uso del gas natural como combustible automotor.

Las razones que dieron origen en los diferentes países a utilizar el gas natural como combustible alterno son diferentes; sin embargo, los motivos se centraron en dos aspectos: Protección Ambiental y no disponibilidad del combustible liquido.

Consumo de Gas Natural en miles de millones de metros cúbicosperíodo 1965-2001

PARTE II


País usuario Inicio uso GNVVehículos GNV

(miles)Parque a GNV

(%)Estaciones de

GNV

Italia 1945 270 1 250

Unión Soviética 1938 250 1 300

Argentina 1983 150 4 200

Nueva Zelanda 1979 60 4 450

Estados Unidos 1945 70 0,05 350

Canadá 1980 25 0,15 150

Otros 50 100

Total 875 0,15 1800


EL VEHICULO

Estructura del Vehículo

Funcionamiento del Motor de Combustión

Sistemas de Control de Emisiones



5. ESTRUCTURA DEL VEHÍCULO

Todo vehículo automotor está compuesto por dos grandes conjuntos de piezas, la carrocería y el chasis (ver figura 5.1).

Fig. 5.1 Carrocería y Chasis

5.1 LA CARROCERÍA

Está definida por el destino específico para el cual ha sido diseñado y construido el vehículo (carga ó pasajeros). En cada caso debe ofrecer el espacio, la seguridad y el confort suficiente para ser utilizado dentro de las regulaciones y normas establecidas en cada país o región. Sin embargo, aunque tengan la misma destinación especifica, el fabricante suele ofrecer variantes en el diseño y construcción de la carrocería, por lo cual un mismo modelo pueden presentar rasgos muy diferentes; por ejemplo, en el caso de los automóviles estos pueden ser coupé, sedan, convertibles, station wagón, etc.

5.2 CHASIS

El chasis está conformado por el bastidor, el motor y demás órganos mecánicos, eléctricos y electrónicos, convirtiéndose así en la base estructural del vehículo. En algunas regiones se le conoce como la araña del vehículo.

1) El Bastidor

Es la pieza principal (columna vertebral) en la estructura del vehículo. Puede tener diferentes formas, siendo las más comunes la de perfil estampado y la del tipo plataforma (auto portante). Sobre él se soportan todos los órganos mecánicos del vehículo (ver figura 5.2).



Fig. 5.2 Bastidor

5.3 EL MOTOR

El motor de combustión interna (ver figura al lado), transforma la energía calórica del combustible en energía cinética mediante un proceso de combustión. La energía cinética es la que nos permite dar una utilización práctica al vehículo imprimiéndole movimiento propio.

Los motores de combustión interna soportan diversas clasificaciones (por su forma de encendido, por su ciclo de funcionamiento, por la posición de los cilindros, por su sistema de enfriamiento, etc.), pero la que más nos interesa para el propósito de este manual es según el combustible utilizado.



1) Motor diesel

Llamado así en honor a su inventor (Rodolfo Diesel, ingeniero alemán, 1858-1913), es un motor que emplea como combustible un aceite (gasoil) generalmente obtenido del petróleo que se conoce con el nombre de combustible diesel. Puede utilizar también otros aceites pesados como el fuel-oíl o petróleo crudo.

En este tipo de motor el combustible es inyectado en el seno del aire ya comprimido, y la combustión se inicia por encendido espontáneo del diesel (autoencendido por condiciones de alta temperatura y presión del aire dentro de la cámara de combustión)

2) Motor a gasolina

Conocido también como motor de encendido por chispa, utiliza como combustible gasolina, cuyo volatilidad permite que sea fácilmente vaporizada y mezclada con el aire para comprimirla dentro de los cilindros del motor. La mezcla comprimida es encendida mediante un arco eléctrico proporcionado por la bujía, al saltar por ésta una corriente eléctrica de alto voltaje, el cual es producido por el sistema de encendido.

3) Motor a gas

Aunque en su estructura interna y principio de funcionamiento no difieren mucho del motor a gasolina, existen motores dotados de algunos accesorios especiales que les permite funcionar utilizando combustibles gaseosos.

Los gases más utilizados son el GLP (Gas Licuado del Petróleo) cuyo componente básico es el gas propano, y el GNV (Gas Natural Vehicular), el cual tiene como componente básico el gas metano.

4) Motor biocombustible

Son motores de alta compresión, los cuales utilizan como combustible una mezcla de diesel con GNV, en una proporción mínima de 10% diesel por 90% de GNV. La combustión en este tipo de motores se inicia por el encendido espontáneo del diesel, el cual propaga la combustión sobre la mezcla gas-aire comprimida dentro del motor.

5) Motor dual

Son motores que presentan alternativa de funcionamiento ya sea a gasolina o a gas. En este caso cuentan con sistemas de alimentación de combustible conmutable y con los accesorios mínimos para realizar el



cambio de un combustible de uno a otro aún en marcha, sin tener necesidad de apagar el motor ni afectar el rendimiento del vehículo.

6. FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

6.1 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Y CINEMÁTICA DEL MOTOR

Un motor de combustión interna basa su funcionamiento, como su nombre lo indica, en el quemado de una mezcla comprimida de aire y combustible dentro de una cámara cerrada o cilindro, con el fin de incrementar la presión y generar con suficiente potencia el movimiento lineal alternativo del pistón.

Este movimiento es transmitido por medio de la biela al eje principal del motor o cigüeñal, donde se convierte en movimiento rotativo, el cual se transmite a los mecanismos de transmisión de potencia (caja de velocidades, ejes, diferencial, etc.) y finalmente a las ruedas, con la potencia necesaria para desplazar el vehículo a la velocidad deseada y con la carga que se necesite transportar.

Mediante el proceso de la combustión desarrollado en el cilindro, la energía química contenida en el combustible es transformada primero en energía calorífica, parte de la cual se transforma en energía cinética (movimiento), la que a su vez se convierte en trabajo útil aplicable a las ruedas propulsoras; la otra parte se disipa en el sistema de refrigeración y el sistema de escape, en el accionamiento de accesorios y en perdidas por fricción.

En este tipo de motor es preciso preparar la mezcla de aire y combustible convenientemente dosificada, lo cual se realizaba antes en el carburador y en la actualidad con los inyectores en los sistemas con control electrónico.



Después de introducir la mezcla en el cilindro, es necesario provocar la combustión en la cámara de del cilindro por medio de una chispa de alta tensión que la proporciona el sistema de encendido.

6.2 EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

En un motor el pistón se encuentra ubicado dentro del cilindro, cuyas paredes le restringen el movimiento lateral, permitiendo solamente un desplazamiento lineal alternativo entre el punto muerto superior (PMS) y el punto muerto inferior (PMI); a dicho desplazamiento se le denomina carrera.

Tanto el movimiento del pistón como la presión ejercida por la energía liberada en el proceso de combustión son transmitidos por la biela al cigüeñal. Este último es un eje asegurado por los apoyos de bancada al bloque del motor, y con unos descentramientos en cuales se apoyan las bielas, que son los que permiten que el movimiento lineal del pistón transmitido por la biela se transforme en un movimiento circular del cigüeñal.

Este movimiento circular debe estar sincronizado principalmente con el sistema de encendido y con el sistema valvular, compuesto principalmente por el conjunto de válvulas de admisión y de escape, cuya función es la de servir de compuerta para permitir la entrada de mezcla y la salida de gases de escape.

Normalmente las válvulas de escape son aleadas con cromo con pequeñas adiciones de níquel, manganeso y nitrógeno, para incrementar la resistencia a la oxidación debido a las altas temperaturas a las que trabajan y al contacto corrosivo de los gases de escape.

6.3 EL CICLO DE FUNCIONAMIENTO TEÓRICO DE CUATRO TIEMPOS

La mayoría de los motores de combustión interna trabajan con base en un ciclo de cuatro tiempos, cuyo principio es el ciclo termodinámico de Otto (con combustible gasolina o gas) y el ciclo termodinámico de Diesel (con



combustible A.C.P.M.). Por lo tanto, su eficiencia está basada en la variación de la temperatura tanto en el proceso de compresión isentrópico1, como en el calentamiento a volumen (Otto) o presión constante (Diesel).

El ciclo consiste en dos carreras ascendentes y dos carreras descendentes del pistón. Cada carrera coincide con una fase del ciclo de trabajo, y recibe el nombre de la acción que se realiza en el momento, así:

1) Fase de admisión

El ciclo de trabajo empieza con la fase de admisión. Al comienzo de esta fase el pistón se encuentra en el PMS y la válvula de admisión abierta. En esta fase el pistón se desplaza del PMS al PMI, y durante el descenso del pistón hasta el PMI se genera una depresión en el interior del cilindro debido a la hermeticidad creada por los anillos El ciclo de trabajo empieza con la fase de admisión. Al comienzo de esta fase el pistón se encuentra en el PMS y la válvula de admisión abierta. En esta fase el pistón se desplaza del PMS al PMI, y durante el descenso del pistón hasta el PMI se genera



una depresión en el interior del cilindro debido a la hermeticidad creada por los anillos.

En este instante, la presión externa (presión atmosférica) es mayor que la presión generada internamente en el cilindro, lo que hace que la presión atmosférica empuje y provoque la entrada de una mezcla de aire y combustible dosificada en el carburador o por el sistema de control electrónico. La mezcla gasificada va llenando el espacio vacío que deja el pistón al bajar.

Cuando ha llegado el pistón al PMI, se cierra la válvula de admisión, quedando la mezcla encerrada en el interior del cilindro. Durante este recorrido del pistón, el cigüeñal ha girado media vuelta o 180°.

2) Fase de compresión

Estando el pistón en el PMI y las válvulas de admisión y escape cerradas, haciendo que el cilindro sea estanco en este momento, comienza la carrera ascendente.

La mezcla encerrada en el interior del cilindro va ocupando un espacio cada vez más reducido a medida que el pistón se acerca al PMS. Alcanzado este nivel, queda encerrada en el espacio formado por la cámara de combustión, sometida a una presión aproximada de 10 bares (aproximadamente 145 Psi) y con una temperatura de alrededor de 280 °C, con lo que se logra una mejor vaporización del combustible y una mezcla más homogénea. Durante esta nueva carrera del pistón, el cigüeñal ha girado otra media vuelta, o sea otros 180°.

En un momento determinado, antes del PMS, salta la chispa producida por el sistema de encendido, entre los electrodos de la bujía y se enciende la mezcla comenzando la combustión.

3) Fase de combustión o expansión

El proceso de combustión comienza en la última parte del recorrido ascendente del pistón en la fase de compresión (más o menos 10 grados antes de PMS, dependiendo de las rpm), y termina aproximadamente a 10 grados de giro del cigüeñal después del PMS. Al liberarse el calor en este proceso, se incrementa la temperatura dentro del cilindro y dado que este proceso teóricamente es isentrópico, el calor incrementa la presión y está incide en la única frontera móvil del sistema, el pistón generando el movimiento de éste hasta el PMI.

A medida que el pistón se acerca al PMI, la presión en el interior del cilindro va descendiendo, por ocupar los gases un mayor espacio. En esta nueva fase el pistón ha recibido un fuerte impulso que trasmite al cigüeñal por



intermedio de la biela, haciéndolo girar otra media vuelta o 180°, el cual seguirá girando debido a su inercia (acumulada en el volante), hasta recibir un nuevo impulso. A esta fase se le llama motriz, por ser la única del ciclo en la cual se produce trabajo.

4) Fase de escape

Cuando el pistón llega al PMI se abre la válvula de escape, y por ella salen rápidamente al exterior los gases quemados. El pistón sube hasta el PMS en esta nueva carrera, expulsando los restos de gases residuales del interior del cilindro, y finalmente se cierra la válvula de escape. Durante esta fase de escape, el cigüeñal ha girado la última media vuelta o 180°.

De esta forma se completa el ciclo de cuatro tiempos, con un giro del cigüeñal de dos vueltas o 720°.

7. SISTEMAS DE CONTROL DE EMISIONES

En la mayoría de los casos se piensa que las emisiones automotrices sólo provienen de los gases que salen por el tubo de escape, pero estos corresponden solo al 60% de la contaminación emitida por el vehículo, el porcentaje restante corresponde en un 20% a las emisiones evaporativas de los depósitos de gasolina, como el tanque de combustible y la cuba del carburador y en otro 20% a los residuos de la combustión que escapan de la cámara hacia el interior del motor y a los vapores del cárter.

Para obtener niveles de emisiones bajos, es necesario mantener la correcta operación de los sistemas de combustible y encendido; no obstante esto no es suficiente, por lo cual se han diseñado sistemas de control de emisiones a fin de disminuir la carga de polución producida por los vehículos, ya que ésta alcanza aproximadamente el 70% de la contaminación del medio ambiente.

La función primordial de los sistemas de control de emisiones es la de disminuir la salida de los gases contaminantes, en unos porcentajes determinados por leyes expedidas para tal fin en cada país donde inclusive se especifica para cada ciudad.



7.1 SISTEMA DE VENTILACIÓN POSITIVA DEL CÁRTER PCV

Su función es la de extraer los gases o los vapores del cárter para introducirlos (recircularlos) en la cámara de combustión y así puedan ser quemados.

En cierto rango de rpm se abre la PCV que está conectada al múltiple de admisión, creándose un vacío dentro del motor, que permite la entrada de aire fresco al mismo por medio de unos conductos desde el filtro de aire y la salida de los gases nocivos hacia la cámara de combustión pasando por el múltiple de admisión.

El flujo de gases depende exclusivamente de la válvula PCV, y la abertura de este depende del vacío creado en el múltiple de admisión.

7.2 FILTRO DE CARBÓN ACTIVO O CANISTER



El canister o "bote" como también se le denomina, contiene carbón activo con el fin de retener provisionalmente los hidrocarburos evaporados del depósito de gasolina y de la cuba del carburador.La válvula de control (8) establece o interrumpe la aspiración de los hidrocarburos por el motor.Un filtro impide la entrada de polvo que podría ser arrastrado por la circulación de aire que atraviesa el "bote" (canister), cuando se establece la unión colector de admisión con este.

1) Funcionamiento

Se diferencian dos fases de funcionamiento: Vehículo parado Vehículo en marcha



Funcionamiento a motor parado.

Los vapores de hidrocarburos acumulados en la parte superior del depósito de gasolina se evacuan hacia el canister a través de la válvula antivuelco (3) y por el tubo (4) y llegan a la válvula de dos vías (9).Si la presión de los vapores es suficiente una de las compuertas de la válvula (9) se abre, los vapores penetran en el canister (2), el carbón activo retiene los vapores.

Las evaporaciones de la cuba del carburador están canalizadas por el tubo (5) hasta el canister (2).

Funcionamiento en marcha, mariposa de gases abierta (acelerador).

La de presión canalizada por el tubo (7) actúa en la parte alta de la válvula de control (8), la válvula se abre. La depresión del colector de admisión crea una circulación de aire que atraviesa el carbón activo del canister; los hidrocarburos arrastrados por el aire



pasan por el orificio calibrado (C), por la válvula de control (8) al tubo (6); en el colector de admisión se mezclan con el gas aspirado por el motor.El carbón activo se purga y queda listo para recibir nuevos vapores de gasolina.Desde el momento que la mariposa vuelve a la posición de ralentí, se interrumpe la acción de depresión de mando, el resorte cierra la compuerta de la válvula de control (8), el motor no aspira del canister, lo que evita el enriquecimiento de la mezcla que alimenta el motor a ralentí o una toma de aire.A régimen de ralentí las evaporaciones son retenidas en el canister.

Cuando por consumo de carburante o por enfriamiento de éste la presión disminuye en el depósito, bajo el efecto de la presión atmosférica la segunda compuerta de la válvula (9) se abre, la presión se restablece en el depósito de combustible.

Con la llegada de la electrónica al automóvil los sistemas de control evaporativo de gases (canister) cambiaron la forma de controlar la purga de los vapores de combustible retenidos en el "bote". Por esta razón ahora la válvula de control de purga está controlada por electroválvulas o válvulas de demora que aseguran que los vapores se purguen cuando el motor los puede quemar con más eficiencia. En los modelos más modernos, los que se usan desde hace unos años hasta hoy en día, la gestión del canister es controlada por la centralita de inyección ECU. La centralita actúa sobre una electroválvula que controla la válvula de control de purga, teniendo en cuenta varios factores de funcionamiento del motor como son:

Temperatura del motor (no funciona hasta que el motor alcanza una determinada temperatura)

Revoluciones del motor (en ralentí no funciona)

Carga del motor (con mariposa totalmente no funciona)

Arranque (durante el arranque no funcionaria)

La purga del canister aumenta hasta que la centralita recibe una señal de una condición rica de combustible desde la sonda lambda, después la purga es controlada hasta que la señal de la sonda lambda nos da una señal de mezcla correcta.



En la figura inferior se ve un sistema de control evaporativo de gases (canister) aplicado a un motor de inyección electrónica de gasolina. Una válvula de control de diafragma montada en la parte superior del bote (1) se mantiene abierta durante la marcha del motor con la depresión de admisión, por vía de un tubo procedente del cuerpo de mariposa. La electroválvula (3) es la encargada de abrir o cerrar el paso de los gases de purga del canister hacia el colector de admisión del motor.

Para impedir que el combustible líquido pase del depósito al tubo, el sistema lleva incorporado una válvula de cierre de combustible (6). Hay tapas de llenado (7) que llevan incorporado unas válvulas para aliviar tanto la presión como el vacío que se pueda crear en el depósito de combustible. En condiciones normales estas válvulas están cerradas para garantizar la estanqueidad. En caso de fallo del sistema y la presión o depresión fuese excesiva, se abrirá una de las válvulas de la tapa de llenado para descargar este exceso de presión o vacío a la atmósfera.



En los sistemas de gestión electrónica mas modernos (figura inferior) se suprime hasta la "válvula de control" (posición 4 en el esquema anterior). Con la electroválvula (12) se puede controlar en todo momento la purga de los gases del canister, según lo decida la unidad de control ECU (12)..



PARTE III

DIAGNÓSTICO

Diagnóstico para Conversión. Proceso del Diagnóstico

Estado de Carga de la Batería

Estado del Sistema de Arranque

Estado del Sistema de Encendido

Herramientas y Equipos de Diagnóstico



8. DIAGNOSTICO DEL VEHÍCULO PARA SU CONVERSIÓN DE GASOLINA

Este procedimiento de diagnóstico permite dar la evaluación de que el vehículo (motor y sistemas componentes) está en óptimas condiciones para operar con GNV, sin perder la posibilidad de continuar haciéndolo normalmente con gasolina, por lo cual lo llamaremos PRECONVERSION.

8.1 OBJETIVO

La preconversión permite establecer la evaluación y la viabilidad del paso de gasolina a GNV, así:

• Conocer que los espacios y estructura del vehículo, permiten la adaptación del kit de conversión.

• Determinar si el motor está en buenas condiciones de trabajo para el cambio de combustible.

• Verificar si cumple las exigencias del GNV con respecto al sistema de enfriamiento.

• Comprobar que los sistemas eléctricos del vehículo y los del motor (encendido-carga-inyección) funcionan correctamente.

8.2 INTRODUCCIÓN

Cuando se quieren obtener los mejores resultados del proceso de pasar un vehículo con motor a gasolina a motor dual (GNV y gasolina), el paso más importante es el procedimiento /diagnóstico de la PRECONVERSIÓN; este define si es apto el vehículo/ motor para trabajar con GNV.

Para ofrecer una respuesta adecuada al funcionamiento con un combustible de características un poco diferentes para el cual fue diseñado el motor del vehículo, indicamos algunas diferencias:

• Una temperatura de ignición más alta, por lo tanto presenta una exigencia más severa al sistema de encendido

• El avance de llama, la rapidez de combustión es menor, necesitándose un avance de chispa adicional.

• La naturaleza del gas como refrigerante es menor que la gasolina, con lo cual afecta la temperatura de las válvulas. Esto mismo hace que la temperatura en la cámara de combustión suba, por lo que el sistema de



refrigeración debe tener mayor capacidad de absorción del calor para su disipación.

• El montaje de los tanques del GNV hace necesario que se revise parte de la suspensión (peso) y se utilice un espacio que deben ocupar y ser protegido de cualquier eventualidad.

• Como positivo debemos tomar el hecho de utilizar un combustible alternativo, del cual hoy sabemos que existen grandes reservas a nivel nacional.

• El gas tiene un octanaje más alto 125 a 130.

• Ecológicamente el GNV en su combustión nos da un índice muy favorable, pues tiene uno de los de menor contaminación.

• Económicamente hay una diferencia a favor del GNV que favorece el cambio. Otro punto de vista es que normalmente sobre la gasolina recaen una serie de impuestos, que no aplican al GNV.

Como la PRECONVERSIÓN es un proceso/diagnóstico, a continuación se describirán las verificaciones que se deben realizar.

8.3 ESTADO ESTRUCTURAL DEL VEHÍCULO (CARROCERIA-CHASIS)

La conversión del vehículo a GNV hace que se deba utilizar un kit acorde con marca, tipo de motor, modelo y tipo de servicio; por lo tanto una de las principales partes es la que tiene que ver con la ubicación y el anclaje de los cilindros de almacenamiento.

El peso de los tanques de almacenamiento, según el kit, puede ir de 40 Kg hasta 130 Kg. Por lo tanto se hace necesario, revisar componentes de suspensión y láminas portantes de carrocería (chasis) de acuerdo a la posibilidad de ubicación-montaje de cilindros (ver figura 8.1).

La ubicación del cilindro en el espacio del baúl, le da seguridad al montaje, aun cuando reduce el volumen de la capacidad de carga (Ver figura 8.2).



Figura 8.1 Chequeo de la estructura chasis - suspensión.

Figura 8.2 Ubicación de Cilindros de Gas

en el vehículo

8.4 ESTADO DE CARGA DE LA BATERÍA Y MASAS DEL VEHÍCULO

1) Capacidad de la batería

La batería debe tener una capacidad de carga superior al consumo normal del vehículo, con el fin de no trabajar a déficit, ejemplo:

Faroles Delanteros 20.0 AEncendido 5.0 ATablero de Instrumentos 1.2 A



Luces Traseras 2.0 ACalefacción / Ventilación 8.0 ARadio / Tocacintas / CD 7.0 AConsumos Varios Intermitentes 9.0 ATOTAL: 52.2 A

Sería necesario una batería de 12 V/55 A/h

2) Estado de carga

La batería anterior, aunque puede haber trabajado en condiciones de carga insuficiente (por ejemplo, uso de luces en marcha mínima), el estado de carga se puede comprobar mediante la toma de la densidad del electrolito.

DENSIDAD CARGA1,280 – 1,300 100 %1,250 – 1,260 75 %1,220 – 1,230 50 %1,190 – 1,200 25 %1,160 – 1,170 Muy poca1,120 – 1,130 Descargada

La densidad del electrolito debe ser corregida por temperatura. Temperatura normal 27° C (80° F). Hay que añadir por alta temperatura o disminuir por baja temperatura, así: (+/-) 0,004 puntos por cada 5.5 °C (10° F) de temperatura, superior o inferior a 27° C (80° F).

3) Pruebo de capacidad de descarga (normal)

Con un voltiamperímetro y reóstato de carga se puede hacer la prueba de descarga normal para saber si la batería tiene la capacidad real de respuesta a las exigencias del vehículo.



Control de nivel e indicador estado de carga

Capacidad normal de descarga - 3 veces su capacidad nominal

Ejemplo: en el Ítem 9.4.! se determino que la capacidad de la batería es de 12 V/55 A/h, entonces, 55 A x 3 = 165 A

Debemos someter a descarga de 165 A controlados por el reóstato de carga y leídos en el amperímetro por un tiempo de 15 segundos, y observar que la caída de voltaje mínima es de 9.6 V (para la batería de 12 V y 55 A del ejemplo).

4) Prueba de recuperación de la batería

Tomar voltaje normal de la batería (referencia) Conectar todos los accesorios posibles y mantenerlos en uso por 3

minutos

Tomar caída del voltaje al término de ese tiempo



Apagar todos los accesorios utilizados

La batería debe reaccionar en un tiempo máximo de I minuto, debe retornar al voltaje normal de referencia.

5) Verificación de las masas (tierra) en el vehículo

Tomar lectura del voltaje directamente de los bornes de la batería,/ tenerlo como referencia.

Desde el borne positivo de la batería, como punto de referencia, medir la caída de tensión (voltaje) con las siguientes masas.

Carrocería o chasis (caída de tensión cable o masa)

Puente-masa de chasis a motor (caída de tensión a motor)

Masa del alternador, masa del arranque (chequeo anclajes)

Masa del distribuidor o módulo de encendido (caída de la alimentación)

Masa del grupo moto-ventilador (disminución de eficiencia)

Verificación de las conexiones a masa

En están



mediciones NO debe haber una caída de voltaje superior a 1 voltio, si es mayor orificar sulfatación, malos contactos o cables resistivos y proceder a su corrección

8.5 ESTADO DEL SISTEMA DE ARRANQUE Y CARGA

1) Estado del arranque

Para esta prueba se debe evitar que el motor prenda (aplicar lo más sencillo, conectar el cable de alta de la bobina de encendido a masa-motor) y de esta forma se obtiene un mayor esfuerzo de arranque.

Conectar voltiamperímetro que permita la lectura simultanea (V y A) ó las dos unidades independientemente.

Dar arranque por 15 segundos continuos y observar.-Amperaje del arranque: este valor debe estar acorde con el tamaño motor (cilindrada) y con índice de compresión motor.

Caída del voltaje de la batería, debe ser 9.6 V ó mayor, que es el voltaje mínimo necesario para hacer funcionar el sistema de encendido y/o el sistema computarizado de inyección

Flujo de corriente

2) Estado del sistema de carga

Se debe empezar midiendo la descarga/consumo con todos los accesorios apagados, incluido el interruptor de encendido.



Debe ser cero (0), salvo posibles consumos de:

• Reloj• Alimentación directa de memorias de computadores• Alarmas permanentes, que bien medidos serán de 300 miliamperios

aproximadamente.

Un mayor valor indicará consumo permanente por malos contactos, malas masas, cables resistivo y fallas en aislamientos. Consumo total del vehículo con motor apagado, encendido ON, de

todos los accesorios posibles; debe indicar un menor valor a la capacidad de la batería (A/h).

Prender motor, marcha mínima. Verificar tensión del alternador; debe ser de: mínimo 13,3 a 13,7 V;

máximo 14,2 a 14,7. Verificar amperaje del alternador; debe ser de: mínimo 2 a 4.5 A;

máximo 12a ISA. Marcha alta (aproximadamente 2400/2600rpm) Verificar tensión del alternador; debe ser de: 14,2 a I5,2 V. máximo Verificar amperaje del alternador; debe ser de: 16a 20/25 amperios

máximo. Marcha alta + consumidores. La tensión debe ser mínima de 13,7V El amperaje debe ser superior en 5 a 7 A al total del vehículo con

consumidores y motor apagado. Así, se asegura que el alternador siempre estará cargando la batería.

8.6 ESTADO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO

Para los vehículos que tienen motor con encendido convencional (tipo platinos) se recomienda su cambio a encendido electrónico ó electrónico computarizado. La razón es que hay una demanda de mayor voltaje para la chispa en la bujía y obtener una determinada temperatura, lo cual es difícil de obtener con el sistema de platinos, (el GNV necesita 730 °C, mientras que la gasolina 430° C).

El amperaje debe ser superior en 5 a 7 A al total del vehículo con consumidores y motor apagado. Así, se asegura que el alternador siempre estará cargando la batería.



1) Alimentación

En el sistema de encendido, cualquiera que sea su tipo, lo primero a verificar es la alimentación de los elementos utilizados en él, así:

Elementos de un encendido electrónico.

2) Bobina de encendido

Comprobar los valores de los bobinados.

Resistencia del primario de la (s) bobina (s). Resistencia del secundario de la (s) bobina (s)

Valor de la resistencia externa, si la hay, y verificar la alimentación directa de la bobina por señal de arranque.

Aislamiento a la carcasa o base.

3) Distribuidor

Es la parte funcional del sistema de alto voltaje, pues cumple con distribuirla. Verificar:

El estado físico de la tapa, cables y rotor. La resistencia de los cables de alta y del carbón central de la tapa.

La efectividad de los capuchones de aislamiento en la tapa y bujías.

Calidad - tipo de los cables con el sistema utilizado (voltaje).



Recuerde que en sistema DIS no existe tapa/rotor.

4) Sensor y/o captador señal de encendido

Según el tipo de encendido puede estar ubicado en:

El mismo distribuidor Cigüeñal en la parte delantera (polea)

Cigüeñal en la parte trasera (volante)

Se hace necesario verificar:

Valor de la resistencia de la bobina Valor de la tensión / señal producida, según el tipo

5) Avances de tiempo (chispa)

El avance de tiempo (chispa) tiene como fin obtener el mayor rendimiento térmico/mecánico de la mezcla combustible-aire, al darle el tiempo necesario para la combustión, y para que este tiempo se efectúe de acuerdo a la velocidad (rpm) del motor; se obtiene mediante:

Avance inicial ó calado (montaje) del distribuidor ó sensor Avance centrífugo (de acuerdo al número de rpm)

Avance por vacío del motor ó carga

a) Avance inicial

Normalmente es un dato dado por el fabricante, válido para nivel de mar y a marcha mínima (ralentí). Este se debe incrementar de acuerdo con la altura de utilización y el funcionamiento del motor sobre el nivel del mar; el incremento normal es de 1,8° de avance por cada 500 m de altura del sitio donde funcione.

Comprobación: dinámicamente

Nota: Paro la utilización de GNV, el calado (montaje) del distribuidor ó sensor es uno de los medios más fáciles para modificar el avance inicial.



b) Avance centrífugo

Mediante pesas-resortes /rpm se logra desplazar-adelantar el giro del eje donde toma la señal el sensor.


c) Avance por vacío (carga del motor)

Por medio de un diafragma/desplazamiento (motor de vacío) se logra que el soporte del sensor gire en sentido contrario al eje de referencia produciendo adelanto. El vacío trabaja contra un resorte que devuelve el sensor a su sitio.


d) Bujías de encendido

Formalmente se cambia su grado térmico a uno menor para trabajar a GNV por haber una mayor temperatura en la cámara de combustión con gas. Se debe comprobar:

Su grado térmico El tipo y profundidad de los electrodos

La calibración de los electrodos

9. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS DE DIAGNOSTICO

HERRAMIENTAS DE USO GENERAL

Las herramientas comunes para el uso y funcionamiento general del taller, son:

• Juegos de copas (dados), cuadrante de 1/4", 3/8", 1/2 con sus respectivos accesorios.

• Llaves de estrella (poligonales) y de boca (fijas).• Juegos de destornilladores de punta plana, de estrella y punta TORX• 1 Juego de copas (dados) con punta TORX.• Juego de pinzas y alicates de uso general .• Pinzas o alicates de uso eléctrico.• Llaves Allen o Bristol.• Martillos de bola y plásticos.• Pinzas para aro de retención, externos e internos• Extractores de tipo universal, diversos tamaños con adaptadores• Juego de botadores, punzones y cinceles• Limas básicas (redonda, plana, triangular, cuchilla)



Equipo de protección como guantes (manos), gafas (ojos), aislador de ruido (oído) y máscara para vapores (pulmones).

Estas herramientas enmarcan el grado de productividad del trabajo normal en el taller; mediante su uso adecuado, su conservación y la aplicación de normas de manejo correcto.

Herramientas de uso general

9.1 HERRAMIENTAS DE USO ESPECIALIZADO

Son todas aquellas cuya aplicación se hace con un fin predeterminado, y pueden ser:

Herramientas eléctricas de comprobación (Tester)

1) Multímetro digital auto-rango (uso automotriz)

De 4 1/2 dígitos de display, apagado automático y selector de:

Voltios A.C.Voltios D.C. y pulsosMilivoltimetro A.CMilivoltimetro D.C. y pulsosOhmímetro/continuidadCapacitancia



Prueba de diodosAmperímetro (O - 20 A)Miliamperios/microamperiosFrecuencímetro y/o milisegundos (tiempo)

Para la conservación y protección de este aparato, recordamos su utilización, así:

Voltios: En PARALELO con el circuito.

Amperios: En SERIE con el circuito.

NOTA: Sí es de tipo pinza - amperimetrica, solo hay que tener en cuenta su sentido de medición (polaridad) para intercalarlo.

Ohmios: SIN CORRIENTE en el circuito (se utiliza la batería del Tester). Otras funciones: Utilización independiente.



2) Comprobador de baterías/consumo del arranque

Es un volti-amperimetro que permite::

a) Una descarga controlada de batería con una resistencia de carbón variable 0-600/750 amperios.b) Medir voltajes 0-12V; 0-24V con 1/1OV de aproximación.c) Medir con la pinza amperimétrica consumos del motor de arranque (O - 600/750 amp) con 5 amperios de aproximación y la carga del alternador (O - 120 amp) con un amperio de aproximación

3) Lámpara de tiempo estroboscópica:

Dotada con tacómetro 30 a 9999 rpm +/- 2% digitalAvance de chispa digital 0° a 180° (precisión +/-2%)Alimentación de 10 a 16VCCSelector de cilindros múltiple (1 a 8 cilindros)Captador de señal tipo magnético sobre cable de alta (bujía)

4) Probador de inyector de combustible

Permite comprobar el funcionamiento de un inyector (individual) para su verificación de apertura y/o pulverización sobre banco de trabajo, utilizable en los sistemas multipunto, mediante adaptadores. Gama de tiempo graduable en milisegundos (mseg).



9.2 instrumentos y herramientas mecánicas de medición de variables

1) Calibradores de espesores (láminas)

2) Calibradores de roscas para tornillería y tubería (mm, pulgadas y NPT).

3) Calibrador Pie de Rey

Como nuestros talleres prestan servicios de control y mantenimiento a vehículos de diferente procedencia (países), se debe disponer del calibrador Pie de Rey en sistema métrico y sistema ingles (pulgadas).

Escalas del calibrador pie de rey (nonio y reglilla)



Milimétrico aproximaciones de: 0,1 (1/10) mm;0,05 (1/20) mm y 0,02 (1/50) mm. Pulgadas las aproximaciones pueden estar en fracciones o decimales.

Fraccionario: 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 en la reglilla.1/32, 1/64, I/128, en el nonio.Decimal: 0,001" (milésimas de pulgada)

4) Micrómetros

Igual que en el caso del calibrador Pie de Rey, si es posible (por costos), se debe disponer de la opción de micrómetros en milímetros y pulgadas, con aproximación de 0,01 mm y 0.001 pulgadas. Los micrómetros se encuentran para medición de longitudes: externas (muñones, ejes, etc.); internas (orificios de cilindros); y para profundidades.

5) Comparador de carátula

Algunas comprobaciones requieren adicionalmente el uso de comparador de carátula (medición de recorridos, alzadas de leva, etc.). En 0.01 mm y 0.001 pulg. con base magnética o tipo prensa.

6) Medidor del momento de torsión o torque (par)

Comúnmente llamado taquímetro o torcómetro, permite hacer medición del par o torque de una fuerza o momento de torsión (T = distancia x fuerza), produciendo un giro.

7) Comprobador de estanqueidad de cilindros del motor



Permite comprobar la estanqueidad del cilindro Medir la fuga en porcentaje (%)

Alimentación normal de 6 a 15 bares (80 - 200 PSI) con regulador de presión incorporado.

8) VacuómetrosEstas herramientas permiten:- Medir vacío- Crear un vacío

9) Bomba manual de presión y de depresión (vacío)

Dependiendo de la manera como se realice la conexión, esta bomba permite crear un vacío ó una presión, medir un vacío ó una presión.

Rango de medidas:

O a 1000 mbar (O a 29 pulg. de Hg) vacíoO a 1500 mbar (O a 20 PSI) presión

Con adaptadores tipo punta ó ventosa.

10) Herramientas neumáticas de trabajo rápido

Su construcción es muy similar, aunque puede variar en su aplicación.

Llave de impacto

Debe ser de tipo graduable 10 a 75 N.m (8 a 55 pie.Ib), para dar velocidad a montajes repetitivos. Inversor para soltar y apretar.

Esmeriladora - Pulidora

Adaptable a trabajo en seco y/o húmedo (agua)



Nota: Recordemos que para su protección se necesita de filtrador y lubricador, igualmente de un regulador de presión para su control y correcto funcionamiento.

9.3 Herramientas hidráulicas

Son aquellas que permiten medir el sistema hidráulico del motor ó sistemas del motor.

1) Manómetros de presión hidráulica

Similares a los de presión neumática, pero se diferencian en el tipo de racores y mangueras de acople. Puede medir:

Presión de aceite del motor

Presión del combustible (gasolina)

2) Caudalímetro

Permite medir la cantidad de combustible entregado por la bomba de gasolina, o por los inyectores de combustible en:

Un tiempo determinado. Un determinado número de veces de trabajo.

Un tiempo de trabajo determinado (seg) con un tiempo de apertura establecido (ms).

Su presentación más normal es la de una probeta con volúmenes graduados

9.4 EQUIPOS DE ANÁLISIS - DIAGNÓSTICO

Los equipos de diagnóstico igual que los sistemas eléctricos y electrónicos han ido cambiando rápidamente; pero se pueden mencionar:



Equipos anteriores a 1993. Equipos de 1993 a 1996 (OBD I).

Equipos posteriores a 1996 (OBD II)

1) Osciloscopio tipo automotriz

Alimentación 12 - 24 V D. C y/o I 10 / 220 V A. C. 60 Hz, tipo portátil, pantalla de alta resolución (ver figura 7.21) con el fin de lograr nitidez en las lecturas, en lo posible entrada de dos canales, capacidad de análisis de motores de I a 12 cilindros.

Lectura onda primaria

Onda de Voltaje Onda de ciclo de reposo / ciclo de trabajo

Onda de ciclo de trabajo tensión / ciclo de trabajo

Onda de tensión-alternador

Lectura onda secundaria

Graficar alta tensión KV Graficar tiempo de inflamación

Graficar tensión de cebado

Graficar comparación de cilindros

Prueba de cilindros

Sacar forma comparativa, tensión cilindros Cortar cilindro a cilindro para rendimiento

2) Escáner / diagnosticador para sistemas computarizados

Alimentación 12 / 24 V - DC y/o 110 / 220 V - AC.Tipo portátil, con auto-diagnóstico, Kit ampliado de operación y diagnóstico, multifuncional, tarjeta de programa, cartucho de operación que permita:

Software - americanos (G. M., FORD, CHRYSLER). Software para europeos.



Software para Asiáticos.

Manuales de datos.

Manuales de Operación.

Puerto para impresora

Funciones:

Capacidad de lectura de datos/memoria de funcionamiento Comandos bi-direccionales de operación

Multímetro

-voltaje digital 0-24V-Contador de frecuencia O a 10 kHz-Corriente (amperios) O a +/- 30°-Medición ciclo trabajo en tiempo y porcentaje (2-200 ms y/o O-100%)

Osciloscopio, 1 ó 2 canales; 0.2 ms a 25 por división; 0.1 a 5 V por división.

Operación como centro de diagnóstico-automotriz.

Capacidad de ampliación y/o actualización.

3) Analizador de gases de escape

- Tipo portátil- Operación con I IOV / 220VAC y/o I2V / 24V DC- Detección de gases por rayo infrarrojo no dispersivo- Capacidad 4 gases: HC, CO, CO2 y O2 (opcional quinto gas)

Rango de medida (precisión): HC de O a 10.000 ppm

CO de O a 10%

CO2deOa20%

O2 de O a 25%



PARTE IV

PRUEBAS DE LABORATORIO

Prueba Hidrostática

Prueba Neumática

Pruebas para Detectar Fugas y Escapes

Normas de Seguridad

Métodos de Prueba Hidrostática en Cilindros

Método de La Camisa de Agua



10. PRUEBAS HIDROSTÁTICAS, NEUMATICAS.

Seguridad y calidad son indispensables durante la fabricación de los cilindros, que pasan por un riguroso proceso de inspección atendiendo las diversas normas internacionales como: ISO, DOT, TC, CEN, ABNT, IRAM, BS, COVENIN, NTC, NZ, IS y otras. Entes de Certificación internacionales y locales certifican el cumplimiento de estas diferentes normas técnicas, aprobando y certificando toda la documentación técnica de cada cilindro.

El sistema de calidad para proyecto, producción, inspección y comercialización de cilindros de alta presión, es aprobado y certificado por la norma ISO 9001.

En el proyecto de cilindros de alta presión, se aplica la más alta técnica de análisis estructural basada en conceptos de elementos finitos. Esta técnica permite que, los ingenieros modelen los cilindros obteniendo resultados que, sumados a los conceptos de mecánica de fractura, resulten en proyectos optimizados garantizando el mejor desempeño en los rigurosos exámenes de aprobación a que serán sometidos.

Los cilindros son fabricados a partir de tubos de acero sin costura en diversos diámetros y pueden ser adaptados durante la fabricación para diversos tamaños.

Se debe disponer de equipamientos de fabricación de última generación que utilizan controladores lógico-programables garantizando la homogeneidad de propiedades y dimensiones en cada lote de producción.



Todos los tubos son examinados por ultra-sonido de barredura, proceso que también involucra una técnica avanzada y que garantiza la calidad y la integridad interna y externa de los cilindros.

En la fabricación de cilindros, se puede utilizar el proceso “SPUN” que consiste en el cierre de las extremidades de un tubo de acero sin costura, a través de retroceso giratorio al calor, totalmente exento de soldadura. Este proceso posee alta flexibilidad permitiendo mayor diversificación de productos con miles de combinaciones de capacidades, diámetros, espesura de pared y tipos de aceros empleados. La ejecución del cierre por máquinas con controladores lógico-programables garantiza la homogeneidad de las dimensiones de los tubos.

Todos los cilindros son sometidos a un tratamiento térmico de temple y retorno, confiriendo propiedades mecánicas que garantizan la alta resistencia del producto. Dependiendo de su finalidad, los cilindros son proyectados para soportar presiones de trabajo hasta 300 bar, a las que serán sometidas durante su carga, transporte y almacenamiento del gas.

Durante su fabricación, los cilindros pasan por las siguientes etapas:

Laminación (flow forming): la finalidad de este proceso es reducir la espesura de tubos de acero sin costura, visando obtener una mejor relación peso volumen del producto final;

Corte: establece las bases para el tamaño y la capacidad hidráulica; Conformación: cierre del cilindro por el proceso SPUN; Tratamiento térmico: incluye los tratamientos térmicos de temple, retorno y

normalización, de acuerdo con las propiedades requeridas en cada modelo de cilindro de alta presión;

Fabricación: operación que incluye corte del cuello, torneado de la rosca de acuerdo con el mercado de aplicación y la inspección de las piezas;

Pintura: los cilindros son pintados en el padrón del color que determina el tipo de gas con el que será relleno.

Control de calidadPara atender con calidad y seguridad a tan diferentes mercados, el fabricante somete sus productos a rigurosas inspecciones conforme las normas más exigentes.

En un laboratorio de ensayos mecánicos, se verifica la conformidad de los productos con las normas de fabricación a través de:

Ensayos destructivos: son realizados ensayos de tracción, de impacto (Charpy), de doblado, de achatamiento y de ruptura hidráulica para verificar las propiedades mecánicas adquiridas en el tratamiento térmico;

Ensayos no destructivos: en 100% de los cilindros son aplicados los ensayos de dureza, ultrasonido, hidrostático y de vaciamiento;



Inspección final: todos los cilindros son inspeccionados al final del proceso de fabricación. Esta inspección consiste en verificaciones visuales interna y externa, espesura de pared, rosca, marcación, pintura, accesorios, etc.;

Aprobación final del producto: todos los cilindros son acompañados por inspectores independientes que verifican la conformidad del producto con la norma de fabricación, liberándolos y aprobando la documentación técnica de cada cilindro.

10.1 Prueba hidrostática

Es un método estándar para verificar si los elementos de las instalaciones que contienen el gas natural, (tuberías, mangueras de llenado, tambores de retiro de líquidos entre etapas, compresor, enfriadores, cilindros de compresores, etc.), no presentan fugas o escapes de gas por las conexiones y por fisuras o daños del material empleado en la fabricación de cada elemento, cuando son sometidos a una presión homogénea con un líquido de prueba (generalmente se usa agua neutra y libre de sólidos en suspensión). Un equipo contenedor de gas debe ser diseñado para soportar presiones sin generar fugas o falla del material. No solamente debe soportar la presión normal de operación sino las presiones que se pueden generar en caso de algunas emergencias tales como incendios o falla de algún dispositivo de alivio.

La presión de prueba hidrostática para cada equipo está determinada por un estándar y depende de la presión de operación del sistema y de la máxima presión a la cual debe ser sometido en caso de emergencia. Para vasijas sometidas a alta presión, la presión de prueba hidrostática generalmente es 1.5 veces la presión de operación normal, corregida por la relación de fatiga entre la temperatura ambiente y la de prueba

Equipos y materiales requeridos para una prueba hidrostática:

Bomba hidráulica con capacidad para alcanzar la presión de prueba. Manómetros con escalas graduadas que no sean mayores a 1.3 veces la

presión de prueba.

Un equipo registrador de presión para tener la gráfica de evolución de la presión de prueba.

Válvulas de bloque con capacidad para soportar la presión de prueba.

Tubería y mangueras para conectar el sistema, que estén diseñadas para soportar la presión de la prueba.

Líquido para llenar el elemento o sistema que se va a someter a prueba.

Preparación de la prueba: Instalar la bomba hidráulica con su manómetro, su registrador, y las mangueras y tubería de tal manera que el líquido pueda fluir



libremente a través de todo el sistema que se va a probar. Antes de presionar el sistema retire los discos de ruptura, las válvulas de seguridad o de relevo y los instrumentos que se puedan dañar con la presión y con el fluido que se va a utilizar.

Procedimiento para hacer la prueba hidrostática:

a) Permita que el líquido de llenado fluya libremente por todo el sistema o componente a probar hasta que éste quede completamente lleno. Para retirar el aire contenido en el sistema, abra las válvulas de venteo y drenajes y deje que salga líquido en los puntos altos y bajos de la instalación; al principio sale aire, luego aire con líquido y finalmente sale líquido puro; en este instante empiece a cerrar progresivamente las válvulas, iniciando por los drenajes y dejando por último los venteos, hasta que queden completamente cerradas y cuando se perciba que no sale ninguna burbuja de aire.

b) Con la bomba hidráulica aumente lentamente la presión en el sistema hasta alcanzar el 50% de la presión de prueba. Luego aumente gradualmente la presión (0.1 veces cada 10 minutos) hasta alcanzar una presión de 1.5 veces la presión normal de trabajo, corregida por la temperatura de diseño.

c) Cierre completamente la válvula de entrada de líquido, aísle el sistema y mantenga la presión de prueba durante 30 segundos en los cilindros y durante 30 minutos en el resto del sistema, registrando simultáneamente y gráficamente la evolución de la presión en este período. Verifique si hay fugas. Si no las hay, la presión debe permanecer constante durante el período de prueba.

d) Reduzca la presión hasta 2/3 de la presión de prueba y manténgala hasta completar la revisión de todos los puntos potenciales de fuga en el sistema.

Análisis de resultados: Verifique en cada paso si existen fugas y corrobore con el registro gráfico de presión. Si nota alguna caída en la presión, identifique el punto de fuga, corrija la causa y repita nuevamente la prueba siguiendo el mismo procedimiento hasta que la presión se mantenga. Deje constancia escrita de la fecha, hora, presión de prueba, fallas detectadas, resultados finales, y el nombre y firma del operario que la realizó.

10.2 Prueba neumática

Este tipo de prueba permite verificar la hermeticidad de una instalación o elemento componente, aplicando presión con un fluido gaseoso inerte (aire, nitrógeno u otro). Es aplicable a los componentes de las Estaciones de Servicio de GNV.



Justificación de la prueba neumática. Esta prueba permite determinar si las instalaciones o sus componentes por donde circula el gas, soportan sin deformaciones permanentes la presión homogénea producida por aire o un gas inerte, y si se presentan fugas por las conexiones y/o en los materiales utilizados para fabricar cada una de las partes.

Equipo necesario para la prueba neumática

Compresor neumático con capacidad de alcanzar la presión de prueba Manómetros con escalas graduadas no mayor de 1.3 veces la presión de

prueba

Registrador de presión con gráfica

Válvulas de bloque diseñadas para resistir la presión de prueba

Tuberías y mangueras con capacidad para resistir la presión de prueba

Aire o gas inerte suficiente para llenar y presionar el sistema que se va a probar.

Preparación de la prueba. Instalar el compresor con su respectivo manómetro para medir la presión de descarga, el registrador, las válvulas, la tubería y mangueras de tal manera que el aire o el gas a inyectar pueda fluir libremente por todo el sistema que se va a probar.

Procedimiento para llevar a cabo la prueba:

Eleve gradualmente la presión hasta alcanzar la mitad de la presión de prueba.

Incremente la presión 0.1 veces cada 10 minutos hasta que alcance l.l veces la presión de operación. En este instante aísle el sistema y mantenga la presión durante 30 segundos para cilindros y 30 minutos para el resto del sistema y lleve registro gráfico de la evolución de la presión.

Manteniendo el sistema aislado y a la presión de prueba, verifique que todos los puntos potenciales del sistema no tengan fuga.

10.3 Pruebas para detectar fugas o escapes

El objetivo es verificar la hermeticidad de las instalaciones o sus componentes, mediante la aplicación de presión neumática con GNV en las unidades. Se aplica para determinar si la instalación o los componentes utilizados para contener el GNV no presentan fugas en las conexiones y sistema en general.

Equipo y materiales: Se utiliza un cilindro cargado con GNV a la presión de trabajo, u manómetro con escalas graduadas al doble de la presión de prueba



y un medio de detección de fugas; puede ser un detector de mezcla explosiva o agua jabonosa.

Preparación de la prueba: Se conecta el cilindro al sistema a probar y se deja fluir gas abriendo la válvula de descarga del cilindro y presurizando el sistema hasta que alcance la presión de trabajo; luego se aplica el medio de detección de fugas en todas las conexiones.

Existen básicamente dos medios para detectar fugas: a) Utilizando un equipo electrónico diseñado para detectar pequeñas fugas de

hidrocarburos b) Una manera sencilla y económico utilizando una espuma fabricada con una

solución jabonosa; con ella se cubren completamente las uniones de los accesorios de conexión a los equipos grandes; si aparece alguna burbuja e señal de que hay fuga.

En un área específica, o en el mismo vehículo que utiliza el GNV, las fugas de gas natural; pueden ser percibidas por olfato puesto que al gas se le adiciona, en mínimas cantidades, un compuesto de azufre fuertemente oloroso. Sin embargo, en una instalación como la de la estación de servicio de GNV se deben aplicar otros métodos diferentes al olfato debido a que el mismo órgano del olfato, cuando está sometido frecuentemente a los mismos olores, se acostumbra y pierde la sensibilidad para detectarlos.

10.4 Normas de seguridad.

En la unidad de compresión y almacenamiento de GNV

Alrededor de los compresores y los tanques de almacenamiento se deben instalar sistemas automáticos para detección de escapes de gas y llama, que a su vez accionan sistemas fijos de extinción con agua, CO2 o polvo químico seco. Estas precauciones se aplican para las estaciones de GNV grandes, con almacenamientos de gas comprimido superiores a 4000 litros.

Se debe instalar extintores de 10 kilogramos de polvo químico en las áreas de: compresores, zona de regulación y medición, las islas de surtidores y en la zona de almacenamiento.

En las áreas de compresión y almacenamiento de GNV se colocarán carteles indicando:

Prohibido fumar. Peligro, gas a alta presión.

Prohibida la entrada a personas no autorizadas.



Se deben realizar pruebas y ensayos periódicos en las estaciones de servicio, así:

Una prueba hidrostática semestral a las mangueras de los surtidores a una presión de una y media (1.5) veces la presión máxima de trabajo, verificando que no existan escapes u otras señales de fallas.

Calibración y control de todas las válvulas de alivio de presión, de exceso de flujo y demás accesorios de segundad. En el caso de las válvulas de alivio se debe colocar una placa indicando la fecha de verificación y calibración.

Una prueba hidrostática cada cinco (5) años a los cilindros de almacenamiento de la estación de servicio a una y media (1.5) veces la presión normal de trabajo. La estación debe llevar un registro de todas las pruebas firmadas por su representante legal o propietario, y cada año deberá enviar copia a la Alcaldía Distrital o Municipal.

En la unidad de distribución de GNV.

El responsable de la estación de servicio de GNV debe informar, capacitar y entrenar a todo el personal de la estación sobre el plan de contra incendio, señalándole las actividades que le corresponden a cada uno de ellos en el caso de una emergencia en la operación de abastecimiento.

Se debe instalar extintores de 10 kilogramos de polvo químico en las áreas de: las islas de surtidores y en la zona de abastecimiento de GNV.

Cuando la estación tiene más de 4 mangueras de llenado se debe disponer de un extintor rodante de 70 kilogramos de polvo químico seco ubicado cerca de las oficinas de administración del local.

En las vías de acceso y alrededor de los surtidores deben colocarse carteles con dimensión normalizadas indicando: ejemplo Prohibido fumar.

Durante el llenado de los vehículos, el motor debe permanecer apagado, no habrán personas en su interior y no se debe permitir la puesta en marcha antes de desconectar la manguera de llenado. La operación de los equipos sólo podrá ser realizada por el personal autorizado.

En el área de los surtidores deben colocarse avisos visibles y de fácil lectura de carácter informativo, preventivo y restrictivo, tales como no fumar, apague el motor, no estacione, 1 Km/h máximo, NO circule por esta área, etc. Sobre el surtidor debe colocarse un cartel con leyenda fácilmente visible en donde se describan las instrucciones del llenado y el personal; que está autorizado para realizar esta operación.



11. METODOS DE PRUEBA HIDROSTÁTICA DE CILINDROS DE GAS COMPRIMIDO

11.1 INTRODUCCIÓN

Las fuentes de información, contenidas en este documento, son verdaderamente confiables y está basada en información técnica y experiencia de los miembros de la Asociación de Gas Comprimido, Incorporada (Compressed Gas Association, Inc.) y otros. Sin embargo, la Asociación o sus miembros, juntos o individualmente, no garantizan los resultados y no asumen ninguna responsabilidad referente a la información o sugerencias contenidas en este documento. No se deberá asumir que en este documento estén incluidos todos los productos de calidad aceptable, pruebas o procedimientos o métodos de seguridad, precauciones, equipos o dispositivos disponibles, o que circunstancias anormales o inusuales no justifiquen o sugieran requerimientos o procedimientos adicionales.

Este documento, que está sujeto a revisiones periódicas, no deberá ser confundido con especificaciones o regulaciones federales, estaduales, provinciales, o municipales. Tampoco deberá ser confundido con exigencias de seguro o códigos nacionales de seguridad.

La prueba y revaluación de cilindros de gas comprimido, como está especificado en las regulaciones y especificaciones del Departamento de Transporte (DOT en Inglés), requiere pruebas mediante el método de Camisa de Agua u otro método adecuado, operado de manera que se obtenga información exacta. A menos que las regulaciones o especificaciones indiquen lo contrario, se deberá determinar la expansión total, la expansión permanente y la expansión porcentual. El equipo de prueba deberá ser aprobado en su tipo y en su operación por la Agencia de Explosivos. Los siguientes métodos están en uso:

1.- METODO DE LA EXPANSIÓN VOLUMÉTRICA EN CAMISA DE AGUA

Este método es aplicable a todas las pruebas hidrostáticas donde se requiere determinar la expansión volumétrica. Consiste en encerrar, el cilindro a probar, en un contenedor completamente lleno de agua,



midiendo con un dispositivo adecuado, las expansiones total y permanente del cilindro probado. Esto se logra midiendo la cantidad de agua desplazada por la expansión del cilindro cuando está sometido a presión (Expansión total) y la cantidad de agua desplazada después de liberada la presión (Expansión Permanente).

2.- MÉTODO DE EXPANSIÓN DIRECTA

Este método es aplicable a todas las pruebas hidrostáticas donde se requiere determinar la expansión volumétrica. Sin embargo este método tiene limitaciones prácticas en su uso.

11.2 INSPECCIÓN DE LOS CILINDROS

Independientemente del tipo de prueba hidrostática usada, la regulación 173.34 (c) del DOT especifica que esta reevaluación periódica debe requerir exámenes visuales externos e internos de los cilindros. Se recomienda la ejecución de estas inspecciones antes de proceder a la prueba hidrostática, se recomienda también que todos los cilindros rechazados por la inspección visual, sean condenados inmediatamente.

A. Se deberá realizar una cuidadosa inspección interna con una luz adecuada. Si existen escamaciones y/o depósitos de lodo, estos deberán ser removidos y si el cilindro está seriamente corroído, deberá ser condenado. Para prevenir posibles llamaradas, los cilindros que usen gases inflamables deberán ser cuidadosamente purgados, antes de que se inserte la luz interior de inspección.

B. Deberá realizarse una cuidadosa inspección exterior del cilindro, incluyendo la base del mismo, deberá notarse cualquier corrosión, abolladura, quemaduras de arco o soplete y deformación física. Los cilindros seriamente corroídos deberán ser condenados. Los cilindros abollados, con quemaduras de arco o de soplete o que tengan deformación física que puedan debilitar al cilindro en forma apreciable, también deberán ser condenados.

Nota 1: El cilindro, parado sin apoyo, deberá ser golpeado, con suavidad, con un objeto metálico de ½ lb., por ejemplo, con un martillo de maquinista, llave o algo equivalente. Cualquier cilindro que produzca un tañido apagado o muerto, deberá ser limpiado y si después de ser limpiado el sonido apagado persiste, el cilindro deberá ser condenado.



Nota 2: Para información adicional en inspección de cilindros, refiérase al panfleto C-6 del CGA: “Normas para la Inspección Visual de Cilindros de gas Comprimido”.

Nota 3: Las regulaciones del DOT permiten que los cilindros que usen exclusivamente gases no corrosivos, pueden ser reevaluados por el Método de Prueba de Presión. Ver 173.34 (e) (9).

11.3 METODO DE LA CAMISA DE AGUA

1. Alcance.- Este es el método estándar usado por la industria de gas comprimido para probar los cilindros de alta presión. El método de la bureta de nivel de la Camisa de Agua consiste especialmente en encerrar y suspender al cilindro en una camisa, provista con las conexiones y accesorios necesarios, para medir el volumen de agua desplazado desde la camisa, cuando se aplique presión en el interior del cilindro y para medir el volumen remanente desplazado después de liberada la presión.

Estos volúmenes representan, respectivamente, la Expansión Total y Permanente del cilindro. Este método es usado también para determinar con exactitud la Expansión Elástica, la cual está directamente relacionada con el espesor promedio de las paredes del cilindro. Por lo general, un aumento en la expansión elástica indica una reducción del espesor promedio de las paredes del cilindro.

Un cilindro que ha sido manipulado correctamente, retendrá su condición original, a menos que sea dañado físicamente o sea atacado por corrosión.

2. Requerimientos para una prueba precisa

El elemento importante en esta prueba es la habilidad para determinar con exactitud la expansión total, permanente y porcentual de los cilindros, como es requerido por las regulaciones DOT. Deberá tenerse mucho cuidado en asegurarse que todos los elementos del equipo se encuentren funcionando adecuadamente y de que se estén obteniendo resultados precisos, de otra manera, las pruebas carecen de toda validez. Si las lecturas de expansión obtenidas son muy altas, lo que puede ser causado por un manómetro de presión incorrecto, cilindros con buen espesor de pared pueden ser condenados erróneamente. Si, por otro lado, las lecturas de expansión son demasiado bajas, lo cual puede ser causado por fugas en la Camisa de Agua, o por no tomar en el



mismo nivel el cero de las expansiones total y permanente, cilindros con paredes peligrosamente delgadas, pueden ser retenidos en servicio. Errores en cualquiera de estas direcciones pueden deberse a una variación en la temperatura entre el cilindro y la camisa. Experiencia considerable con estas pruebas, nos indica que el número de cilindros que fallan, será solo una fracción del 1%. Es necesario asegurarse que estos cilindros sean detectados y para hacerlo cada prueba debe ser realizada correctamente.

a) La bureta deberá ser ajustable de manera que el nivel de agua en ella deberá ser el mismo cuando se estén leyendo los valores de cero, expansión total y expansión permanente. Este nivel de agua deberá estar por encima del punto más alto de agua de la camisa y sus tubos contenedores. La bureta que indica la expansión total del cilindro, deberá ser de manera que la expansión total pueda ser leída con exactitud de más o menos 1%; aunque una lectura de 0,1 cm3 es aceptable. El punto de referencia del indicador deberá ser posicionado de manera que las lecturas puedan ser convenientemente tomadas al nivel de los ojos, es decir que el operador pueda posicionarse cómodamente para leer a nivel de los ojos. Las lecturas deberán ser tomadas en el fondo de los meniscos de agua de las buretas. Para todas las lecturas, el panel ajustable deberá ser movido de manera que los meniscos de las columnas de agua en las buretas graduadas, están en el mismo nivel del punto de referencia del panel de prueba.

b) Cuando se están tomando las lecturas de cero, expansión total y expansión permanente, cualquier diferencia de altura del nivel de agua en las buretas, puede causar errores considerables. Un nivel más alto, produce un aumento en la presión dentro de la camisa, produciéndose de esta manera una expansión de la camisa y de los tubos que conectan a las buretas, comprimiendo el aire, por poco que este sea, que se encuentre atrapado en la camisa o la tubería. La cabeza de la camisa y la tubería de conexión, con las buretas, deberán ser diseñadas e instaladas con una pendiente continua hacia arriba y con una purga de aire en el punto más alto, con el propósito de evitar que quede aire atrapado en la camisa, cuando ésta se llene de agua. El aire que quede atrapado en la camisa durante toda la prueba, como por ejemplo, el aire que podrían quedar atrapado dentro de la concavidad del fondo del cilindro, no afectará la exactitud de la prueba, si las lecturas se toman a la misma altura.

c) Para confirmar la operación y precisión de los aparatos de medición, se deberá utilizar un cilindro calibrado, del cual se conozca su expansión a determinadas presiones, esta expansión deberá haber sido determinada con 1% de error. Los equipos deberán ser comprobados por lo menos una vez al día, a las presiones de prueba que se utilizan en los cilindros.



d) El manómetro de presión deberá concordar con el instrumento de calibración dentro de ± 1% de la presión de prueba. Con el propósito de que las agujas de los manómetros no se doblen o cambien de posición, lo que puede suceder, si la aguja golpea repetidamente en la clavija de parada, se deberá remover, o colocar a ½” del punto cero, la clavija de parada de los manómetros. La posición de la presión verdadera de prueba deberá ser marcada en la cara del manómetro. La presión aplicada al cilindro que está siendo probado, deberá ser controlada por la posición de la aguja, con respecto a la posición marcada como presión verdadera de prueba, en lugar de controlar contra las marcas uniformes que están impresas en la cara del manómetro. Cuando se use un manómetro de registro, este deberá ser ajustado para correlacionarse con el manómetro indicador.

e) Una balanza de peso muerto deberá ser usada por lo menos una vez cada seis meses, para verificar la exactitud de los manómetros de presión. Sustitutos adecuados pueden ser, un manómetro patrón o un cilindro calibrado, cualquiera de los cuales deberá haber sido calibrado contra una balanza de peso muerto. Los manómetros patrón deberán ser calibrados por lo menos una vez cada 12 meses. El cilindro calibrado deberá ser verificado contra una balanza de peso muerto por lo menos una vez cada 5 años, o contra otro cilindro calibrado que haya sido probado dentro de los últimos 5 años.

f) El cilindro a ser sometido a la prueba, deberá estar suspendido de manera que se permita su expansión en todas las direcciones.

g) Es esencial que las temperaturas del agua del cilindro y de la camisa, se encuentren lo suficientemente cerca, como para evitar una fluctuación en la lectura de la buretas. Se puede utilizar otro fluido apropiado, en lugar de agua, tomando precauciones.

h) El equipo de prueba deberá ser construido de manera tal que se minimice la presencia de bolsas de aire. Las válvulas, tuberías, acoples y todas las conexiones deberán estar bien apretadas y sin fugas, mientras el cilindro se encuentra en prueba.

i) La presión de prueba deberá ser mantenida por lo menos por espacio de 30 segundos y por tanto tiempo como sea necesario para asegurarse la completa expansión del cilindro. Si por falta del equipo de prueba, la presión no puede ser mantenida, se repetirá la prueba a una presión 10% de la presión mínima especificada. Cualquier presión interna aplicada al cilindro, previo a la presión de prueba, como por ejemplo para localizar fugas, no deberá exceder el 90% de la presión de prueba.



3. Como utilizar los resultados de las pruebas

a) Las pruebas determinan las expansiones, total y permanente de los cilindros a una determinada presión. La expansión total menos la expansión permanente es la expansión elástica, siendo que ésta, a una presión dada, es una medida definitiva del espesor promedio de las paredes del cilindro.

b) Calcule el porcentaje de la expansión permanente, dividiendo 100 veces la expansión permanente entre la expansión total. Si la expansión permanente supera el porcentaje permitido de la especificación aplicable, el cilindro deberá ser rechazado. El exceder la expansión permanente permitida, indica que el cilindro se encuentra cerca del rango plástico, causado tal vez por un adelgazamiento de las paredes debido a corrosión o cambio de las propiedades físicas debido a fuego, cristalización, etc.

c) Cualquier aumento de la expansión elástica, indica una reducción en el espesor promedio de las paredes.

d) Un cilindro deberá ser rechazado de servicio al 110% de su presión nominal, cuando la expansión elástica excede el limite establecido por el fabricante, o cuando la tensión de pared a la presión de servicio, excede los limites establecidos por la regulación 173.302 (c) del DOT.



Figura 1

4. Instrucciones para operar los equipos de prueba

En la Fig. 1 se encuentra un diagrama esquemático del equipo de prueba. Se pueden adoptar distintos diseños y detalles de los equipos para adaptarse a diversos requerimientos, pero, estos diseños deberán seguir las recomendaciones indicadas abajo, por seguridad y exactitud.

4.1 PROCEDIMIENTO (Para los sistemas mostrados en la Fig. 1)

1) Retire la válvula del cilindro vacío y llénelo con agua

2) Atornille la conexión de prueba C en las roscas de los cuellos. Si las roscas muestran cualquier evidencia de desgaste o daño, deberán tarrajarse.

3) Sujete la tapa O al cilindro y luego coloque el cilindro en la camisa de agua.

4) Apriete la tapa y abra la purga P

5) Conecte la línea de presión D a la conexión C. Hasta este punto las válvulas I,J,K,L,Q y AE están cerradas.

6) Fije el cero de la bureta al punto de referencia Z

7) Abra la válvula Q y después de que el agua fluya continuamente por la purga P, cierre la purga. Esta operación permitirá al aire atrapado, escapar del equipo.

8) Cuando el nivel de agua en la bureta suba por encima de cero, cierre la válvula Q.

9) Ajuste el nivel de agua en la bureta a cero, drenando a través de la válvula K. Si el nivel de agua baja por debajo de la graduación de cero en la bureta T, se deberá abrir la purga P y la válvula Q, repitiendo los pasos 7 al 9

10) Observe el nivel de agua por 10 segundos al menos. Si este se mantiene constante, proceda la próximo paso.

a) Si el nivel de agua cae por debajo del cero en la bureta, verifique si el sistema de Camisa de Agua tiene fugas y/o alguna variación de temperatura de agua.



b) Si el nivel de agua se eleva en la bureta, se está filtrando agua dentro de la camisa o las temperaturas de agua no son uniformes.

c) Si se utiliza agua domiciliaria, use un tanque de agua para aislarse de la presión de la cañería. Una válvula de paso minimizará cualquier problema que podría ocurrir.

11) Abra la válvula I y presurice el cilindro a más o menos 75% (no por sobre 90%) de la presión de prueba. La velocidad del aumento de presión y la presión en el cilindro pueden ser controladas por la apertura de la válvula AE.

12) Empiece el mecanismo de relojería del registrador de presión G, cierre la válvula I y verifique fugas.

13) Si no hay fugas, detenga el registrador de presión, abra la válvula I y continúe presurizando hasta la presión especificada de pruebas.

NOTA.- Como alternativa, la presión puede ser aliviada después de presurizar a presión de fuga y el nivel de agua en la bureta ser ajustada a cero, antes de proceder a elevar hasta la presión de prueba.

14) Cierre la válvula I, arranque la registradora de presión y mantenga presión de prueba por 30 segundos y tan largo como se requiera, para asegurar una expansión completa delo cilindro.

a) Los cilindros pueden ser presurizados inmediatamente, a la presión de prueba, sin presurizarse a la presión intermedia de fuga.

b) Si hay una fuga en el equipo, la misma puede ser reparada y repetirse los pasos 11 al 14, a una presión incrementada del 10% o 100 psi, cualquiera que sea menor. Si se repiten los pasos, el incremento total deberá ser limitado al 10% de la presión mínima especificada.

c) Una caída en el nivel de agua de la bureta, puede indicar fugas en el sistema de Camisa de Agua, cambios de temperatura, o un descenso en la presión del cilindro.

d) Una elevación del nivel de agua en la bureta, puede indicar una expansión permanente, un aumento en la presión del cilindro, fugas dentro de la camisa o cambios de temperatura.

15) Si la presión se mantiene estable, ajuste la bureta para llevar el nivel de agua al punto de referencia. Lea y registre la Expansión Total.

16) Alivie la presión abriendo la válvula J y detenga el mecanismo de relojería del registrador de presión.



17) Ajuste la bureta para llevar el nivel de agua al punto de referencia Z. Lea y registre la Expansión permanente que pueda haber ocurrido, si no la hay, registre cero.

18) Los cilindros que pasen la prueba, deberán ser secados para remover cualquier traza de líquidos, previo a su taponamiento y revalvulado

5. Recomendaciones para evitar errores comunes en la operación de los equipos de prueba de Camisa de Agua

1) La operación del equipo de prueba deberá ser realizada de manera habilidosa. Nunca desprecie las pequeñas fugas.

2) Deberán estar disponibles: una balanza de peso muerto, un manómetro maestro o un cilindro calibrado, para la verificación periódica de la exactitud del equipo.

3) Las buretas deberán ser mantenidas limpias. Los puntos de referencia deberán ser fijados a un nivel conveniente, cosa que el operador pueda leerlas cómodamente. Los meniscos de la columna de agua deberán ser nivelados exactamente con los puntos de referencia, para todas las lecturas.

4) Cualquier válvula de alivio de aire, deberá ser localizada en el extremo superior de la camisa.

5) Las líneas o manguera de las buretas, deberán ser de un mismo material e instaladas de manera tal que no produzcan ángulos agudos, cuando las buretas son subidas o bajadas.

6) Las bombas, válvulas, acoples y tuberías, deberán ser dimensionadas adecuadamente, e instaladas y mantenidas con sumo cuidado.

7) Los manómetros, válvulas de operación, etc., deberán ser colocados de manera que su lectura y operación puedan ser hechas apropiadamente y con exactitud.

8) El fluido de prueba deberá ser limpio. Mientras dure la prueba, las temperaturas en la camisa de agua y el cilindro, deberán ser mantenidas tan cerca una de la otra como sea posible, para prevenir fluctuaciones o errores en las lecturas de expansión.

9) La camisa de Agua deberá ser mantenida limpia y libre de sedimentación. Asimismo, deberá ser drenada y limpiada en intervalos frecuentes.



10) Se deberá remover cualquier suciedad en la superficie externa del cilindro, antes de colocarlo dentro de la camisa.

11) Los manómetros y el cilindro de calibración, deberán ser utilizados solamente a las presiones a las cuales han sido calibrados.

12) Se deberá utilizar en equipo de calibración tan frecuentemente como sea necesario, para asegurar una operación apropiada.

13) Nunca use el registrador para presión como el manómetro de referencia de presión.

14) El manómetro indicador de presión y el registrador de presión, usados en la misma línea, deberán tener el mismo rango.

15) La Camisa de Agua deberá tener el tamaño apropiado y deberá ser instalada de manera que pueda ser operada en forma conveniente y eficiente.

6. Instrucciones para el uso del Cilindro de Calibración

1) Un cilindro de calibración se fabrica de manera que no tenga Expansión permanente, a las presiones de prueba para las cuales ha sido calibrado como debe mostrarse en su certificado de calibración. El cilindro continuará expandiendo el mismo volumen cuando es presurizado y retorna a su volumen original cuando la presión es aliviada; esto sucederá siempre y cuando el cilindro no haya sido sobre presurizado, no haya perdido espesor de paredes debido a corrosión o a que se haya deteriorado, no haya sido dañado físicamente y no haya estado sujeto a temperaturas de congelación, estando llenas de agua.

2) Los cilindros de calibración son instrumentos de medición y no requieren recalificación periódica, como se exige en la regulación del DOT 173,34 (c).

3) La tabla de calibración deberá mostrar las expansiones volumétricas, en centímetros cúbicos a cada presión de prueba.

4) Los cilindros de calibración deberán ser mantenidos cerca del equipo de prueba de manera que las temperaturas de agua en el cilindro y en el equipo de prueba, permanezcan aproximadamente iguales.

5) Para probar adecuadamente el equipo de prueba, el cilindro de calibración se coloca dentro de la camisa de agua y su presión es incrementada gradualmente, hasta que la expansión indicada en la bureta iguale a la expansión de calibración a la presión de prueba. Mantenga la presión en este punto por 30 segundos, y luego lea el manómetro de presión. El manómetro de presión deberá indicar la presión de prueba con un ± 1%. El equipo de prueba no deberá ser



utilizado para probar cilindros hasta que el aparato de medición demuestre tener una exactitud de ± 1%.

a) Si la lectura de presión se encuentra dentro del rango ± 1%, alivie la presión del cilindro y determine si el nivel de agua en la bureta retorna a cero. Si así lo hace, el aparato de medición en considerado exacto y el equipo está listo para probar cilindros.

b) Si la lectura de presión no se encuentra en el rango de ± 1%, o si el nivel de agua no retorna a cero, el aparato de medición no es exacto. Verifique que el sistema no tenga fugas, que permita el escape de aire atrapado, que no exista variación de temperatura, que las líneas no se encuentren bloqueadas, etc. Si el problema no es encontrado y se sabe que la lectura de la bureta es correcta, probablemente el manómetro de presión no está leyendo correctamente y deberá ser contrastado con un manómetro patrón o una balanza de peso muerto. Si se sabe que el cilindro de calibración es exacto, este puede ser usado para calibrar el manómetro de presión.

c) Si se demuestra que el manómetro de presión lee con exactitud y que el sistema no tiene ningún problema, se puede asumir que el cilindro de calibración es inexacto y este deberá ser reemplazado o recalibrado.

6) Si va a usar un cilindro calibrado con un equipo que no haya sido verificado previamente, es recomendable hacer primero una prueba a una presión muy por debajo de la máxima presión de calibración del cilindro, esto debido a que en el caso de que el manómetro de presión de lecturas por debajo se aplicaría una presión mayor al cilindro y esto podría cambiar su calibración.



7. Instrucciones para el cuidado del Cilindro de Calibración

1) No almacene el cilindro de calibración en lugares que pueden estar sujetos a temperaturas bajo cero, tampoco someta al cilindro a presiones superiores al rango de presiones especificadas.

2) No utilice el cilindro de calibración como un cilindro capacitor para disminuir la velocidad de bombeo, cuando otros cilindros están siendo probados, tampoco utilice para ningún otro propósito que no sea el de calibrar o probar la exactitud de los equipos de prueba.

3) Entre pruebas, deje el cilindro lleno de agua o séquelo apropiadamente, para evitar pérdida de espesor en las paredes debido a corrosión.

4) Si se debe enroscar el equipo de prueba al cilindro de calibración, deberá dejárselo enroscado todo el tiempo, para evitar el desgaste del hilo de la rosca del cilindro.

5) La parte exterior del cilindro de calibración deberá mantenerse bien pintada. El cilindro de calibración puede ser distinguido de los otros cilindros pintándolo con colores especiales o por una marca especial.

8. Marcas típicas de un cilindro

1) Las especificaciones del cilindro son las siguientes:

a) DOT – Departamento de Transporte

b) 3AA - Especificaciones del tipo y material con que está fabricado el clindro.

c) 2265 – Presión de servicio en libras por pulgada cuadrada (psi)

2) 12345 - Número de serie del cilindro (ver Nota 1)

3) Gas Inc. - Símbolo de identificación (ver Nota 1)

4) Información de Fabricación:

a) 4 – 70 Fecha de fabricación y fecha de prueba original

b) XX - Marca oficial del inspector

c) + - El cilindro cualifica para carga del 110%

5) YY - Símbolo de identificación del fabricante

6) Marcado de reevaluación:

a) 4 – 75 Fecha de la primera reevaluación de 5 años



b) ABC – Símbolo de Identificación del reevaluador

c) + - El cilindro cualifica para carga al 110%

d) - El cilindro cualifica para una reevaluación de 10 años.

7) Identificación del propietario, en el anillo del cuello.

NOTAS

1) El número de serie y el símbolo de identificación, pueden ser del comprador, usuario ó fabricante.

2) Hilado o taponado deberá ser estampado cerca de la marca del DOT, cuando se ha soldado e hilado una terminal en el cilindro terminado o el ci9lindro ha sido taponado.

3) Las marcas “5” y “6” normalmente se muestran diametralmente opuestas a las otras marcas en el cuello del cilindro.



PARTE V

BANCO DE INSPECCION DE

CILINDROS DE ACERO

Introducción

Equipos

Revisiones Periódicas

Procesos de Operación

Procedimiento para Revisión Programada

Trabajos en el Cilindro

Procedimiento para Detección y Corrección de Fallas



12. BANCO DE INSPECCIÓN DE CILINDROS DE ACERO

1. INTRODUCCIÓN

El cilindro metálico fabricado para contener gases permanentes o licuados, cuya presión de trabajo exceda los 63 bar (914 psi), a temperatura ambiente, es considerado de alta presión, por lo que, con determinada frecuencia debe ser sometido a una revisión periódica obligatoria, para garantizar un nuevo periodo de operación.

Esta revisión se realizará solamente en Centros de Revisión Autorizados que dispongan, como mínimo, de todo el equipamiento necesario para efectuar todas las etapas del proceso establecidas y cuenten con personal técnico calificado y entrenado.

2. EQUIPOS

El Banco de Pruebas, instalado en un laboratorio, debe cumplir con todas las normativas exigidas, tanto por las Normas como por el fabricante de los equipos de prueba. Contará, como mínimo, con los siguientes equipos:

Equipo de Hidroarenado Equipo de Pintado

Medidor de espesores de pintura

Equipo de Limpieza Interna y externa

Juego de Calibradores

Gatos Hidráulicos

Medidor de espesores de ultrasonido

Extractor Hidráulico para válvulas

Grúa para manipuleo de los cilindros

Medidor de expansión volumétrica de los cilindros

Bomba Hidráulica (Máx presión 7.000 psi)

Tablero de instrumentos de control

Cilindros patrón

Equipo de secado para batería de cilindros

Compresor de aire (120 psi, 20 cfm)

Herramientas varias



Máquina de soldar

Equipo oxiacetilénico

3. REVISIONES PERIODICAS

Se han establecido periodos máximos de revisión y lapsos de tiempo confiables, dentro de los cuales no se espera ninguna anomalía que ponga al cilindro en un estado peligroso, como por ejemplo, corrosión a través del tiempo.

Existen diferentes tipos de gases que se comprimen:

Gases permanentes:

Oxígeno, Argón, Hidrógeno, Aire, Helio, Xenón; Trifluoruro de boro, Kriptón, Neón, Monóxido de carbono, Flúor, Metano (GNC).

Gases Licuados de Baja Presión (NO CORROSIVOS):

Amoniaco, Butadieno, Éter dimetílico, Etilamina, Cloruro de etilo, Óxido de etileno, Ácido cianhídrico, Gases refrifgerantes, Monometil amina, Dimetil amina, Bromuro de metilo, Cloruro de metilo, Ciclopropano, Prolpileno, Cloruro de vinilo, Cloruro cianógeno, Octo fluorociclo butano, Bromoclorodifluorometano (BCF), Cloropentafluormetano, Clorodifluormetano, Diclodifluorometano, Bromotrifluorometano (Halon 1301), Dibromotetrafluoroetano (Halon 2402)

Gases Licuados de Baja Presión (CORROSIVOS):

Tricloruro de boro, Cloruro de carbonilo (fosgeno), Cloro, Ácido fluorhídrico, Tetróxido de nitrógeno, Cloruro de nitrosilo, Dióxido de azufre, Trifluoruro de cloro.

Gases Licuados de Alta Presión (NO CORROSIVOS):

Etano etileno, Monóxido de dinitrógeno, Exafluoruro de azufre, Monocloro trifluoometano, Monobromo trifluorometano, Dióxido de carbono, Bromoclorometano.

Gases Licuados de Alta Presión (CORROSIVOS):

Cloruro de hidrógeno.



4. PROCESOS DE OPERACIÓN

Tomando en cuenta que los cilindros han sido fabricados cumpliendo todas las normas y especificaciones requeridas, la revisión debe estar orientada a recertificar todas y cada una de las especificaciones, por tanto, se establecerá un procedimiento detallado y específico, que comprende lo siguiente:

4.1 ASPECTOS GENERALES

1) El personal a cargo de la inspección primaria de los cilindros, debe ser idóneo y debidamente capacitado en el manejo adecuado de los equipamientos requeridos.

2) El transporte y manipuleo de los cilindros, durante la operación de revisión periódica de los mismos, se efectuará con mucho cuidado y precaución, a fin de evitar daños a equipos y personas.

3) Se debe evitar, tomando todas las precauciones posibles, que el cilindro caiga violentamente sobre el piso u otra superficie dura.

4.2 RECEPCIÓN

1) Los cilindros pueden llegar sueltos ó instalados en el vehículo, por tanto, se debe proceder adecuadamente para cada uno de los casos.

2) Si el cilindro llega montado en el vehículo, antes de removerlo es necesario señalizar su posición, y se identificará, con una línea trazada con tinta o marcador indeleble, la generatriz inferior del cilindro, desde la ojiva hasta la base del mismo, a efectos de poder detectar algún tipo de corrosión y su relación con la ubicación del cilindro con el automotor, como asimismo, usos previos del cilindro en revisión.



3) Se inspeccionarán detalladamente el estado de las mangueras, válvulas y otros accesorios de conexión de los cilindros a los vehículos.

4) Se elabora un reporte, previamente diseñado, con los resultados y observaciones de la inspección.

5) El personal de recepción hace entrega del cilindro al laboratorio de prueba.

6) Tomar las siguientes precauciones en el manejo de los cilindros en la recepción y la revisión periódica:

6.1) Se tendrá mucho cuidado, en el transporte y manipuleo, para no dañar el cilindro y válvula.

6.2) Se debe evitar que los cilindros caigan o sean arrojados violentamente sobre el piso u otras superficies duras.

6.3) Los dispositivos de izaje y manipuleo deben estar en perfectas condiciones con todos sus implementos, para garantizar una sujeción segura, evitando definitivamente cualquier caída.

6.4) Nunca se debe hacer rodar el cilindro sobre una superficie dura.

4.3 CONTROL DE IDENTIFICACIÓN

Todos los cilindros tienen marcas acuñadas de identificación y enmiendas, por tanto es importante verificar su existencia y legibilidad:

1) Fabricante

2) Fecha de Fabricación (mes y año)

3) Número de serie del cilindro

4) Tara o masa original

5) Capacidad e identificación de gas

6) Presión de prueba de trabajo

7) Propietario

8) Sello de la Norma bajo la cual fue fabricado

9) Carga máxima admisible



Presión de carga máxima: para gases permanentes Masa del producto: para gases licuados

10) Ultimo valor de tara

11) Ultima fecha de revisión periódica e identificación de Centro de Revisión del cilindro

La falta o duda de datos 1 al 6, cualquiera de ellos, será suficiente para la condena definitiva del cilindro.

La falta o duda de los datos 8 al 11, cualquiera de ellos, será suficiente para rechazar el cilindro hasta tanto se complete la información o sea recalificado apropiadamente.

Durante la revisión no se modificarán o borrarán los datos estampados en origen.

4.4 VACIADO E INERTIZADO

Se deberá efectuar un vaciado completo del cilindro, previo a cualquier examen; para este fin se conectará a la válvula, un sistema de venteo, que no provoque daño a las personas ni al medio ambiente y que permita vaciar el cilindro hasta presión atmosférica.

Cuando el gas almacenado lo requiera, se procederá a efectuar un inertizado interior mediante la inyección, a baja presión, de un gas inerte.

Cuando los cilindros contengan gases como amoniaco, cloro, etc. se los vaciará mediante un sistema de absorción adecuado hasta que se produzca un ligero vacío para posteriormente ser purgados con gas inerte, aire o vapor de agua, según el gas contenido.

En casos de interrupción de la revisión, o si el cilindro queda en espera, se deberá cerrar la válvula herméticamente, para evitar la entrada de aire húmedo con el consiguiente peligro de corrosión interior.

4.5 DESVALVULADO

Una vez verificado que el cilindro ha sido completamente vaciado interiormente, se procederá a la remoción de la válvula, siguiendo el siguiente procedimiento:

1) Instale el cilindro a ser revisado, en la máquina extractora de válvulas, tomado todas las precauciones necesarias para asegurarse que se ha completado el descargado el contenido del cilindro y que éste ha sido purgado.



2) Asegure el cilindro en la prensa para remover válvulas.

3) Una vez removida la válvula, se colocará en su lugar un tapón adecuado a la rosca del cilindro, que realice un cierre hermético del mismo, evitando de esta manera, la entrada de elementos extraños al cilindro.

4) Si hay señales o sospecha de que la válvula está obstruida, antes de removerla, se seguirá el siguiente procedimiento:

4.1) Introduzca un gas adecuado a una presión de 5 bar (73 psi) y efectúe una descarga.

4.2) En el caso de cilindros que almacenan gases licuados, se debe establecer de antemano la masa total del cilindro y si ésta es mayor que la masa estampada en el cilindro, éste puede contener gas licuado bajo presión o contaminantes sin presión.

4.3) Se deberán tomar las precauciones necesarias y apropiadas para asegurar que no se produzcan accidentes por la descarga descontrolada de cualquier gas residual.

4.4) Cuando el contenido del cilindro sea nocivo o inflamable, el método recomendado consiste en desenroscar parcialmente la válvula dentro de un casquete con empaquetadura, asegurado y unido al cilindro y ventilado con la descarga libre.

4.6 LIMPIEZA INTERIOR

1) Para realizar la limpieza interior, primero se procede a retirar el tapón de cierre de entrada (aquel que ha sido colocado para impedir la limpieza interior); en el caso que se verifique la presencia de sustancias extrañas, líquidos, óxidos u otras materias no deseables, que perjudiquen una correcta inspección visual interna, se realizará la operación de limpieza, según sea la sustancia a remover, tratando los afluentes conforme a regulaciones vigentes.

2) Cuando el cilindro presente material suelto como polvo, escamas o partículas de óxido, se aplicará una corriente fuerte de aire seco, a través de una manguera, para expulsar fuera todo el material no deseable, o si es necesario, se conectará la salida a una aspiradora, hasta que se eliminen completamente las sustancias presentes en el cilindro. Colocando el cilindro en una posición que facilite la salida del material hacia el exterior, se mejora la operación de limpieza.

3) En caso que el método indicado anteriormente no produzca resultados deseados, será necesario proceder a una limpieza o lavado o lavado más efectivo, usando chorro de agua, canedeado, grallanado interno o



cualquier otro procedimiento (excepto lavado químico corrosivo) que asegure la eliminación de tal material, sin afectar el acero del cilindro.

4) El uso de vapor, generalmente, garantizará una limpieza a fondo. Se coloca el cilindro en forma vertical, con la abertura de la válvula hacia abajo y se introduce un tubo usado como lanza para proyectar vapor, realizando una limpieza hidrodinámica sobre el fondo y paredes del cilindro y arrastrando a su vez sustancias que se deseen eliminar hacia la abertura. De esta manera una vez efectuada la limpieza, el cilindro estará lo suficientemente caliente (de 50 a 70°C), para que a continuación con la misma u otra lanza, el cilindro pueda secarse rápida y eficientemente, con una corriente de aire seco (por ejemplo: punto de rocío - 40°C), para poder seguir con la inspección.

5) Si ninguno de estos métodos fuese satisfactorio, se puede proceder a la limpieza interior mediante métodos mecánicos tales como, proyección o lanzamiento de granallas o con cadenas. Sin embargo, no se deberá utilizar el arenado interno del cilindro.

6) Si no se continúa con el proceso normal de revisión, el cilindro deberá ser secado interiormente y su conexión tapada para evitar la formación de óxidos.

4.7 LIMPIEZA EXTERIOR Y DESPINTADO

Antes de proceder al control de la masa y a la inspección visual, se deberá limpiar exteriormente el cilindro, procediendo a la remoción completa de las capas de pintura, hasta llegar al metal limpio o base. Para ello se utilizará un proceso de arenado, asegurándose que este proceso no dañe o afecte las propiedades del acero y que tampoco enmascare las posibles fallas que puedan existir sobre la superficie delo cilindro. Para el arenado se aplicarán las normas suecas SSPC grado SP5.

4.8 CONTROL DE LA MASA

1) Antes de proceder al control de la masa, se deben efectuar las siguientes verificaciones:

a) El cilindro debe encontrarse totalmente vacío, completamente seco y libre de todo accesorio desmontable.

b) Se utilizará una balanza calibrada, con una apreciación del 0,1% de la masa del cilindro, y una capacidad entre 1,5 y 2 veces la masa del mismo.

c) La balanza deberá asegurar pesadas de fracciones de un mínimo de 100 gramos.

2) Se constatará la coincidencia del valor hallado y el que se encuentra grabado en el cilindro.



3) Una diferencia mayor al 2%, con relación a la masa original, deberá ser motivo de alerta, colocando el cilindro en observación, hasta determinar la causa de la diferencia de masa.

4) Se calculará la diferencia entre el valor estampado como masa en el cilindro y el valor pesado. De acuerdo a la diferencia calculada, los cilindros tendrán los siguientes resultados:

PERDIDA DE MASA

PERDIDA DE MASA“ m”

RESULTADO

m < 4%

4% ≥ m < 10%

m ≥ 10%

Aprobado

Rechazado

Condenado

4.9 INSPECCION VISUAL EXTERNA

Una vez concluida la limpieza exterior y el despintado del cilindro, se procederá a efectuar la inspección visual externa, con el fin de determinar la posible presencia de defectos, según se detalla en el listado abajo, aunque se cuenta con que la experiencia del personal calificado podrá distinguir cualquier otro tipo de defecto no indicado, pero que a su criterio puede afectar Las propiedades del cilindro.

Los defectos de material o físicos, que se encuentran habitualmente y que pueden afectar la vida útil del cilindro, son los siguientes:

1) Globos2) Abolladuras3) Estrías4) Abolladuras con estrías5) Fisuras6) Laminación7) Desgaste de fondo (base del cilindro)8) Daños por fuego o calor9) Puntos de soldadura o soplete10) Ovalización11) Fallas o defectos de estampado12) Corrosión13) Defectos en el cuello

A continuación presentamos un cuadro que especifica los límites de condena en relación a defectos físicos y de material:



12 Corrosión

La pared exterior de los cilindros podrá estar sujeta a la acción de los agentes atmosféricos y también a la acción de sustancias corrosivas presentes en los diferentes lugares en los que pueda encontrarse el cilindro. De la misma manera, la pared interior podrá sufrir corrosión por los productos que transporta o por contaminación de otras sustancias que puedan en sí mismas ser corrosivas o que en combinación con la sustancia a transportar deteriores la pared del cilindro volviéndolo inseguro y altamente peligroso.

La corrosión podrá presentarse en tan diferentes formas que no es posible asumir guías o límites precisos, y es en este sentido donde la idoneidad y criterio personal calificado, resultan especialmente valiosos.

Cuando el óxido (escamas, exfoliación, etc.) pueda esconder la verdadera profundidad de la corrosión, será necesario eliminarla por medios mecánicos o arenado profundo hasta el metal base.

Podemos identificar diversos tipos de corrosión:

a) Corrosión generalizadab) Corrosión local

c) Picaduras

d) Líneas de corrosión

e) Canales de corrosión

f) Corrosión generalizada con picaduras.

Limites para la condena por corrosión

Los límites serán usualmente establecidos considerando el tipo, diseño, norma, etc., del cilindro considerado y podrán referirse al espesor mínimo, sin adicional por corrosión, establecido por la norma correspondiente, o por cálculo, y estarán ligados con el tipo de corrosión que los afecte. Como regla general, cuando un defecto puede ser evaluado, el cilindro será aprobado o condenado, según el caso, pero cuando la evaluación tenga una alta incertidumbre, se deberá derivar el cilindro para una inspección mas detallada si fuera necesario, usando un equipo especial u otros medios de ensayos no destructivos.

Por el contrario, si la inspección no puede ser evaluada aún con inspección especializada, el cilindro deberá ser condenado.



Tipo de corrosión Los cilindros serán condenados si:

a) Generalizada La profundidad de la penetración es mayor que el 10% del espesor de la pared original.

La superficie original no es recomendable

b) Local La profundidad de la penetración es mayor que el 10% del espesor de pared original.

La superficie original no es reconocible

c) Línea o canal de corrosión

El largo de la corrosión en cualquier dirección es mayor que la circunferencia del cilindro.

La profundidad de la penetración es mayor que el 10% del espesor de la pared original

d) Picaduras aisladas La profundidad de las picaduras de diámetro mayor a 5mm es mayor que el 40% del espesor de la pared original.

La profundidad de las picaduras de diámetro menor de 5 mm podrán ser evaluadas en tanto sea practicable, para asegurar que el espesor de pared remanente sea adecuado para la finalidad prevista del cilindro.

13 Defectos en el cuello

El cuello del cilindro deberá inspeccionarse a fin de detectar fisuras, grietas, fisuras en las roscas, etc. Normalmente estos defectos deberían detectarse durante la prueba hidráulica.

4.10 CONTROL DE ROSCAS

Las roscas se deberán limpiar cuidadosamente, antes de ser verificadas con calibradores, pasando en forma manual el macho correspondiente, después de haber determinado, con los calibres tapones lisos, la conicidad correspondiente, ej.: 1:8; 1:16; 3:25

Se efectuará el control siguiente:



Control visual: se observará que no existan filetes defectuosos, arrancados, agrietados, desgastes o corrosión de crestas, etc. También se debe controlar que el numero de hilos efectivos no sea menor a lo establecido por las normas. Los calibres a utilizar serán de tapón roscado y lisos.

4.11 CONTROL DE ACCESORIOS

El control de accesorios, consistirá principalmente en:

a) La válvulab) El collarc) El capuchón (desmontable: cerrado o abierto)d) El aro base

4.12 CONTROL DE FUNCIONAMIENTO DE LA VÁLVULA

Cuando se desmonta una válvula, se colocará un rótulo que contenga los siguientes datos:

Número del cilindro Propietario Taller de montaje Fecha Observaciones

Con el fin de que las válvulas funcionen satisfactoriamente, cuando sean puestas nuevamente en servicio, deben tener un buen control y mantenimiento.

En particular todas las roscas deberán ser controladas para asegurar que los diámetros, flancos, filetes y largo, cumplan con lo establecido en la norma de aplicación.

Se debe controlar que la apertura y cierre se realice sin dificultad y que el vástago no tenga torceduras ni desgastes, que no presente corrosión, daño o exposición al calor y que no haya pérdida a través del vástago y obturador.

Las válvulas que tengan deformación, torcedura o daño serán condenadas. Un excesivo desgaste o daño serio será causa para su remplazo.

El mantenimiento de la válvula, cuando es factible de realizar, incluirá su limpieza, reemplazo de la empaquetadura, vástago o rectificación de asiento u obturador.



Se cuidará especialmente la lubricación de sus partes, ya sea porque se puede producir contaminación o porque la lubricación puede ser incompatible con el producto a almacenar en el cilindro.

Cada cilindro debe ser revalvulado, al finalizar el proceso de revisión periódica, usando la máquina extractora de válvulas y aplicando el torque óptimo necesario para asegurar un sello estanco entre la válvula y el cilindro.

Las válvulas ciegas o tapones deberán encontrarse en estado adecuado, tanto las roscas como el cuerpo y permanecerán, siempre que sea posible, protegiendo la rosca de conexión.

Las válvulas que pases la inspección, se devolverán juntamente con el cilindro correspondiente, para su revalvulado en taller de montaje.

Las válvulas rechazadas, con el informe respectivo, serán devueltas al taller de montaje, es importante destacar que la verificación del funcionamiento de la válvula bajo presión, es de responsabilidad del taller de montaje.

Si se da el caso que una válvula de un cilindro esté aparentemente obstruida o trabada, se procederá de la siguiente manera:

Se deberá tomar muy en cuenta que la operación de manipular válvulas obstruidas o trabadas con gases a presión, es sumamente peligrosa, y deberá ser realizada por personal debidamente capacitado y advertido. Se deberán tomar todas las precauciones de seguridad apropiadas para evitar accidentes, por la descarga descontrolada de gases de presión.

Al existir alguna duda, a tiempo de abrir la válvula de un cilindro con gas a presión, de que el cilindro aún esté presurizado con un gas contenido, se deberá introducir gas inerte a una presión de 5 bar, y deberá ser verificada su descarga.

Una vez establecido que no hay obstrucción, en el flujo de gas en la válvula del cilindro, recién se procederá a remover la misma.

Si se establece que un cilindro tiene la válvula obstruida, se lo apartará para una atención especial para posteriormente aplicar un sistema adecuado, previamente probado.

4.13 INSPECCIÓN VISUAL INTERNA

Tendrá por objeto verificar que en el interior del cilindro no existen sustancias extrañas, polvos o escamas de óxido, material suelto, etc., además se debe verificar el estado general del cilindro con respecto a corrosión, estado de sus paredes, cierre de fondo, y si tiene algún daño o



cualquier condición, que pueda indicar que el cilindro es inseguro para su uso, o que pueda contaminar el producto que va a transportar.

Después de completado el procedimiento de limpieza y secado, se aplicará una luz potente para una inspección más prolija, y se repetirán las operaciones de limpieza, si fuera necesario.

Para realizar la inspección interior se utilizará una sonda lumínica con intensidad suficiente para identificar cualquier defecto, indicado en el cuadro de límites de condena.

Cualquier cilindro que muestre signos de corrosión interna o suciedad, se podrá limpiar mediante los métodos detallados anteriormente, pero nunca se deberá sobrepasar una temperatura de 300°C, evitando de esta manera provocar daños térmicos al cilindro. Después de cada limpieza, se debe repetir la inspección visual.

A los cilindros que muestren signos de corrosión interna, se les aplicará los límites para condena previstos para los mismos efectos en la inspección externa.

4.14 ACCESORIOS PERMANENTES

Los accesorios de los cilindros se deterioran debido a tratos abusivos. Estos accesorios y la porción asociada del cilindro deben recibir una atención cuidadosa.

Las soldaduras no están permitidas.

Los aros base y collar, perderán su funcionalidad, cuando:

a) Sean la causa de que el cilindro no se mantenga estable y recto: distorsión, golpes, corrosión, etc.

b) No permitan que el capuchón de protección de la válvula estar fijo y firme: pérdida del aro, rosca delgada o averiada, etc.

Se debe inspeccionar cuidadosamente la sección de unión de anillos y cilindro, especialmente aquellos que se ajustan por aprieto, donde el intersticio pueda ser fuente de deterioro por corrosión, oculto por los accesorios.

4.15 MEDICION DE ESPESORES

1. El método a emplear en la medición de espesores será el de ultrasonido u otro igualmente idóneo.

2. Los equipos a utilizar serán de una marca reconocida, mantenidos en perfecto estado de funcionamiento y operados por personal



adecuadamente capacitado. Se contará con una probeta calibrada para su regulación. El instrumento tendrá una apreciación de por lo menos 0,1 mm.

3. La superficie a ser controlada se acondicionará eliminando la pintura, suciedad, óxidos e irregularidades para permitir un buen contacto entre el palpador y la pared del cilindro. Se controlará el espesor de la generatriz inferior y de juna hélice de paso a determinar, con un espaciado no mayor de 200 mm.

4. Se deberá verificar el espesor mínimo de las paredes del cilindro, tanto en la parte cilíndrica como en el fondo.

5. Se deberá medir el espesor en la zona de apoyo, de los cilindros con el piso, en tres puntos como mínimo.

4.16 ENSAYO HIDRÁULICO DE EXPANSIÓN VOLUMÉTRICA

En general, la prueba hidráulica se efectuará de acuerdo con las siguientes recomendaciones:

1. La presión de prueba será la indicada por el fabricante y estampada en el cilindro. Bajo ninguna circunstancia deberá ser excedida.

2. La presión de ensayo deberá mantenerse durante dos minutos como mínimo, y durante dicho período la presión registrada deberá permanecer sin variación.

3. Bajo estas condiciones el cilindro no debe mostrar pérdidas, deformación visible o defecto alguno.

4. Si hubiera pérdida en el sistema o en la conexión con el cilindro, estas deberán ser corregidas y el cilindro, nuevamente ensayado.

5. Se deberán tomar precauciones para observar pérdidas en la parte inferior del cilindro.

6. Una buena práctica consiste en elevar la presión hasta aproximadamente 2/3 de la presión final de ensayo y realizar la purga a través del sistema especialmente preparado para el efecto, y luego completar la presión.

El ensayo hidráulico de expansión volumétrica, se realizará en un laboratorio construido bajo un esquema mostrado a continuación:



5. PROCEDIMIENTO PARA REVISIÓN PROGRAMADA

5.1 Trabajos preliminares

1) Llene el cilindro con agua limpia.

2) Para aumentar el tiempo de vida del cilindro y del adaptador, la rosca del cilindro deberá ser limpiada y calibrada con una herramienta de limpieza de rosca adecuada. No use tarraja, que puede cortar o dañar las roscas.

3) Llene de agua la camisa de agua, a una capacidad de ¾ del total. Entre prueba y prueba se debe volver a llenar de agua la camisa, para compensar el agua derramada al someter a prueba cilindros de diferentes volúmenes.

4) Se sugiere que los cilindros sean probados por orden de tamaño, comenzando con los de menos volumen, minimizando de esta manera el tiempo en que la camisa está abierta y el efecto que puede tener la temperatura en la expansión de volumen de agua.

5) La camisa de agua deberá ser llenada cada noche y drenada y limpiada periódicamente, una vez al año o como se den las condiciones.

5.2 Preparación de la prueba

1) Envuelva con cinta teflón la rosca macho de ½” que se encuentra en la parte de debajo de la tapa de la camisa de agua y conecte la cabeza de acople rápido modelo A-300-1S (se encuentra en la caja de partes)

2) Envuelva con teflón e instale uno de los niples de conexión rápida, que se encuentran en la caja de partes, en cada uno de los adaptadores de prueba provistos. Nuevamente, apriete firmemente, cuidando de no dar sobre-torque.

3) Instale el adaptador de prueba en el cilindro lleno de agua, utilizando cinta teflón en la rosca del adaptador, o en un o-ring para los cilindros de rosca recta.

4) Atornille con la mano el adaptador encintado y apriete con una llave pequeña de 6” a 8”. No le dé sobre torque. Si el acople rápido A-300-1S/2S no está siendo usado, envuelva con cinta teflón el MPT de ½” en la tapa de camisa de agua y la rosca del adaptador de prueba. Atornille el adaptador de prueba, a mano, en el cilindro de encaje la rosca de ½” de la tapa de agua en el adaptador, apriete ambas conexiones girando de la tapa de la camisa de agua. Se prefiere menos este método que el



uso de los acoples rápidos (consume más tiempo y tiende a gastar los adaptadores).

Importante: Cuando se esté transportando la tapa de la camisa de agua conectada al cilindro, desde la prensa hasta la camisa de agua (o viceversa), no agarre o manipule el acople rápido, puesto que este tiene el resorte cargado. Si la manga del acople se mueve, el acople se abrirá, en cuyo caso el cilindro caerá al suelo. Manipule solamente la misma tapa.

5) Usando el puente grúa, transporte la tapa del cilindro conectado dentro de la camisa de agua, posicionando la tapa, de manera tal que la conexión de alta presión sea accesible a la línea de alta presión y que las ranuras de los pernos oscilantes se alineen. Asegure la tapa de la camisa de agua apretando uniformemente las mariposas.

5.3 Sangrado de la camisa de agua

1) Abra la válvula de la bureta a ser usada.

2) Cierre todas las otras válvulas del múltiple de buretas.

3) Abra la válvula de sangrado en la pestaña de la camisa de agua (Válvula D). Abra la válvula A en la consola permitiendo que el agua rebalse la camisa, sangrando el aire de la camisa y de la línea de la bureta.

4) A medida que el agua se eleva en la bureta, después de observar salir agua sin aire de la válvula D, cierre la válvula A de la consola y la válvula D de la camisa.

5) Deje abierta la válvula de la bureta en uso. El agua deberá estar en la parte superior de la misma.

5.4 Cero de la bureta

1) La marca indicadora de las buretas, a nivel de los ojos, es el punto de referencia al cual todas las lecturas de expansión serán tomadas. Mueva el tablero de buretas para arriba o para abajo, hasta que la marca 0 cc, en la parte baja de la bureta en uso, esté posicionada en el punto de referencia (alinear con la marca de referencia)

2) Abra la válvula de drenaje del múltiple de buretas, permitiendo que el nivel de agua descienda.

3) Cierre la válvula de drenaje cuando el nivel de agua (el fondo del menisco) en la bureta se alinee con la marca 0 cc en el marcador de referencia. Ahora el sistema ha sido puesto en cero.



5.5 Sangrado del cilindro

1) Conecte la línea flexible de lata presión al conector rápido de línea, ubicado en la parte superior de la tapa de la camisa (al lado de la tuerca hexagonal). La línea se empuja hasta que se oiga el clic del seguro. Para desconectar la línea, jale de la manga del conector y saque la línea del mismo. No operar el conector bajo presión.

2) Abra la válvula de sangrado (la más alta en la tapa de la camisa de agua, es decir, al lado de la tuerca hexagonal).

3) Abra ligeramente la válvula de agua en la consola.

4) Deje fluir el agua hasta que salga agua sin aire de la válvula de sangrado.

5) Cierre la válvula de sangrado.

6) Abra la válvula de agua de la consola, al menos una vuelta completa. Notará un pequeño aumento en el nivel de la bureta y posiblemente un movimiento hacia arriba del puntero del manómetro de prueba. Esto refleja la expansión del cilindro debido a la presión del agua de la calle. No vuelva a cero la bureta.

5.6 Pruebas a presión

1) Las presiones de prueba para cilindros tipo 3A y 3AA, generalmente son 5/3 de la presión de trabajo de los cilindros, es decir, si la presión de trabajo es 1800 psig, la presión de prueba será: 1800 x 5/3 = 3000 psig. Refiérase a la calcomanía en la cara anterior del manómetro, para las correspondientes presiones de trabajo y prueba de los cilindros..

2) Abra ligeramente la válvula de aire que activa la bomba. La velocidad de bombeo se ajusta controlando el caudal de aire mediante la válvula..

3) Cuando se alcance la presión de prueba, cierre la válvula C completamente.

5.7 Registro de expansiones

1) Mantenga la presión de prueba por el tiempo especificado en las normas (un mínimo de 30 segundos en la mayoría de los casos, preferentemente un minuto).

2) Baje el armazón de las buretas, de manera que el nivel de agua (fondo del menisco) en la bureta, se encuentre en el marcador de referencia.

3) Observe y registre la lectura de la bureta, expansión total, en centímetros cúbicos (cc).



4) Cierre la válvula de agua en la consola.

5) Lenta y ligeramente, abra la válvula de sangrado E en la camisa, aliviando la presión del cilindro de prueba, hasta que la presión en el manómetro, muestre una lectura de presión 0 (cero).

6) Deje abierta la válvula E. Es importante aliviar la presión a cero psi, lentamente.

7) Levante el armazón de las buretas, hasta que el nuevo nivel de agua en la bureta, esté nuevamente en el nivel del marcado de referencia.

8) Observe y registre la lectura de la bureta (expansión permanente), en cc.

5.8 Cálculos

Tenemos ahora ambas lecturas de las expansiones, total y permanente, para una presión dada de prueba. La expansión total no deberá ser igual o exceder un dado porcentaje de la expansión total. Como esté especificado en los reglamentos, frecuentemente 10%, para que el cilindro sea aceptado.

Fórmula:

Ejemplo 1.- Si la expansión total fue 100 cc; la expansión permanente fue 6 cc, entonces:

(6 cc / 100 cc) x 100 = 6% (menor que 10%, aceptable).

Ejemplo 2.- Si la expansión total fue de 50 cc y la expansión permanente fue 8 cc, entonces tenemos:

(8 cc / 50 cc) x 100 = 16% (mayor que 10%, inaceptable)

Se debe también registrar la expansión elástica del cilindro:

Expansión Elástica = Expansión Total – Expansión Permanente

O sea: Ejemplo 1.- Expansión elástica = 100 – 6 = 94 cc

Ejemplo 2.- Expansión elástica = 50 – 8 = 42 cc


Expansión Permanente Expansión total

x 100 = % de Expansión Elástica


El fabricante, los proveedores de gas, propietarios o agencias de gobierno, a veces establecen un límite en la expansión elástica permisible de cilindros específicos, por ejemplo: de acuerdo al tamaño, capacidad, tipo de uso, etc.

5.9 Procedimientos finales

1) Liberar la tapa de la camisa de agua

2) Llevar el cilindro hasta la prensa

3) Soltar la tapa en las conexiones rápidas y sacar el adaptador

4) Sacar el agua

5) Secar el cilindro inyectándole aire caliente.

5.10 RESUMEN

Las instrucciones completas que acabamos de detallar, pueden reducirse a los siguientes pasos simplificados:

1. Ponga el cilindro vacío en la prensa, saque la válvula, realice una inspección visual, llene el cilindro con agua e inserte el adaptador y coloque la tapa de la camisa de agua. Los reglamentos especifican que los cilindros deberán ser llenados con agua, 24 horas antes de la prueba, para conseguir estabilidad de la temperatura y permitir que el aire o gas escapen del agua.

2. Baje el cilindro dentro del agua y asegure la tapa

3. Llene de agua la camisa de agua y las líneas de bureta, sangrando todo el aire (válvulas A y D).

4. Nivele y ponga en cero la bureta. Nivel de agua a 0 cc y en cero del marcador de referencia.

5. Llene de agua el cilindro, sangrando todo el aire (válvulas B y D)

6. Active la bomba – deténgase a la presión de prueba – mantenga la presión por el tiempo especificado (válvula C).

7. Baje el nivel de agua de la bureta al marcador de referencia y registre la expansión total (cc).

8. Cierre la línea de agua de la bomba (válvula B) – lentamente alivie la presión (válvula E) hasta que el manómetro muestre presión 0.

9. Levante el nivel de agua de la bureta al marcador de referencia y registre la expansión permanente (cc).

10.Abra la camisa, remueva el cilindro, etc.

11.Calcule y registre el porcentaje elástico y la expansión elástica.



Importante: El cilindro de calibración provisto, deberá ser usado diariamente, para verificar el sistema. Se dan varias lecturas de expansión a presiones elevadas, con expansión permanente cero.

En cada nivel, la expansión y la lectura de presión deberán corresponder. No exceda la presión máxima de calibración, ya que las calibraciones del cilindro pueden ser afectadas.

Mantenga el cilindro de calibración lleno con agua todo el tiempo, preferentemente con un adaptador de prueba, permanentemente acoplado

Los cilindros codificados DOT deberán ser probados por técnicas apropiadas.

Los cilindros deberán estar apropiadamente alojados dentro de la camisa de agua, todo el tiempo, cuando se encuentren presurizados.

6. TRABAJOS EN EL CILINDRO:

6.1 SECADO DEL CILINDRO

1) Luego de la inspección visual interna; de las mediciones de espesores por ultrasonido; y con posterioridad al ensayo hidráulico de expansión volumétrica y antes de la pintura del cilindro, tanto las superficies internas como las externas del mismo, deben ser secadas en un grado apropiado a los requerimientos exigidos por estos ensayos e inspecciones.

2) Para proceder al secado, en primer lugar se calentará el cilindro a una temperatura que oscila entre 50 y 70°C, luego inyectar aire seco y caliente, hasta lograr que toda la humedad haya sido eliminada. En caso no se disponga de la suficiente cantidad de aire seco y caliente, se usará una lanza para introducir el aire dentro del cilindro. Para inyectar el aire, se cuenta con una batería de secado, que permite secar hasta seis cilindros simultáneamente.

6.2 REMARCADO

Después de haber completado la revisión periódica satisfactoriamente, se acuñará, en los cilindros, la siguiente información:

Logotipo del Taller encargado de la revisión

Fecha de la revisión (mes y año)

Mes y año de vencimiento.

En caso de que la nueva masa sea significativamente diferente de la masa originalmente estampada en el cilindro, se deberá estampar la nueva



masa, sin eliminar el valor estampado originalmente, agregándole una “x”. Por ejemplo: Mx

6.3 REVALVULADO Y MONTAJE

Si corresponde, se montará la válvula y el anillo, nuevamente en el cilindro. Se utilizará el torque adecuado al diámetro y conicidad de la rosca.

Si corresponde, se montará el cilindro en el vehículo en que vino instalado, previo a ello se deberán inspeccionar todas las conexiones del cilindro con el vehículo.

6.4 PINTURA EXTERIOR

Los cilindros serán pintados de acuerdo a normas establecidas, para lo cual se efectuará el siguiente procedimiento:

1) Se preparará la superficie hasta metal base, aplicando un arenado según la norma SSP SP5.

2) Se lavará la superficie con el detergente industrial especial para remover todo tipo de aceites y grasas. Luego se secará con un paño seco apropiado, que no deje pelusas.

3) Se procederá al pintado con una máquina de pintar airless, aplicando primero una capa de pintura epóxica anticorrosiva con inhibidores de corrosión, con un espesor de 40 µm, después del secado de esta capa se aplicará una capa de pintura alquídica resistente a los rayos ultravioletas, con un espesor de 40 µm.

6.5 REGISTROS Y EMISIÓN DE INFORMES

Se llevará un registro escrito y otro en computadora, de cada una de las revisiones periódicas realizadas a cada cilindro. Para este fin se utilizará un formulario especial, el mismo que deberá estar debidamente firmado por el personal autorizado que realizó la inspección, y estar debidamente sellados con los sellos de la empresa o taller revisor.



6.6 DESTRUCCIÓN DE CILINDROS CONDENADOS

Los cilindros que hayan sido declarados no adecuados, inservibles o peligrosos para su uso, es decir que hayan sido condenados, se destruirán mediante su aplastamiento en una prensa hidráulica, provista para tal fin.

En caso de que la distancia a cualquiera de los extremos sea mayor a 1 m se procederá a sucesivos aplastamientos con intervalos de 1 m entre ellos.

Cuando se procede al aplastamiento de los cilindros, se deberá tener mucho cuidado de no aplastar la zona donde está estampada la información del cilindro.

Se deberá llevar un registro físico de los cilindros destruidos (hard copy) y además un registro computarizado.

6.7 FORMULA

Para calcular el espesor del cilindro, se aplicará la siguiente fórmula:

6.8 NORMAS UTILIZADAS

Para la preparación de este documento, se han utilizado las siguientes normas:

Norma Boliviana NB-ISO 17025 “Requisitos generales para la competencia de laboratorios de ensayo y calibración”

Norma Argentina IRAM 2529-1 “Cilindros de acero – Parte 1 : Revisión periódica”

Norma Argentina IRAM 2670-3 “Cisternas no criogénicas para el transporte de gases comprimidos, licuados y disueltos a presión. Condiciones para su llenado, revisión periódica y mantenimiento”


e = Ph x D

20 Rc

1,3+ Ph

DONDE:e = Espesor de la pared en mmPh = Presión de prueba en barRc = Tensión de fluencia en N/mm2

D = Diámetro del cilindro en mm


Norma GE N° 1-144 de Gases del Estado Argentino “Especificación Técnica para la revisión periódica de cilindros sin costura para GNC”

USA Code of Federal Regulations, Title 49 CFR Parts 170 to 179 “Regulations pertaining to the requalification of retesting DOT high pressure gas cylinders”

Compressed Gas Association, Inc. of USA: CGA C-1 “Methods for Hidrostatic Testing of Compressed Gas Cilinders”

7. PROCEDIMIENTO PARA DETECCIÓN Y CORRECCIÓN DE FALLAS

Este acápite tiene por objeto normalizar los procedimientos, que se deberán seguir para la detección de fallas que se presenten en los equipos y, las consiguientes acciones correctivas, que se deberán aplicar para reparar las fallas mencionadas. Se tratará de abarcar, en este procedimiento, a todos los equipos utilizados en el laboratorio.

Naturalmente que la responsabilidad, del cumplimiento de normas, recae principalmente en el Jefe de Planta, que deberá controlar que el procedimiento escrito, sea correctamente aplicado y el Jefe de Laboratorio, que tiene la responsabilidad de aplicar el presente procedimiento y una vez terminada la falla, efectuar la acción correctiva, dentro de los pasos establecidos.

7.1 EQUIPO DE PRUEBA HIDRÁULICA

Si el equipo de prueba ha sido adecuadamente instalado y es operado correctamente, no se deberían experimentar problemas en operarlo. Sin embargo, en el caso que aparezcan problemas de operación, se puede utilizar la lista de síntomas y soluciones, descrita a continuación:

SINTOMA / PROBLEMA APARENTE

CAUSA POSIBLE / SOLUCIÓN

La bomba de aire se atasca o detiene, a una presión menor que la presión de prueba deseada.

Verifique, en el manómetro de aire, la presión del aire de accionamiento, para asegurarse que el aire de entrada está en el rango de 80-100 psig. Si es demasiado bajo, abra el regulador, abra el regulador de aire en la consola, o revise se compresor de aire.

El manómetro indica que la bomba no será capaz de levantar presión, mientras el nivel de agua en la bureta

Posibles fugas de:

a) Agua del cilindro bajo prueba dentro de la camisa de agua. Vuelva a sellar la tapa con el acople y



aumenta, o la presión cae con un aumento en el nivel de agua de la bureta.

las conexiones del niple del acople con el acople y del adaptador al cilindro.

b) El sello del acoplador rápido se ha desgastado, reemplácelo.

c) Hay una fuga en el cilindro, generalmente un hueco tamaño de alfiler. Pruebe el próximo cilindro o el cilindro de calibración y si el equipo está bien, el anterior cilindro tiene fugas.

La presión baja lentamente, con la correspondiente caída en el nivel de agua en la bureta.

a) Puede ser una pequeña caída inicial de la presión, debido a la continua expansión del cilindro, mientras se encuentra a presión de pruebas.

b) Retardo en el sellado de la válvula check, a la salida de la bomba. Limpie internamente la válvula check y reemplace partes desgastadas.

c) Posible pequeña fuga en el sistema de alta presión. Visualmente inspeccione buscando fugas de agua en: Verifique el pistón de la bomba de prueba, la

base y el área de válvulas. En el múltiple de alta presión, en la parte

trasera de la consola, verifique la válvula de seguridad y alivio.

Acoples en el manómetro registrador Línea de alta presión, línea rígida s.s. La conexión de acople rápido entre la

manguera flexible de alta presión y la tapa de la camisa de agua.

Válvula de sangrado en alta presión en la tuerca hexagonal de la camisa.

Dificultad en bombear a la presión de prueba. El puntero del manómetro cae con cada bombeo de la bomba.

La válvula check de entrada en la bomba de prueba, no está sellando completamente. Limpie las partes internas y verifique la válvula. Reemplace las partes gastadas.

Dificultad en bombear Purgue todo el aire atrapado en el sistema de alta presión

La bomba se activa, pero el manómetro de prueba no se mueve sino hasta que alcanza 200-500 psig, luego salta hasta la presión de prueba o la aguja se cuelga.

a) Indicación de que el amortiguador de presión está bloqueado. Hay un amortiguador de presión en el múltiple alta presión del manómetro y el registrador de presión. Reemplace el amortiguador.

b) La aguja está tocando el vidrio del manómetro.c) El elemento del manómetro está gastado.



El nivel de agua en la bureta de prueba cae cuando no hay presión en el cilindro probado.

Indica una fuga entre la válvula A de agua de la consola y la camisa de agua. Verificar:a) Conectores de la válvulab) Conectores de la línea de cobrec) Línea de cobred) Conexión en la camisae) La línea de la bureta a la conexión con la camisa,

línea de cobre, línea de goma, válvulas del múltiple de buretas, conexiones de la bureta con el manguito de goma de las válvulas.

f) La válvula de sangrado en la parte plana de la tapa de la camisa.

g) El sello O-ring en la junta de la tapa de la camisaO es posible:a) Una caída lenta puede resultar cuando cae la

temperatura del agua y la camisa de agua.b) Demasiado aire en el agua o que no se haya

purgado el aire adecuadamente.Elevación del nivel de agua en la bureta, cuando no se ha aplicado presión al cilindro siendo probado

a) Fuga de agua por la válvula A de la consola. Cierre la entrada de agua para verificar la válvula

b) Fuga de agua del cilindro a ser probado hacia la camisa. Asegúrese que la válvula E está abierta.

c) Aumento de temperatura del agua de la camisa de agua, que resulta cuando se agrega agua “hasta el tope” en suficiente volumen, y el agua introducida tiene temperatura significativamente menor que la temperatura ambiente del taller. Llene la camisa cada noche, pruebe primero los cilindros más pequeños y luego los más grandes, en orden de tamaño, con el objeto de minimizar el volumen de agua a aumentar, hasta llegar al tope. También mantenga la camisa de agua y las cañerías lo más alejadas posible de los rayos directos del sol. Llene los cilindros, a ser probados, el día anterior.

En el llenado inicial de la camisa de agua, deje reposar por 12 a 24 horas, antes de verificar las lecturas el cilindro de calibración.

Las lecturas de expansión permanente caen por debajo de 0 cc.

a) Baje la presión a 0 psig lentamente. Bajar la presión muy rápido, tiende a colapsar el cilindro.

b) Vuelva a verificar el procedimiento. Asegúrese que no está volviendo a poner cero la bureta después de purgar el cilindro a ser probado

c) Asegúrese que la línea de la camisa de agua hacia la bureta, se mueve hacia arriba sin curva



o trampas de aire en ningún punto.No se están obteniendo las lecturas correctas, cuando se prueba el cilindro de calibración.

a) Vuelva a verificar el procedimiento. Asegúrese que no está volviendo a poner cero la bureta después de purgar el cilindro a ser probado

b) Asegúrese que tiene el tablero, de buretas, nivelado y que está tomando todas las lecturas en el marcador de referencia

c) Si se excedió la presión máxima del cilindro de calibración, la curva de calibración puede haber cambiado

d) La calibración del manómetro de prueba puede haberse desplazado. Se pueden realizar ajustes menores extrayendo la cara del manómetro y, sin presión en el manómetro, se sostiene la aguja y se gira el tornillo de ajuste en la aguja hacia la derecha del centro. Los manómetros deberían ser calibrados en forma periódica.

Burbujas de agua son visibles subiendo continuamente en las buretas de prueba.

Indica la formación de material orgánico dentro de las camisa de agua. Limpie dentro del tanque.

La bomba no funciona a) Para bombas neumáticas:1) Verifique la provisión de aire2) Limite o ajuste el regulador de aire3) Limpie el filtro de aire4) Si el pistón no se está moviendo de arriba

hacia abajo, pero está recibiendo aire, la transmisión de la cabeza de aire puede estar “colgada” o requerir servicio.

5) Mala lubricación. Limpie, rellene y ajuste lubrificador.

b) En bombas con motor eléctrico: Atasco debido a desalineación entre la cabeza

de mando y el eslabón ded mando con el excéntrico, etc.

En todas las bombas:Si se han instalado nuevas válvulas check u otras

partes y la bomba no funciona, las partes pueden no haber sido instaladas correctamente.



7.2 MAQUINA DE EXTRAER Y COLOCAR VÁLVULAS

Los mecanismos hidráulicos son unidades de precisión y su operación uniforme y continua depende del cuidado que se tenga con ellos. Por tanto, no se debe descuidar los sistemas hidráulicos, manténgalos limpios, cambie de aceite y el filtro de aceite, en los intervalos establecidos.

Si a pesar de estas precauciones, el equipo no funciona correctamente, el problema puede ser encaminado a una de las siguientes causas posibles:

1) Uso del tipo de aceite equivocado o con la viscosidad no apropiada.

2) Insuficiente fluido en el sistema

3) Presencia de airee en el sistema

4) Daño mecánico o daño estructural

5) Filtraciones internas o externas

6) Polvo, empaquetaduras dañadas, lodo, óxido, etc., en el sistema

7) Ajustes inadecuados

8) Enfriador de aceite taponado, sucio o con fugas.

Algunas de las posibles causas de problemas específicos que pueden ser encontrados, y su remedio, se indican en la siguiente tabla:

1.- Incapacidad de la bomba de bombear fluido

Causas posibles Soluciones

1. Bajo nivel de fluido en el tanque 1. Agregue el aceite recomendado y verifique el nivel en ambos lados de la pantalla del tanque, para asegurarse que la línea de succión esté sumergida

2. El tubo de entrada de aceite o filtro de succión, se encuentran obstruidos.

2. Limpie el filtro o de alguna manera libere la obstrucción

3. Hay fuga de agua en la línea de succión, lo que dificulta el cebado, produciendo ruido y un funcionamiento irregular del circuito de succión.

3. Repare fugas

4. El eje de la bomba gira demasiado lento como para autocebarse (bombas con aspas solamente)

4. Verifique las recomendaciones sobre la velocidad mínima en la literatura descriptiva por el fabricante



5. La viscosidad del aceite es muy pesada para levantar el cebado.

5. Use un aceite con menor viscosidad. Siga las recomendaciones del fabricante para cada temperatura y servicio dados

6. El eje gira en la dirección equivocada

6. Debe ser revertida de inmediato, para prevenir que el eje se tome y que las partes se rompan debido a la falta de aceite.

7. El eje u otras partes internas de la bomba se encuentran rotos. La chaveta o el acople están rotos.

7. Refiérase a la literatura provista por el fabricante, para seguir las instrucciones de reemplazo

8. Polvo en la bomba 8. Desarme y limpie

9. En las bombas de salida variable, el bombeo no es el correcto

9. Verifique las instrucciones del fabricante de la bomba

2.- No hay presión en el sistema


1. La bomba no bombea aceite por cualquiera de las razones citadas arriba

1. Siga las instrucciones dadas arriba

2. La válvula de alivio no está funcionando correctamente.

a) El punto fijado para la válvula no es suficientemente alto

b) Pérdidas en la válvula

c) Resorte roto en la válvula de alivio

2. Ver abajo

a) Aumente la presión fijada de las válvulas

b) Revise la empaquetadura y vuelva a asentar

c) Reemplace el resorte y ajuste la válvula

3. Aspa o aspas trancadas en las ranuras del rotor (en bombas de aspas solamente)

3. Inspecciones si no hay pedazos de metal incrustados o aceite pegajoso

4. Cabeza demasiado suelta (poco frecuente)

4. No debe estar muy apretada. Ver instrucciones antes de apretar.

5. Recirculación libre de aceite al tanque, a través del sistema

5. La válvula direccional puede estar en la posición abierta – central (neutro) o puede que alguna otra línea de



retorno haya sido abierta sin intención

6. Pérdidas internas en las válvulas de control o cilindros

6. Para determinar el lugar en forma progresiva, bloquee varias partes del circuito. Cuando el problema haya sido resuelto, repárelo.

3.- La bomba hace ruidos


1. Línea de succión parcialmente taponada, filtro de succión o tubo de succión restringido

1. Limpie la succión, la rejilla o elimine la restricción. Asegúrese que la línea de succión esté completamente abierta

2. Fugas de aire

a) En las juntas de la cañería de succión de la bomba

b) En la empaquetadura del eje de la bomba (si existe)

c) Aire aspirado a través de una abertura en la tubería de entrada

a) Haga la prueba bañando con aceite las juntas y al mismo tiempo, escuchando si el sonido de la bomba en operación cambia.

b) Bañe con aceite el eje y al mismo tiempo escuche si el sonido de la bomba en operación cambia.

c) Asegúrese que las líneas de succión y retorno estén bien por debajo del nivel de aceite del tanque. Agregue aceite al tanque si es necesario

3. Hay burbujas de aire en la toma de aceite

3. Use un aceite hidráulico que contenga un atenuador de espuma

4. El escape de aire del tanque está taponado

4. El tanque deberá ser libre de “respirar” aire. Limpie o reemplace el respiradero.

5. La bomba funciona demasiado rápido

5. Verifique la velocidad máxima recomendada por el fabricante.

6. Aceite de viscosidad demasiado elevada

6. Use aceite de viscosidad menor. Siga las recomendaciones del fabricante en cuanto a dadas temperaturas y tipos de servicio

7. Filtro demasiado pequeño 7. Su capacidad puede ser adecuada



solamente cuando recién es limpiado y debería tener capacidad adicional.

8. Trapos, papeles, etc., han sido absorbidos por la línea de succión o la bomba

8. Quítelas

9. Acople desalineado 9. Vuelva a alinear

10. La cabeza de la bomba se encuentra demasiado suelta o hay una empaquetadura fallada en la cabeza

10. Pruebe bañando con aceite la cabeza, reemplace la empaquetadura o apriete la cabeza según sea necesario.

11. Las aspas de la bomba se encuentran trabadas

11. Inspeccione si no hay pedazos de metal incrustados o aceite pegajoso, y vuelva a armar.

12. Piezas gastadas o rotas 12. Reemplácelas.

4.- Fugas de aceite alrededor de la bomba


1. Empaquetadura del eje, gastada 1.- Reemplazar

2. Cabeza de aceite en la conexión del tubo de succión

2.- Algunas veces es necesario, pero por lo general produce fugas pequeñas. Mantenga las juntas apretadas

3. Empaquetadura de la cabeza, dañada

3. Reemplace

5.- Desgaste excesivo


1. Material abrasivo en el aceite hidráulico, siendo circulado a través de la bomba

1. Instale el filtro apropiado o cambie el aceite con más frecuencia

2. Viscosidad del aceite demasiado baja, en condiciones de trabajo

2. Verifique las recomendaciones del fabricante de la bomba, o consulte a su ingeniero de lubricación.

3. Elevada presión sostenida por 3. Verifique los valores máximos



sobre la presión máxima de trabajo de la bomba

fijados para la válvula de alivio o la válvula reguladora

4. Transmisión desalineada o correa de transmisión apretada

4. Verifique y corrija

5. La recirculación de aire produce vibración en el sistema

5.- Elimine del aire del sistema

6.- Rotura de partes dentro de la cabeza de la bomba


1. Excesiva presión por encima de la presión máxima admitida por la bomba

1. Verifique los valores máximos fijados para la válvula de alivio o la válvula reguladora

2. Atasco debido a la falta de aceite 2. Verifique con más frecuencia el nivel de aceite del tanque, el filtro de aceite y posibles restricciones en la línea de succión.

3. Materiales sólidos se incrustan en la bomba

3. Instale un filtro en la línea de succión

4. Los pernos de la cabeza están demasiado apretados

4. Siga las recomendaciones del fabricante de la bomba

7.3 OPERACIÓN INCORRECTA DE LOS MECANISMOS DE ACCIONAMIENTO

1.- Sistema inoperante


1. Cualquiera de las causas listadas arriba

1. Siga las recomendaciones dadas arriba



2.- Los mecanismos se deslizan cuando se paran en una posición intermedia


1. Fugas internas en los cilindros de accionamiento o en las válvulas de operación

1. Reemplace la empaquetadura del pistón o reemplace el cilindro si las paredes están rayadas. Reemplace o repare la válvula

2. La válvula de disco en la válvula selectora, no está asentada

2. Limpie la unidad para remover cualquier materia extraña, luego verifique la luz de la leva.

3.- Tiempo de operación más largo de lo especificado


1. Aire en el sistema 1. Sangre el sistema

2. Fuga interna en el cilindro de accionamiento o en la válvula selectora

2. Ver remedio en ítem anterior (2), 1 y 2

3. Bomba desgastada 3. Repare o reemplace

4. Si la acción es floja cuando se arranca, pero algo menos floja después que la temperatura de operación ha aumentado, o si la acción se hace más lenta después de calentado, es posible que la viscosidad del aceite sea demasiado baja

4. Consulte las recomendaciones del fabricante o a su proveedor de aceite para la viscosidad correcta.

5. Baja presión auxiliar de control 5. Las líneas de control pueden ser muy pequeñas, particularmente si son muy largas

4.- Fugas externas de aceite


1. Tapas 1. Apretar si es posible o reemplace la empaquetadura si es necesario

2. Prensa estopa 2. Apriete o reemplace la pita, si es



necesario

5.- Desgaste anormal de la prensa estopa


1. El cilindro no está asegurado firmemente a la carcaza, causando vibración

1. Apriete. Esto deberá ser verificado con frecuencia

2. Desalineamiento entre el cilindro y la barra de extensión del pistón

2. Verifique y corrija

3. Carga lateral en la barra del pistón 3. Revise la construcción para eliminar cargas laterales.

7.4 OPERACIÓN INCORRECTA DEL ACUMULADOR

La presión del acumulador cae repentinamente cuando se modifica la posición de la válvula selectora


1. Fugas internas o externas en el acumulador

1. Repare la fuga o reemplace el núcleo de la válvula del acumulador

Calentamiento debido a condiciones en el sistema


1. Líneas obstruidas 1. Si las líneas están pellizcadas, reemplácelas; si están parcialmente taponadas, por cualquier razón, elimine las obstrucciones

2. Entregas grandes de la bomba, no son descargadas apropiadamente

2. Asegúrese que las válvulas de centro abierto, están neutralizadas y que todas las válvulas de alivio de presión están en la posición correcta. Solo pequeños volúmenes de la bomba deberían permanecer a altas presiones, cuando se esté ajustando algo o haciendo funcionar la bomba en vacío por largos períodos de tiempo



3. Radiación insuficiente 3. Use enfriamiento artificial

4. Fugas internas 4. Localice las fugas y reemplace las empaquetaduras

5. Tanque demasiado pequeño como para proveer suficiente enfriamiento

5. Reemplace el tanque con uno más grande o instale un enfriador

6. Válvulas o tuberías subdimensionadas

6. Revise la velocidad del flujo a través de líneas y válvulas y compare con las recomendaciones del fabricante. Si es excesivo, reemplace instalando equipamiento más grande

NOTA: Si el sistema opera en forma continua a temperaturas elevadas, deberá considerarse la instalación de un enfriador de aceite.

7.5 OPERACIÓN IMPROPIA DE LOS FLUIDOS DE MOTOR

1.- El motor gira en la dirección equivocada


1. Entubado incorrecto entre la válvula de control y motor

1. Verifique el circuito para determinar el entubado correcto

2.- El motor no gira o no desarrolla la apropiada velocidad de torque


1. El ajuste de la válvula de alivio por sobrecarga del sistema no ha sido fijada lo suficientemente alto

1. Verifique la presión del sistema y vuelva a fijar (reset) la válvula de alivio

2. La válvula de alivio se queda abierta

2. Remueva la suciedad bajo la bola o pistón de ajuste de presión

3. Hay libre recirculación de aceite al tanque a través del sistema

3. La válvula de control puede estar en la posición abierta neutralizada en el centro o alguna línea puede haber sido dejada abierta. Repare o reemplace la válvula

4. El mecanismo de transmisión se 4. Saque el motor y verifique los



atasca debido a desalineamiento requerimientos de torque del eje de transmisión

5. La bomba no entrega suficiente presión o volumen

5. Verifique la entrega y presión de la bomba

6. El acople del motor no está colocado en el ángulo apropiado (motores ajustables)

5. Ajuste el ángulo de acople del motor mediante el volante de mano

3.- Fuga externa de aceite de motor


1. Fugas en las empaquetaduras (puede ser debido a que el drenaje del tanque ha sido conectado, si esto es requerido)

1. Reemplace (si la línea de drenaje es requerida, esta deberá estar conectada directamente al tanque)



8. ESPECIFICACIÓN DE REQUISITOS (IBNORCA).


PARTE VI

REQUISITOS PARA LA HABILITACIÓN DE

TALLERES DE RECALIFICACIÓN DE

CILINDROS PARA GAS NATURAL COMPRIMIDO


El Instituto Boliviano de Normalización y Calidad (IBNORCA), reglamenta los requisitos para la habilitación de talleres de Recalificación de Cilindros para Gas natural Comprimido, mediante el Documento, Código. ESP-OIM-14, Versión: 00, Vigente desde: 2006-10-16, en sus partes importantes señala:

1. Gestión del documento. Debe ser especificado con el nombre de archivo: ESP-OIM-14.DOC. Con los nombres de los responsables en la: Elaboración, Revisión y Aprobación del documento, con las respectivas firmas y fechas correspondientes.

2. Objeto. Establecer los requisitos para la habilitación de talleres de recalificación de cilindros para gas natural comprimido.

3. Alcance. Estos requisitos se aplican a toda solicitud para habilitación de talleres de recalificación de cilindros para gas natural comprimido, en todas las regionales de IBNORCA.

4. Requisitos. IBNORCA, basados en el reglamento al Decreto Supremo N° 27956 de fecha 2004-12-22, realiza la habilitación de talleres de recalificación de cilindros para gas natural comprimido, para este fin los interesados deben cumplir con los requisitos descritos a continuación.

El interesado deberá presentar una solicitud de habilitación para la recalificación de cilindros para gas natural comprimido, dirigida al jefe del Organismo de Inspección Metalmecánica e Hidrocarburos de IBNORCA, adjuntado el MANUAL DE OPERACIONES, que debe contener como mínimo lo siguiente:

Titulo. Manual de operaciones para realizar la recalificación de cilindros para gas natural comprimido.

Objetivo. Objetivo a alcanzar con el manual de Operaciones.

Alcance y campo de aplicación. Recalificación de cilindros para gas natural comprimido.

Responsabilidades. Quien o quienes se responsabilizan y de qué son responsables.

Procedimientos. La descripción de los procedimientos en detalle de las operaciones a realizar para la recalificación de cilindros de gas natural comprimido

- Preparación. Operaciones previas que se deben efectuar antes de la recalificación de cilindros para gas natural comprimido.

- Recalificación de los cilindros. Descripción del proceso

- Inspección visual. Revisión visual de todos los cilindros



Competencia técnica de la empresa. Identificación, documentación y experiencia de la empresa.

Competencia técnica del personal. Experiencia y Curriculum Vitae, documentado de cada persona.

Equipos. Listado, especificación, fotografías y mantenimiento de los equipos a utilizarse en todas las operaciones.

Instrumentos. Listado, especificación, fotografías y certificados de calibración vigente de los instrumentos.

Seguridad y Salud Ocupacional. Disposiciones para preservar la salud y seguridad del personal de la empresa y ajenas a ella.

Equipos de Protección Personal. Listado, especificación, periodicidad de cambio del equipo personal y/o mantenimientos.

Equipos para contingencias. Listado, especificación, periodicidad de cambio de los equipos y/o mantenimientos requeridos en contingencias.

Plan de contingencias. Desarrollo de acciones al presentarse diversos tipos de contingencias.

Formato de documentos. El formato de documentos a usar; registros, informes y otros.

NOTA. Una vez concluida la evaluación del MANUAL DE OPERACIONES se emitirá la habilitación correspondiente, además, el manual deberá ser actualizado anualmente.

8.1 INSTALACIONES

El Taller de recertificación debe tener instalado laboratorio, que debe cumplir con todas las normativas exigidas, tanto por las Normas como por el fabricante de los equipos de prueba. Contará, como mínimo, con los siguientes equipos:

Equipo de Hidroarenado Equipo de Pintado

Medidor de espesores de pintura

Equipo de Limpieza Interna y externa

Juego de Calibradores

Gatos Hidráulicos

Medidor de espesores de ultrasonido



Extractor Hidráulico para válvulas

Grúa para manipuleo de los cilindros

Medidor de expansión volumétrica de los cilindros

Bomba Hidráulica (Máx presión 7.000 psi)

Tablero de instrumentos de control, compuesto por:o Manómetroso Buretaso Registrador automático de presión

o Válvulas de control

o Reloj Cilindros patrón Equipo de secado para batería de cilindros

Compresor de aire (120 psi, 20 cfm)

Herramientas varias

Máquina de soldar eléctrica

Equipo oxiacetilénico

Equipo de computación

8. 2 EQUIPAMIENTO MINIMO NECESARIO. GENERALIDADES

1) Toda tubería, válvula, accesorio y componente que forma el sistema, estará diseñado para resistir una presión doble de la máxima de presión de prueba de cualquier cilindro (600 kg/cm2).

2) Los manómetros cumplirán con lo indicado en la norma IRAM-IAP A 5165

3) La instalación sed diseñará para evitar y eliminar el gas atrapado en el cilindro, cumpliendo las normas legales vigentes.

4) El centro de revisión de cilindros debe cumplir:

Requisitos de inspección en el registro de centros de revisión para cilindros de GNC, contando con una organización técnico comercial-administrativa de recursos materiales y humanos, adecuada en sus aspectos de capacitación, experiencia e idoneidad en esta especialidad.



Planillas y documentación de registro, seguimiento y dictamen diario de los cilindros procesados y de sus componentes, desde su recepción por orden del taller de montaje, hasta su reenvío, diagrama de flujo de las tareas de acuerdo con la organización del centro de revisión, que haya sido aprobada.

8.3 OTRO EQUIPAMIENTO INDISPENSABLE

1. Equipo de eliminación de gases, adecuado a la legislación de aplicación.

2. Equipo de compresión de gases inertes de baja presión (5 bar)

3. Equipo de Desvalvulado

4. Recipientes de recolección de muestras individuales, de sustancias halladas en los cilindros, para su control posterior, identificando adecuadamente la muestra.

5. Calibres patrones para rosca de cilindros y de válvulas

6. Equipo para extracción de válvula obstruida (bajo presión)

7. Cantidad y tipo de tapones de protección, adecuados a los distintos tipos de roscas aprobadas.

8. Cepilladora de alambre de acero; arenadora; granalladora externa; lavadora química no corrosiva o cualquier tipo de equipo para sacar la pintura, hasta el metal base.

9. Amoladora

10. Deshumificador ó calentador de aire, con sus correspondientes lanzas.

11. Equipo para limpieza interior del cilindro y lavadora química no corrosiva,

12. Equipo lumínico de inspección interna de cilindros (sonda de iluminación interior).

13. Balanza calibrada, de capacidad suficiente y precisión de 100 gr.

14. Medidor de espesor por ultrasonido de marca reconocida, con calibrador de medición, que asegure 0,1 mm de lectura.



15. Equipo completo de prueba hidráulica, con expansión volumétrica, según norma IRAM 2587 con registrador.

16. Equipo de pintura (anticorrosiva y de terminación) en cabina.

17. Prensa de aplastamiento de cilindros inutilizados y/o corte de cilindros incluyendo roscas y grabado del cilindro.

18. Juego de cuños completos (letras y números) para remarcación de cilindros.

8.4 DESCRIPCION DEL PROCESO EN CADA CILINDRO

Control de identidad, datos del fabricante Venteo de gases incluidos Desvalvulado, medición del torque Inertización con Nitrógeno Inspección de válvula, control de funcionamiento Control de rosca, normas y estado Análisis dimensional del cilindro Limpieza exterior Limpieza interior Despintado y preparación de la superficie Inspección visual externa Medición de espesores por ultrasonido Dureza Inspección visual interna Control de masa y tara Control del volumen por peso lleno Prueba hidráulica y análisis de deformación permanente Proceso de datos, informes, aceptación y rechazo Acuñado Secado Pintado Destrucción del cilindro condenado

8.5 INSTALACIONES CIVILES Y SERVICIOS

Lo mínimo necesario, en obras civiles y servicios, para la instalación del taller:

Galpón cubierto de mínimo 250 m2

Dos oficinas cubiertas y cerradas de 25 m2



Instalación de agua corriente, con un consumo diario de 6000 L.

Alcantarillado

Servicio de aire comprimido

Corriente eléctrica trifásica

Línea telefónica

PC con internet



BIBLIOGRAFIA

INSTITUTO BOLIVIANO DE NORMALIZACIÓN Y CALIDAD (IBNORCA). www.ibnorca.org

HIDROCRBUROS BOLIVIA. www.hidrocarburosbolivia.coml

HIDROTEST, Manual de Operaciones, Ing. Franz Torrico

Gas Natural Comprimido Vehicular. GNCV. Biblioteca Virtual, Autor: Sena. Bogotá 2002

MECANICAVirtual, www.mecanicavirtual.org/

Web Corporativa Gas Natural. www.gasnatural.com.co

GAS NATURAL VEHICULAR. http://html.rincondelvago.com/gas-natural-vehicular.html

MONOGRFIAS.COM. http://www.monografias.com/

PRAXCAIR. CHILE. www.praxair.com/sa/cl/

COMPAÑÍA TECNICA DE GAS, Santa Cruz, Bolivia www.comtecgas.com

CORPODIB. Corporación para el Desarrollo de Industrial de la Biotecnología. Manuales y Memorias GNCV CD. Bogotá. 2000.

CROUSE, William H. Automotive Engines, Fuel, Lubricating, Cooling Systems, Chassüs and Body, Electrical Equipement. Me Graw-Hill

FACOM. Manual de Herramientas. Cortesía de "Quinteros Limitada". Bogotá D.C.

GENERAL MOTOR COMPANY. CHEVROLET. On-Board Diagnostics - Generation One (I) andTwo (II). Departamento post-venta.

ICONTEC, Instituto de Normas Técnicas Colombianas. Normas Técnicas de la Tecnología de Gas Natural Comprimido Vehicular. Bogotá D.C. 2001.

LANDI. CD room. Información técnica de equipos de conversión. Italia. 1999.

RENAULT. Tecnología del automóvil. Regie Nationale des Usines Renault Paris.

SNAP-ON MUNDIAL. Manual de Herramientas. Cortesia de"lmpointer LTDA". Pereira.

VETRONIX CORPORATION. Manual de Operación del probador Multi-funcional. Master tech.


http://www.comtecgas.com/

http://www.praxair.com/sa/cl/

http://www.monografias.com/

http://html.rincondelvago.com/gas-natural-vehicular.html

http://html.rincondelvago.com/gas-natural-vehicular.html

http://www.gasnatural.com.co/

http://www.mecanicavirtual.org/

http://www.hidrocarburosbolivia.coml/

http://www.ibnorca.org/


CONTENIDO

Pág

Introducción 1

PARTE I GAS NATURAL COMPRIMIDO 31 Introducción 4 2 Aspectos relacionados con el Gas Natural Comprimido

53 Conveniencias e Inconveniencias del uso de GNV 74 Uso internacional del GNV 10

PARTE II EL VEHICULO 125 Estructura del vehículo 13 6. Funcionamiento del Motor de Combustión Interna 16 7. Sistemas del Control de Emisiones 20

PARTE III DIAGNOSTICO 278. Diagnóstico para conversión. Proceso del Diagnóstico 289. Herramientas y Equipos de Diagnóstico 38

PARTE IV PRUEBAS DE LABORATORIO 4810. Pruebas Hidrostáticas, Neumáticas. 49

10.1 Prueba Hidrostática 5110.2 Prueba Neumática 5210.3 Pruebas Para Detectar Fugas o Escapes 5310.4. Normas de Seguridad 54

11. Métodos de prueba hidrostática de cilindros de gas comprimido 56 1. Método de la expansión volumétrica en camisa de agua

2. Método de expansión directa 11.2 Inspección de los cilindros 57 11.3 Método ce la camisa de agua 58

PARTE V BANCO DE PRUEBAS 71

12. BANCO DE INSPECCION DE CILINDROS DE ACERO 72 - Limites de condena en relación a defectos físicos y materiales 80 - Diagrama esquemático del equipo de camisa de agua 87

5. Procedimiento para revisión programada 88 6. Trabajos en el cilindro 93 7. Procedimientos para detección y corrección de fallas 96

PARTE VI REQUISITOS PARA LA HABILITACIÓN DEL BANCO DE PRUEBAS 1098. Especificación de Requisitos (IBNORCA) 110 Equipamiento mínimo necesario. Generalidades 112 Descripción del proceso en cada cilindro 114

BIBLIOGRAFIA 115


ing. e. mariaca 2009

Documents