PNTP ISO 6406: Ensayos de Cilindros de Gas de Acero

PROYECTO DE NORMA
TÉCNICA PERUANA
PNTP ISO 6406
2002
Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales-INDECOPI
Calle de La Prosa 138, San Borja (Lima 41) Apartado 145
Lima, Perú
Ensayos e inspecciones de cilindros para gas fabricados con
acero sin costura
(EQV ISO 6406 Periodic inspection and testing of seamless steel gas cylinders)
Periodic inspection and testing of seamless steel gas cylinders
2002-10-30
1ª Edición
“Este documento se encuentra en etapa de estudio, sujeto a posible
cambio. No debe ser usado como Norma Técnica Peruana.”
Precio basado en ## páginas
I.C.S.:(numeración)
ESTA NORMA ES RECOMENDABLE
Descriptores: (términos)
ÍNDICE
página
.
1.
2.
3
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15
ÍNDICE
PREFACIO
INTRODUCCION
OBJETO
CAMPO DE APLICACIÓN
REFERENCIAS NORMATIVAS
LISTA DE PROCEDIMIENTOS PARA INSPECCIONES
Y ENSAYOS PERIÓDICOS
INTERVALOS ENTRE LAS INSPECCIONES Y
ENSAYOS PERIÓDICOS
IDENTIFICACIÓN DEL CILINDRO Y PREPARACIÓN PARA
LA INSPECCIÓN Y ENSAYO
INSPECCION VISUAL EXTERNA
INSPECCIÓN VISUAL INTERNA
ENSAYOS SUPLEMENTARIOS
VERIFICACIÓN DEL PESO DEL CILINDRO
INSPECCIÓN DE LA ROSCA INTERNA DEL CILINDRO(HILOS)
ENSAYO HIDRÁULICO
INSPECCIÓN DE LA VÁLVULA
OPERACIONES FINALES
RECHAZO Y DESTRUCCIÓN DE CILINDROS INSERVIBLES
ANTECEDENTES
i
ii
iii
1
1
1
2
2
3
3
4
4
4
5
5
6
6
8
9
ANEXOS
A - INTERVALOS ENTRE INSPECCIONES Y ENSAYOS PERIÓDICOS
B – PROCEDIMIENTO A SEGUIR EN EL CASO DE POSIBLE
OBSTRUCCIÓN EN LA VÁLVULA
C- DESCRIPCIÓN Y EVALUACIÓN DE DEFECTOS Y CONDICIONES DE
RECHAZO PARA CILINDROS DE ACERO SIN COSTURA PARA GASES EN EL
MOMENTO DE LA INSPECCIÓN
D- ENSAYO HIDRÁULICO DE PRESIÓN
E- ENSAYOS DE EXPANSIÓN VOLUMÉTRICA DE CILINDROS DE GASES
F- INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO DE LAS VÁLVULAS – PROCEDIMIENTOS
RECOMENDADOS
G- ANILLOS DE FECHA DE ENSAYO PARA LOS CILINDROS DE GASES
i
PREFACIO
A.
RESEÑA HISTÓRICA
A.1 El presente Proyecto de Norma Técnica Peruana fue elaborado por el Comité Técnico
de Normalización de Cilindros para Gases Atmosféricos Comprimidos: Oxígeno,
Nitrógeno, Argón, Helio y sus Correspondientes Mezclas, mediante el Sistema 1 o de
Adopción, durante los meses de febrero a octubre del 2002, siendo aprobado como
Proyecto de Norma Técnica Peruana, el 30 de octubre del 2002.
A.2 El Comité Técnico de Normalización de Cilindros para Gases Atmosféricos
Comprimidos: Oxígeno, Nitrógeno, Argón, Helio y sus Correspondientes Mezclas,
presentó a la Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales -CRT-, con fecha
noviembre del 2002, el PNTP-ISO 6406:2002 Ensayos e inspecciones de cilindros
para gas fabricados con acero sin costura, para su revisión y aprobación, previa a la
etapa de discusión pública.
A.3 Este Proyecto de Norma Técnica Peruana utilizó como antecedente la Norma ISO
6406 Periodic inspection and testing of seamless steel gas cylinders. El presente
Proyecto de Norma Técnica Peruana presenta cambios editoriales referidos
principalmente a terminología empleada propia del idioma español y a las prácticas y
experiencias propias del ámbito nacional, habiendo sido estructurado de acuerdo a las
Guías Peruanas GP 001:1995 y GP 002:1995.
B. INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIÓN DEL
PROYECTO DE NORMA TECNICA PERUANA
Secretaría
Comité de Gases de la Sociedad
Nacional de Industrias
Secretario
Sr. Jaime Miranda Dibos
ENTIDAD
REPRESENTANTE
CIA PRAXAIR PERU SA – CILBRAS
Miguel Morán Gallegos
Miguel Córdova
ii
ARGENTOIL
Carlos Dammert Rebagliati
TAYLOR WHARTON
Eduardo Drew
AGA SA
Luis Albornoz Sanz
Juan Villavicencio Mazuelos
INDURA SA PERÚ
Jorge Gutiérrez La Madrid
José Luis Cisneros
MESSER GASES SA
Juan Bedoya Barclay
José Dibos Oneto
MINISTERIO DE INDUSTRIAS
Mercedes Junchaya Martínez
Manuel Chirito Jara
MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS
Luis Zavaleta Vargas
Norvic Chicchón Ugarte
MINISTERIO DE TRANSPORTES
Rocío Cacho Cruz
José Guillén Bocanegra
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
María Orbezo Del Rosario
Edgar Argumé Chávez
COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU
Ricardo Lama Ramírez
Martha Agama Ulloa
TECSUP
Guillermo Jaramillo Carpio
iii
INTRODUCCION
La experiencia en la inspección y ensayo de cilindros es un factor importante en la
determinación de la aptitud de un cilindro para retornar al servicio.
Las inspecciones y ensayos deben ser realizadas sólo por personas competentes en la
materia, para asegurar a todos los involucrados que los cilindros se encuentran dentro de
los límites permisibles para un uso continuo y seguro.
---oooOooo---
iv
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Ensayos e inspecciones de cilindros para gas fabricados con
acero sin costura
OBJETO
Este proyecto de Norma Técnica Peruana establece los ensayos e inspecciones para cilindros de
gas fabricados con acero sin costura.
1.
CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma especifica los requerimientos mínimos para inspecciones periódicas y ensayos con
el objeto de verificar la integridad de los cilindros de gas de forma que se pueda aceptar su
continuidad en el servicio.
Esto es aplicable a cilindros de acero sin costura diseñados para almacenar y transportar
gases comprimidos, disueltos o licuados bajo presión (excluyendo el acetileno), cuyas
capacidades de agua al rebose están en el rango desde 0,5 hasta 150 litros inclusive. También
es aplicable, en tanto sea práctico hacerlo, para cilindros de menos de 0,5 litros.
2.
REFERENCIAS NORMATIVAS
Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto, constituyen
requisitos de este Proyecto de Norma Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en
vigencia en el momento de esta publicación. Como toda Norma está sujeta a revisión, se
recomienda a aquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar
las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente. El Organismo Peruano de
Normalización posee la información de las Normas Técnicas Peruanas en vigencia en todo
momento.
2.1 Normas Técnicas Peruanas
No hay Normas Técnicas Peruanas ni disposiciones que sean citadas como referencia
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2.2 Normas Técnicas Internacionales
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
ISO 32:1977, Gas cylinders for medical use – Marking for
identification of content.
ISO 448:1981, Gas cylinders for industrial use – Marking for
identification of content.
ISO 4705:1983, Refillable seamless steel gas cylinders
ISO 10286:1996, Gas cylinders - Terminology
ISO 10297: 1999, Gas cylinder valves – Specifications and testing
ISO 13341: 1997, Transportable gas cylinders –Fitting of valves to gas
cylinders
3. LISTA DE PROCEDIMIENTOS
PERIÓDICOS
PARA
INSPECCIONES
Y
ENSAYOS
Cada cilindro debe ser sometido a inspecciones y ensayos periódicos. Los siguientes
procedimientos forman parte de los requerimientos básicos para las inspecciones y ensayos:
a. Identificación del cilindro y preparación para la inspección y ensayo
b. Inspección visual externa
c. Inspección visual interna
d. Pesado del cilindro
e. Inspección de las roscas del cilindro
f. Ensayo hidráulico
g. Inspección de la válvula
h. Operaciones finales
Cuando exista alguna duda sobre la condición del cilindro después que estas inspecciones y
ensayos hayan sido efectuados, se deberán llevar a cabo ensayos adicionales.
4. INTERVALOS ENTRE LAS INSPECCIONES Y ENSAYOS PERIÓDICOS
Los intervalos entre las inspecciones y ensayos periódicos se indican en el anexo A.
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5. IDENTIFICACIÓN DEL CILINDRO Y PREPARACIÓN PARA LA INSPECCION Y
ENSAYO.
Antes que algún tipo de trabajo sea realizado, el cilindro y su contenido deben ser
identificados. El cilindro debe ser vaciado usando un procedimiento seguro, mediante el cual
la descarga de presión sea controlada.
Si se sospecha que la válvula de un cilindro está obstruida, se efectuará una verificación o
verificaciones para determinar si hay pase libre a través de la válvula o no. Los
procedimientos típicos de esta verificación se dan a conocer en el anexo B.
Se le dará especial atención a los cilindros que contengan gases inflamables, irritantes o
tóxicos. Los cilindros serán vaciados por un operador entrenado para manipular este tipo de
gases, en una estación de ensayo equipada adecuadamente
Los cilindros con contenido desconocido de gas o aquellos que no pueden ser vaciados en
forma segura y total, serán identificados adecuadamente y separados para un tratamiento
especial.
Habiéndose cumplido con las condiciones arriba indicadas, se procederá a retirar la válvula.
6. INSPECCIÓN VISUAL EXTERNA.
6.1
Se debe inspeccionar en primer lugar lo siguiente:
6.1.a Daños por fuego
6.1.b Quemaduras o marcas causadas por arco eléctrico o soldadura autógena
6.1.c Adiciones o modificaciones no autorizadas.
6.2 Se debe retirar de la superficie externa del cilindro coberturas plásticas, pintura suelta,
etiquetas, corrosión, aceites, alquitranes, breas y otros materiales extraños, por el medio
más adecuado..
6.3 Las marcas de identificación y sellos en bajo relieve (estampado) serán verificadas para
asegurar su conformidad con ISO 4705.
6.4
Se debe inspeccionar para detectar la existencia de lo siguiente:
6.4.a Abolladuras, cortes, estrías, protuberancias, rajaduras, picaduras, grietas, laminaciones o
pandeos.
6.4.b Corrosión (particularmente en la base)
6.4.c Otros defectos, tales como sellados en bajo relieve (estampados) no autorizados.
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Los límites de rechazo están dados en el anexo C
7. INSPECCIÓN VISUAL INTERNA
El cilindro debe ser inspeccionado internamente en toda su superficie usando un dispositivo
apropiado (ej. una linterna) para identificar algunos defectos similares a los indicados en 6.4.a
y 6.4.b. Cualquier revestimiento o forro internos del cilindro que puedan obstruir una
inspección visual interna completa tendrán que ser retirados. Cualquier cilindro que muestre
sustancias extrañas o señales significativas de corrosión interna deberá ser limpiado
interiormente mediante:
- granallado,
- pulverizado abrasivo con agua,
- herramientas para limpieza interior mecánica,
- lanzas con boquilla de vapor o de agua caliente,
- calentamiento controlado en un horno hasta que el cilindro alcance una
temperatura que no exceda de 350 C,
- rotación del cilindro con un material abrasivo en su interior,
- limpieza química
- otros métodos convenientes.
Se tendrá mucho cuidado para evitar daños al cilindro. Después de la limpieza, el cilindro
debe ser inspeccionado nuevamente.
Los límites de rechazo están dados en el anexo C.
8. ENSAYOS SUPLEMENTARIOS.
En los casos de dudas con respecto al tipo o severidad de un defecto encontrado en la
inspección visual, se pueden usar ensayos o métodos de examen adicionales, tales como
técnicas ultrasónicas u otros ensayos no destructivos.
9. VERIFICACIÓN DEL PESO DEL CILINDRO
El cilindro será pesado para compararlo con el peso original, el cual está marcado en el
hombro del mismo o se puede obtener por otros medios. Un cilindro que muestre una pérdida
de peso de más del 3% será sometido a inspecciones adicionales para determinar su aptitud
para seguir en servicio.
Un cilindro que tenga una diferencia de más del 5% de su peso original será rechazado a
menos que se pueda establecer claramente que el espesor de las paredes sea suficiente.
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Debe asegurarse que el cilindro esté libre de materias extrañas o corrosión en su interior en
forma previa al pesado.
10. INSPECCIÓN DE LA ROSCA INTERNA DEL CILINDRO ( HILOS )
10.1 La rosca interna del cuello del cilindro debe ser examinada para asegurarse que
tenga todos sus hilos completos, bien formados, limpios y libres de rebabas u otras
imperfecciones.
Cuando sea necesario y cuando lo permita el cuello, la rosca interna puede rectificarse para
asegurar que ésta tenga el número requerido de hilos para un colocado seguro de la válvula.
10.2 Cuando existe un collarín, éste se examinará para establecer si está fijado
adecuadamente y si su rosca está en buen estado.
Si el cilindro sufrió un daño cuando se reemplazó el collarín o si éste
soldándolo al cilindro, el cilindro debe ser retirado del servicio.
fue instalado
11. ENSAYO HIDRÁULICO
Cada cilindro debe ser sometido al ensayo de presión hidráulica. Este ensayo puede ser de dos
tipos:
11.1
Ensayo hidráulico de presión.
La presión de prueba se establecerá de acuerdo a la especificación marcada en el cilindro
en forma directa o indirecta de la presión de llenado, en concordancia a la norma nacional
o internacional bajo la cual fue fabricado el cilindro.
La presión de prueba se deberá mantener durante un período de por lo menos dos minutos
para asegurar que no exista una tendencia a la disminución de la presión y que esté
garantizada la hermeticidad.
El procedimiento se detalla en el anexo D. Cualquier cilindro que no cumpla con los
requerimientos de este ensayo deberá ser rechazado.
11.2
Ensayo de expansión volumétrica (Prueba hidrostática).
La presión de prueba se establecerá de acuerdo a la especificación marcada en el cilindro, en
forma directa o indirecta de la presión de llenado, en concordancia a la norma nacional o
internacional bajo la cual fue fabricado el cilindro.
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La expansión volumétrica permanente del cilindro, expresada como un porcentaje de la
expansión total a la presión de prueba, no deberá exceder del 10%.
Si el citado porcentaje excede el 10% se rechaza el cilindro. Sin embargo, si se puede
establecer claramente que una expansión volumétrica permanente aparentemente excesiva es
el resultado de una falla del equipo de ensayo, el cilindro puede ser ensayado nuevamente.
El procedimiento se detalla en el anexo E.
12. INSPECCIÓN DE LA VÁLVULA
Si el cilindro va a ser reincorporado al servicio, cada válvula deberá ser inspeccionada y
mantenida de tal manera que podrá operar adecuadamente y se podrá cerrar herméticamente,
de acuerdo a ISO 10297.
El procedimiento se detalla en el anexo F.
13.
OPERACIONES FINALES
13.1
Secado y limpieza
Se debe secar completamente el interior de cada cilindro. El interior del cilindro será
inspeccionado después del ensayo hidráulico para asegurarse que está seco y libre de
contaminación. La inspección visual interna indicada en la sección 7 se podrá
realizar luego del ensayo hidráulico. Cualquier contaminación deberá ser eliminada
usando un método adecuado. En caso que esta contaminación haya estado adherida a
las superficies internas del cilindro o se trate de corrosión, la inspección posterior a
su eliminación deberá determinar si existen causas para el rechazo del cilindro. De
no ser así, se le deberá someter a un ensayo hidráulico nuevamente, a una presión
10% mayor a la presión de prueba.
En caso que la inspección visual interna muestre defectos que son causa de
rechazo del cilindro, éste deberá ser rechazado a pesar de haber aprobado el
ensayo hidráulico.
13.2
Instalación de Válvula
La válvula se debe instalar en el cilindro usando un material de junta adecuado y el torque
óptimo necesarios para asegurar la hermeticidad entre la válvula y el cilindro.
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El torque aplicado será determinado en base a la medida, forma y conicidad de la rosca
(hilos), el material de la válvula y el tipo de material de junta usado.
El torque será suficiente para obtener el número requerido de hilos encajados. Un torquímetro
puede ser usado para establecer el torque requerido para el adecuado encajado de los hilos.
El procedimiento para la instalación de la válvula en el cilindro se detalla en el anexo G.
13.3 Indicación de la fecha del último ensayo hidráulico
La fecha del último ensayo debe ser indicada usando el método que se detalla en el anexo H,
que consiste en un código que usa un disco entre la válvula y el cilindro, el cual permite
establecer el año de la siguiente inspección. Este se detalla en el anexo H.
13.4 Marcado
Luego de completar satisfactoriamente la inspección periódica, el ensayo hidráulico y la
instalación de la válvula, se procederá con lo siguiente:
Para cilindros de gases licuados la tara será establecida pesando nuevamente el cilindro con su
nueva válvula y/o guarda fija. De existir diferencias significativas con respecto a la tara
original, ésta se rayará, pero permaneciendo legible. La nueva tara se marcará de manera
permanente y legible en el hombro del cilindro. Esta práctica puede hacerse extensiva a
cualquier cilindro de gas.
Todos los cilindros deben sellarse en bajo relieve (estampado) en forma adyacente a la
marca del ensayo anterior con:
-
el símbolo o logotipo de la estación o entidad que realiza el ensayo
-
fecha de ensayo (indicada por el mes y año)
Los caracteres de los sellos en bajo relieve (estampado) no deben tener menos de 6mm de
altura.
Cuando hay espacio libre en el collarín, éste podrá ser destinado para el marcado. Las marcas
se harán en el hombro, siempre y cuando el grosor de la pared en la parte del hombro sea
mayor al del resto del cilindro.
13.5 Pintado e Identificación
Cuando sea necesario, cada cilindro será pintado nuevamente.
Los contenidos serán identificados de acuerdo a ISO 448 e ISO 32.
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13.6 Registros
Todo registro de inspección y ensayo será archivado por el operador de la estación de ensayo
durante un tiempo no menor al período entre ensayos. El registro debe contener información
suficiente para identificar al cilindro y los resultados de la inspección o ensayo, como se
indica:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
l)
Propietario.
Número de serie.
Fecha de anterior ensayo.
Nombre del fabricante.
Especificaciones de manufactura.
Capacidad de agua al rebose.
Peso (si es aplicable).
Presiones de trabajo y de ensayo.
Fecha de la inspección actual.
Los resultados del ensayo.
La inspección realizada.
Observaciones o detalles de alguna modificación o reparación hecha al
cilindro.
m)
Firma del inspector.
14. RECHAZO Y DESTRUCCIÓN DE CILINDROS INSERVIBLES
Un cilindro rechazado bajo ninguna circunstancia será reintegrado al servicio. Deberá ser
destruido por el personal especializado de la estación de ensayo.
Las marcas en los cilindros serán tachadas, excepto su número de serie, en el caso que sea
necesario comprobar la identidad o propiedad del cilindro.
Debe asegurarse que el cilindro esté vacío de acuerdo a lo indicado en la sección 5 de esta
Norma.
Los siguientes métodos de destrucción podrán ser usados:
a) Aplastamiento de cilindros por dispositivos mecánicos
b) Perforación con llama en formas irregulares en el hombro del cilindro de orificios de
aproximadamente 10% del total de la superficie del hombro, no menores de 75 mm de
diámetro. En el caso que el cilindro sea de pared delgada se realizarán por lo menos tres (3)
perforaciones.
c) Corte irregular del cuello.
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La destrucción del cilindro debe realizarse en presencia del propietario o su representante,
quien deberá ser notificado con 15 días calendario de anticipación, siendo este un acto público
certificado notarialmente al que pueden asistir las empresas o personas interesadas. En caso
de no presentarse el propietario se procederá sin la presencia de éste, bastando que en el acta
figuren dos testigos (preferiblemente dos representantes de los fabricantes de gases
atmosféricos comprimidos).
La destrucción deberá efectuarse en un lugar abierto y ventilado, utilizando los equipos de
protección correspondientes.
Se debe levantar un acta de destrucción del cilindro que incluirá los datos del registro de las
inspecciones y ensayos, de acuerdo a la sección 13.6, contando con la firma de los
representantes de la estación de ensayo, del notario y de los testigos.
También deberá figurar en el acta la siguiente información:
a) Lugar y fecha de la destrucción del (los) cilindro (s).
b) Nombre é identificación personal del propietario del cilindro ó su representante si lo
hubiere.
c) Nombre del representante de la estación de ensayo que ordena la destrucción.
d) Nombre del notario que dá fé del acto público.
e) Nombre de los testigos.
f) Razón ó razones por lo que se cumple la orden de destrucción del (los)
cilindro (s).
15. ANTECEDENTES
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ANEXO A
INTERVALOS ENTRE INSPECCIONES Y ENSAYOS PERIÓDICOS
Tabla A.1 - Periodicidad de inspecciones y ensayos
Contenido del cilindro
Gases permanentes
Periodiodicidad de
inspecciones y ensayos
(años)
Oxígeno, argón, nitrógeno, helio, xenón,
kriptón, neón y mezclas de estos gases
5
Hidrógeno, aire comprimido
Trifluoruro de boro
3
Monóxido de carbono, metano, gas natural
Flúor
Gases de baja presión
licuables no corrosivos
Cloropentafluoroetano,
Clorotrifluoroetileno, butano, dimetil eter,
propano, ciclopropano, propileno,
diclorotetrafluoroetano,
octofluorociclobutano
Amoniaco, butadieno, oxido de etileno,
monometilamina, trimetilamina,
difluroetano, hexafluoroetano,
monobromometano, monocloroetano,
monocloroetileno, monoclorometano,
monofluoroetileno, trifluoroetano
Gases de baja presión
licuables corrosivos
Tricloruro de boro, cloruro de carbonilo,
cloro, trifluoruro de cloro, dióxido de
nitrógeno, cloruro de nitrosilo, dióxido de
azufre
10
5
2
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Gases de alta presión
licuables no corrosivos
Etileno, clorotrifluroetano,
Clorodifluorometano, clorodifluoroetano,
diclorodifluorometano, difluoroetileno,
diclorofluorometano
Hexafluroruro de azufre, trifluorometano,
etano
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10
5
Dióxido de carbono, monóxido de
nitrógeno
Gases de alta presión
licuables corrosivos
Cloruro de hidrógeno, sulfuro de
hidrógeno
2
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ANEXO B
PROCEDIMIENTO A SEGUIR EN EL CASO DE POSIBLE OBSTRUCCION EN LA
VALVULA
B.1 De existir alguna duda que no se libere el gas al abrir la válvula de un cilindro y que este
aún pueda contener gas residual bajo presión, deberá efectuarse una verificación o
verificaciones para establecer si hay pase libre a través de la válvula o si ésta se encuentra
obstruida. La verificación a realizar se hará mediante uno o más de los métodos
siguientes:
 Introducir gas a una presión de 5 bar y comprobar su descarga.
 Usar el dispositivo mostrado en la fig. B.1 para bombear en forma manual gas
inerte hacia dentro del cilindro.
 Para cilindros de gas licuado, comprobar que el peso total del cilindro sea el mismo
que la tara marcada en el cilindro. Si hay una diferencia positiva, el cilindro puede
contener gas licuado bajo presión o contaminantes sin presión.
B.2 Cuando se establezca que no existe obstrucción al flujo de gas en la válvula, ésta puede
ser retirada.
B.3 Cuando se encuentra un cilindro con la válvula obstruida, dañada o no operativa, éste
debe ser identificado adecuadamente y separado para una atención especial, como sigue:
a.- Perforar el cuerpo de la válvula hasta llegar al orificio que
conecta el interior del cilindro con el asiento de la válvula .
b.- Aflojar o perforar el tapón que aloja el disco de ruptura de una manera
controlada.
Estos métodos son aplicables sólo a cilindros de gases no tóxicos ni inflamables. Se deberán
tomar precauciones apropiadas de seguridad para asegurar que no se presenten riesgos
derivados de la descarga descontrolada de algún gas residual.
Cuando los contenidos sean tóxicos o inflamables, el método preferible es el de aflojar
parcialmente la válvula con el dispositivo mostrado en la figura B.2, que deberá estar
herméticamente asegurado al cilindro permitiendo una descarga segura de gas..
Estos procedimientos sólo deberán ser ejecutados por personal capacitado. La válvula sólo
podrá ser retirada luego que el gas haya sido descargado y que la presión en el cilindro haya
sido reducida hasta la presión atmosférica y, en el caso de los gases licuados, cuando no haya
rocío ni escarcha en el exterior del cilindro.
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ANEXO C
DESCRIPCIÓN Y EVALUACIÓN DE DEFECTOS Y CONDICIONES DE RECHAZO
PARA CILINDROS DE ACERO SIN COSTURA PARA GASES EN EL MOMENTO
DE LA INSPECCIÓN
C.1 GENERALIDADES
Los defectos de los cilindros para gases pueden ser físicos, de materiales o debido a
corrosión como resultado de condiciones ambientales o de servicio a las cuales el cilindro
haya estado expuesto durante su tiempo de vida.
El criterio del inspector será importante para determinar la condición de aceptación o
rechazo de un cilindro en los casos en que exista alguna duda.
Este anexo es aplicable a todos los cilindros, pero los que contengan gases con
características especiales pueden requerir de controles específicos.
Los defectos que presenten una muesca aguda pueden ser retirados mediante esmerilado,
mecanizado u otros métodos aprobados hasta lograr que la muesca pierda su perfil agudo
y pueda medirse su profundidad. Luego de esta acción, el grosor de la pared será
verificado.
Se pueden usar detectores ultrasónicos para verificar el espesor de la pared en la parte
más profunda del defecto.
C.2 DEFECTOS FÍSICOS O DE MATERIAL
La evaluación de los defectos físicos o de material en el cilindro debe ser llevada a cabo
de acuerdo con la tabla C.1
C.3 CORROSIÓN
C.3.1 Generalidades
Se requiere amplia experiencia y criterio para evaluar las condiciones de seguridad y
la aptitud para retornar al servicio los cilindros que tienen corrosión interna o externa.
Es importante que los óxidos de fierro y otros materiales de la corrosión se hayan
retirado completamente de la superficie del metal en forma previa a la inspección del
cilindro.
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C.3.2 Evaluación de la corrosión
Si la parte más profunda del defecto no puede ser medida o si su extensión no puede
ser evaluada usando equipo especial, el cilindro deberá ser rechazado.
La corrosión en la pared del cilindro será evaluada de acuerdo a la tabla C.2
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Tabla C.1
Defectos físicos y de material del cuerpo del cilindro
Defecto
Descripción
Pandeo
Protuberancia o hinchazón visible en la Todos los cilindros con este defecto.
pared del cilindro.
Abolladura (ver
figura C.1)
Una depresión en la pared del cilindro
causada por un golpe o presión de un
objeto que no ha penetrado ni retirado
el material.
Gases permanentes y licuados a alta presión. Cuando la profundidad
de cualquier abolladura excede 2 mm o si el diámetro de la misma es
menor que 30 veces su profundidad.
Gases licuados a baja presión. Cuando la profundidad de cualquier
abolladura excede la cuarta parte del diámetro de la misma.
En cilindros de pequeño diámetro estos límites pueden requerir ajuste a
criterio del inspector.
Las consideraciones de apariencia juegan un rol de importancia en la
evaluación de este defecto. La pared del cilindro no debe estar deformada
en forma excesiva o abrupta
Corte
Deformación del metal en la pared del
cilindro, con desplazamiento de
material, causada por un golpe de un
objeto con filo de tal naturaleza que se
produce una raya o estría,
disminuyendo el espesor de pared en
ese punto.
Una depresión en la pared del cilindro
causada por un golpe o presión de un
objeto donde ha habido penetración y
desplazamiento de material.
Cuando la longitud del corte excede 20% del diámetro del cilindro o si la
profundidad excede 15% del espesor de pared.
Los cortes producen un incremento puntual de las tensiones del material,
debiendo ser evaluados cuidadosamente.
Abolladura que
contiene un corte
(ver fig C.3)
Rajadura
Laminación
Condiciones de rechazo
Cuando el tamaño de la abolladura o el corte es mayor que las
dimensiones para su rechazo como defecto individual. ( ver líneas arriba).
Cuando ninguna de las condiciones de rechazo individuales por
abolladura o por corte son excedidas, pero la profundidad de cualquier
abolladura excede 1.5 mm o el diámetro de la misma es menor que 35
veces su profundidad y la longitud del corte es por lo menos igual al
diámetro de la abolladura.(ver fig C.2).
Fisura o grieta en el metal. ( ver fig
Todos los cilindros con este defecto.
C.4)
Formación de estratos o capas del
Todos los cilindros con este defecto.
material en la pared del cilindro que
pueden mostrarse como una
discontinuidad, rajadura o
protuberancia en su superficie. (ver fig.
C.5)
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Daños por acción
del fuego
Calentamiento excesivo general o
localizado de un cilindro evidenciado
generalmente por:
a) la carbonización o quemado de la
pintura u otro revestimiento.
b) la quemadura o escariado del metal.
c) distorsión de la geometría del
cilindro.
d) tapones de sello fundidos y válvula
fundida.
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Todos los cilindros que presenten alguno de los defectos b), c) o d).
Debe inspeccionarse las condiciones en que se encuentra el recubrimiento
protector del cilindro.
En el caso de presentar el defecto a), se rechazará si el recubrimiento se
ha quemado. Si solo se ha ensuciado con tizne, decolorado o ampollado y
se determina que la superficie del metal no ha sido afectada, se aceptará el
cilindro.
El motivo de rechazo es que los cilindros que han estado expuestos a la
acción del fuego han sufrido cambios en las propiedades de resistencia
mecánica del material.
El ensayo hidráulico no debe usarse para determinar la extensión del daño
producido por la acción del fuego.
Tapones o insertos Insertos metálicos adicionales en la
pared, en la base o en el cuello del
cilindro.
Se rechazará en caso que no constituya parte del diseño original del
cilindro y que haya afectado el material o la superficie del mismo.
Sellado en bajo
relieve
Marcado por medio de un cuño
metálico.
Cualquier cilindro con sellado en bajo relieve en su sección paralela
(cilíndrica).
Cuando el sellado en bajo relieve es ilegible, inadecuado o incorrecto,
salvo que se pueda establecer claramente que el cilindro cumple con todos
los requisitos de su especificación de fabricación. En este caso debe
corregirse el sellado.
Quemaduras por
arco eléctrico o
soplete
Quemadura del metal del cilindro
Todos los cilindros con este defecto.
presentando alguna(s) de las siguientes
evidencias:
- remoción del metal por escariado o
formación de cráteres;
- escariado o quemadura del metal base;
- una zona endurecida por acción del
calor aplicado; o
- depósito de metal soldado en el metal
o desplazamiento de éste.
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Tabla C.2
Corrosión de las paredes del cilindro
Defecto
Corrosión general
Descripción
Pérdida de espesor de pared sobre un área interna
o externa de mas del 20% de una de estas áreas
del cilindro. (ver fig C.7)
Es difícil medir la profundidad de este tipo de
corrosión y no siempre puede compararse
directamente con el espesor de pared original. A
menudo va acompañada de picaduras.
Condiciones de rechazo
Si la profundidad de penetración excede 20% del espesor o la
superficie original está totalmente afectada.
Si la corrosión es muy extensa o su profundidad está cercana al
límite de rechazo, deben efectuarse los siguientes ensayos:
a) Comprobar el espesor de pared remanente usando un detector
ultrasónico.
b) Un ensayo hidráulico de expansión volumétrica, debiendo
cumplir con una expansión volumétrica permanente menor del
2% de la expansión volumétrica total.
Corrosión local
Reducción general en el espesor de pared en un
área interna o externa menor que el 20% de una
de estas áreas del cilindro, o cuando hay cráteres
aislados de diámetro mayor que 10 mm. ( ver fig
C.8).
Si la profundidad de penetración excede 20% del espesor.
Si la profundidad está cercana al límite de rechazo, deben
efectuarse los siguientes ensayos:
a) Comprobar el espesor de pared remanente usando un detector
ultrasónico.
b) Un ensayo hidráulico de expansión volumétrica, debiendo
cumplir con una expansión volumétrica permanente menor del
2% de la expansión volumétrica total.
Corrosión en línea
o en cadena.
Picaduras no aisladas que se presentan casi
Si la longitud total de la zona de corrosión en cualquier
conectadas en un patrón o diseño contínuo en una dirección excede la circunferencia del cilindro o si la
banda estrecha o en una línea, tanto en dirección profundidad de cualquier picadura individual excede 25% del
longitudinal como circunferencial. (ver fig C.9) espesor original.
Corrosión en canal Una forma más concentrada de corrosión en línea Si la longitud total de la zona de corrosión en cualquier
o en cadena.
dirección excede la circunferencia del cilindro o si la
profundidad de cualquier picadura individual excede 25% del
espesor original.
Picaduras aisladas
Corrosión interna o externa en picaduras de hasta
10 mm de diámetro con una concentración no
mayor que una picadura por 500 mm2 de la
superficie.
Si la profundidad de una picadura de diámetro mayor de 5 mm
excede 25% del espesor original de pared.
Si la profundidad de una picadura de diámetro menor de 5 mm
excede 40% del espesor original de pared.
Cuando se aplican los criterios de rechazo indicados en la tabla C.2 las condiciones de uso del cilindro, la severidad del defecto
evaluado y los factores de seguridad involucrados en el diseño del cilindro deberán ser considerados.
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ANEXO D
ENSAYO HIDRAULICO DE PRESIÓN
D.1 EQUIPO PARA EL ENSAYO
D.1.1 Todas las tuberías fijas, tubos flexibles, válvulas, conexiones y componentes que
forman el sistema de presión en el equipo de ensayo deberán tener la capacidad para
resistir el doble de la máxima presión de prueba correspondiente a cualquiera de los
cilindros a ser ensayados.
D.1.2 Los manómetros deben ser de uso industrial, con una tolerancia de error del
1% bajo las condiciones de servicio, debiendo tener una escala tal que las presiones
de prueba queden comprendidas entre el 25% y el 75% del valor máximo de la escala.
El valor de la división mínima de la escala no deberá ser mayor del 2.5% del valor
máximo de la misma. Los manómetros deben ser ensayados con un manómetro patrón
con una frecuencia no menor de una vez al mes. El manómetro patrón debe ser
ensayado anualmente.
D.1.3 El diseño e instalación del equipo, así como la disposición de los cilindros
conectados a él, deben ser tales que eviten que el aire quede atrapado dentro del
sistema.
D.2 MÉTODO DEL ENSAYO
D.2.1 Se puede ensayar más de un cilindro al mismo tiempo, siempre que todos los
cilindros tengan la misma presión de prueba y que cada punto individual de ensayo
pueda ser aislado.
D.2.2 Antes de aplicar la presión, la superficie externa del cilindro debe estar
completamente seca.
D.2.3 Cuando se haya alcanzado la presión de prueba, el cilindro debe ser aislado de la
bomba y la presión debe mantenerse por un periodo mínimo de dos minutos. Durante
este tiempo la presión registrada en el manómetro debe permanecer constante..
D.2.4 Si hay alguna fuga en el sistema de presión, ésta debe ser corregida y el cilindro
será ensayado nuevamente a una presión que deberá ser de 10% mayor a la de prueba
o de 100 psig, la que resulte menor.
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D.3 SECUENCIA OPERACIONAL DEL ENSAYO
Todos los cilindros que se ensayan al mismo tiempo deben tener la misma presión de prueba.
D.3.1 Conectar los cilindros al dispositivo de ensayo con todas las válvulas abiertas.
D.3.2. Llenar por completo todos los cilindros con agua proveniente de la red pública
o de un tanque, usando una válvula de derivación (by-pass) .
D.3.3 Llenar la bomba y el sistema de tuberías con agua proveniente de la red pública o de un
tanque.
D.3.4 Cuando comience a salir agua de la válvula de purga de aire, cerrar tanto ésta,
como la válvula de derivación (by-pass). Incrementar la presión por medio de la
bomba hasta alcanzar la presión de prueba. Aislar la bomba del sistema, cerrando la
válvula de control principal.
D.3.5 Usar una línea de aire comprimido u otro sistema conveniente para retirar el
agua que pueda haber en el exterior del cilindro.
D.3.6 El sistema y los cilindros deberán permanecer a la presión de prueba, sin que
ésta varíe ni se opere la bomba, por un período mínimo de dos minutos.
D.3.7 Todos los cilindros serán inspeccionados visualmente por si se detecta vestigios
de agua en su superficie externa. La presencia de agua es señal de :
 Fuga en alguna conexión
 Un orificio o rajadura en alguno de los cilindros ensayados
Si se detecta vestigios de agua, el sistema deberá ser despresurizado abriendo lentamente la
válvula de purga de aire.
Si la presencia de agua se debe a una fuga en una conexión, ésta se ajustará y/o reparará, y el
ensayo se repetirá.
Si la presencia de agua se debe a un orificio o rajadura, el cilindro defectuoso será retirado, el
punto de ensayo deberá ser aislado y se repetirá el ensayo con los cilindros restantes que
estaban conectados al dispositivo de ensayo.
D.3.8 Si al final del período de ensayo de dos minutos la presión del sistema hubiera
disminuido, es una indicación que uno o más cilindros están fallando debido a la
presión o una fuga en el sistema.
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Si ocurre esto, todos los cilindros que estaban siendo ensayados se ensayarán
individualmente. Se rechazarán todos los cilindros que muestren caída de presión en el ensayo
individual, no atribuible a una falla del equipo.
D.4 Verificación del sistema
IMPORTANTE – ANTES DE INICIAR LAS PRUEBAS CADA DÍA, EL SISTEMA DE
ENSAYO DEBE SER PROBADO CON UNA PRECISION DE  1.0% PARA CADA
PRESION DE PRUEBA A SER APLICADA DURANTE ESE DIA. EL SISTEMA DE
PRESION INCLUYE TODOS LOS DISPOSITIVOS DE INDICACION DE PRESION,
SISTEMAS DE SUMINISTRO DE PRESION Y TUBERIA ASOCIADA QUE SERA
UTILIZADA DURANTE EL DIA. ( VER NOTA 2 SIGUIENTE)
El proceso de verificación se debe realizar como sigue:
1) Colocar un manómetro referencial en el sistema común de presión conectado con el
dispositivo de indicación de presión. Dicho manómetro referencial debe cumplir con lo
indicado en D.1.2.
2) Conectar un recipiente de presión adecuado lleno de agua al equipo de ensayo tal como un
cilindro cuya presión de prueba exceda o sea igual a la más alta presión de prueba que se
aplicará. Este recipiente provee un medio de amortiguación de presión hacia el cual se va a
bombear.
3) Elevar la presión del sistema de ensayo (monitoreando el manómetro referencial) hasta
alcanzar la presión de prueba a verificar inicialmente (la más baja a utilizar ese día).
4) Durante los 30 segundos en que se mantenga la presión, las lecturas del manómetro
referencial y el del dispositivo indicador de presión deben ser anotadas. La presión en el
dispositivo indicador deberá concordar con la indicada en el manómetro referencial dentro de
un margen de 1,0%. Las presiones en ambos dispositivos deben mantenerse estables durante
todo el tiempo de mantenimiento de la presión.
5) Continúe elevando la presión de prueba del sistema a presiones adicionales de prueba,
notando la tolerancia del 1,0%. Luego de verificar el sistema de prueba a la presión más alta,
la presión debe ser aliviada, y el manómetro referencial debe ser aislado o retirado del mismo.
6) Si las presiones observadas en el dispositivo de indicación de presión se encuentran dentro
del 1,0% con respecto al manómetro referencial, se puede proceder a ensayar cilindros. Sin
embargo, si esto no fuese así, entonces no se podrán realizar ensayos precisos, debiendo
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proceder al cambio o calibración del indicador de presión. En caso ambas lecturas hayan
caído, se deberá inspeccionar el sistema por posibles fugas.
Notas:
1.- En el caso que el sistema de ensayo deba ser probado a diferentes presiones, no es
necesario aliviar la presión después de cada una de ellas. Tampoco es necesario mantener 30
segundos en cada una, simplemente se deberá dejar que la presión se estabilice. Sin embargo,
es obligatorio que la presión más alta se mantenga durante 30 segundos antes de aliviar la
presión del sistema.
2.- Para asegurar una adecuada verificación del sistema, se requieren seleccionar varios
puntos de verificación, como sigue:
-
entre 500 psig (3450 Kpa) de cualquier presión de prueba para presiones de prueba igual ó
mayor que 3000 psig (20 680 Kpa) o:
entre 10% de cualquier presión de prueba para presiones de prueba menores a 3000 psig
( 20 680 Kpa) y:
a presiones por debajo de la menor presión de prueba a aplicar, y por encima de la mayor
presión de prueba a aplicar.
para todas las presiones de prueba correspondientes a los cilindros que van a ser
ensayados ese día.
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ANEXO E
ENSAYOS DE EXPANSIÓN VOLUMÉTRICA DE CILINDROS DE GASES
E. 1 Generalidades
Este anexo detalla dos métodos para determinar la expansión volumétrica de los cilindros de
acero sin costura para gases . Los métodos son:
a) el método por camisa de agua o prueba hidrostática (método preferible), y
b) el método sin camisa de agua.
El ensayo de expansión volumétrica por camisa de agua puede ser llevado a cabo usando
equipos con bureta de nivelación o con bureta fija.
E. 2 Equipos de ensayo
Los siguientes requerimientos son generales para los dos métodos de ensayo:
a) La tubería de ensayo de presión hidráulica debe ser capaz de resistir el doble de la
presión de prueba máxima de cualquier cilindro que será probado.
b) Las buretas de vidrio deben tener la longitud suficiente para contener la expansión
volumétrica total del cilindro y deberá tener un diámetro interno uniforme, de tal
manera que la expansión pueda ser leída con una precisión del 1% ó de 0,1 ml, la que
resulte mayor.
c) Los manómetros de presión deben ser de uso industrial, con una escala tal que las
presiones de prueba queden comprendidas entre el 25% y el 75% del valor máximo de
la escala. El valor de la división mínima de la escala no deberá ser mayor del 2,5% del
valor máximo de la misma. Los manómetros deberán ser ensayados a intervalos no
mayores de un mes, para lo cual puede usarse un cilindro calibrado, admitiéndose una
tolerancia de  1% del valor de la presión de prueba. En caso de usarse, los
manómetros registradores gráficos deben tener la misma escala y ajustarse a los
valores del manómetro indicador principal.
.
d) Se debe emplear un dispositivo adecuado para asegurar que ningún cilindro sea
sometido a una presión en exceso de su presión de prueba.
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e) En la instalación de la tubería se deben utilizar de preferencia curvaturas largas en vez
de codos y las tuberías de presión deben ser lo más cortas posible. La tubería flexible
debe ser capaz de resistir el doble de la presión de prueba máxima del equipo y debe
tener espesor suficiente de pared para prevenir su deformación.
f) Todas las uniones deben tener un ajuste hermético.
g) Cuando se instala el equipo, se debe tener cuidado de evitar que el sistema permita que
quede aire atrapado en su interior.
h) La bomba de presión hidráulica, válvulas, conexiones y tuberías deben ser de
dimensiones adecuadas y estar instaladas y mantenidas apropiadamente.
i) El agua usada para el ensayo debe ser limpia, sin arena ni materias orgánicas.
E.3 Ensayo de expansión volumétrica por camisa de agua
Este método de ensayo (también conocido como prueba hidrostática) requiere encerrar un
cilindro lleno de agua dentro de un recipiente de dimensiones adecuadas, llamado camisa,
también lleno de agua, estando el contenido del cilindro aislado de la camisa y sin tener
contacto con sus paredes, de tal manera que esté en libertad de expandirse en todas
direcciones . La expansión volumétrica total y cualquier otra expansión del cilindro son
medidas como la cantidad de agua desplazada por la expansión del cilindro bajo presión y por
la cantidad de agua desplazada después de haber liberado la presión. La expansión
permanente es calculada como un porcentaje de la expansión total.
La camisa de agua debe contar con un dispositivo de seguridad capaz de liberar la energía de
cualquier cilindro que pueda sufrir una ruptura en el ensayo de presión.
Se debe colocar una válvula de purga de aire en el punto más alto de la camisa. El diseño de
la camisa, así como sus tuberías y conexiones, deben permitir que las burbujas de aire fluyan
hacia la válvula de purga.
Los métodos para realizar este ensayo se describen en E.3.1 y E.3.2.
E.3.1 Método de bureta nivelable.
El equipo debe ser instalado como se muestra en la figura E.1. La bureta de medición debe ser
de posición regulable, de tal modo que el nivel de agua en la bureta esté a la misma altura
cuando se vean las lecturas del cero, de la expansión total y de la expansión permanente. La
conexión de la bureta a la camisa de agua debe ser de un diseño tal que permita un flujo libre
de agua en cualquier posición de la bureta.
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El nivel de agua en la bureta debe ubicarse sobre el punto más alto del conjunto de la camisa
de agua y tuberías de conexión. El indicador del punto de referencia para las lecturas debe
estar en posición tal que las lecturas de la bureta se obtengan a nivel de los ojos del
observador. Las lecturas correctas de nivel en la bureta son las que corresponden a la parte
inferior del menisco del agua en la bureta.
La diferencia entre la temperatura del agua del cilindro y la del agua de la camisa debe ser igual
o menor que 2°C, para prevenir una desviación en las lecturas de la bureta.
El procedimiento de ensayo a usarse será el siguiente:
a) Llenar el cilindro con agua, y acoplarlo a la cubierta de la camisa de agua. La
superficie del cilindro debe estar limpia.
b) Introducir el cilindro en la camisa y hermetizarla. Llenar la camisa con agua,
permitiendo que el aire sea purgado a través de la válvula de purga.
c)
Conectar el cilindro a la línea de presión. Ajustar la bureta a nivel cero mediante el
manipuleo de la válvula de llenado de la camisa y la válvula de drenaje. Observar
durante diez segundos que el nivel permanezca estable. Incrementar la presión hasta
dos tercios de la presión de prueba, detener la bomba y cerrar la válvula de suministro
de presión hidráulica. Verificar que la lectura de la bureta se mantenga constante. En
ningún caso debe aplicarse una presión mayor al 90% de la presión de prueba en
forma previa.
Nota 2 Un incremento en el nivel de agua indicará que la unión entre el cilindro y la camisa
tiene una fuga.
d) Accionar la bomba nuevamente y abrir la válvula de la línea de presión hidráulica
hasta que la presión de prueba del cilindro sea alcanzada. Cerrar la válvula de presión
hidráulica y detener la bomba. Mantener la presión por lo menos un minuto.
e) Bajar la bureta hasta que el nivel de agua se encuentre en la marca de referencia del
nivel cero. Tomar una lectura del nivel del agua en la bureta, asegurándose que se
encuentre estable. Esta lectura es la expansión total y debe ser anotada en el registro
del ensayo. Esta lectura debe aparecer en el certificado del ensayo, en caso que éste se
emita.
f) Abrir la válvula de drenaje de la línea hidráulica para aliviar la presión del cilindro.
Levantar la bureta hasta que el nivel de agua se encuentre en la marca de referencia
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del nivel cero. Verificar que la presión se encuentre en cero y que el nivel del agua sea
constante.
g) Leer el nivel de agua en la bureta. Esta lectura es la expansión permanente, si existiese
alguna, y deberá ser anotada en el registro del ensayo. Esta lectura debe aparecer en el
certificado del ensayo, en caso que éste se emita.
h) Verificar que la expansión volumétrica permanente EP no exceda del 10% de la
expansión volumétrica total ET, como se determina mediante el uso de la siguiente
fórmula:
EP x 100<10
ET
La expansión elástica EE se determina con la siguiente fórmula: ET – EP = EE
E.3.2 Método de bureta fija.
El equipo debe ser instalado como muestra la figura E.2.
El procedimiento para este método de ensayo es similar al descrito en E.3.1 exceptuando que
la bureta se encuentra fija.
a) Seguir los procedimientos E.3.1. a) y b)
b) Conectar el cilindro a la línea de presión.
c) Ajustar el nivel del agua a un valor de referencia. Aplicar presión hasta alcanzar la
presión de prueba. La lectura por encima del valor de referencia es la expansión total y
deberá ser anotada en el registro del ensayo. Esta lectura debe aparecer en el
certificado del ensayo, en caso que éste se emita.
d) Aliviar la presión. La lectura por encima del valor de referencia es la expansión
permanente y deberá ser anotada en el registro del ensayo. Esta lectura debe aparecer
en el certificado del ensayo, en caso que éste se emita.
e) Verificar que la expansión volumétrica permanente EP no exceda el 10% del total de la
expansión volumétrica ET como se determina usando la siguiente fórmula:
EP x 100<10
ET
La expansión elástica EE se determina con la siguiente fórmula:
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ET – EP = EE
E.3.3 Resultados y errores de los ensayos
Un cilindro que ha sido manejado adecuadamente en su uso, retiene sus condiciones
originales, a menos que haya sufrido daños o que haya sido afectado por la corrosión. En
general, un incremento de la expansión elástica indica una reducción del espesor medio de
pared de un cilindro. Una expansión permanente o porcentaje de expansión excesivos indican
que el material del cilindro está cerca de su límite elástico. Estas condiciones pueden deberse
a la corrosión o a cambios en las propiedades físicas causadas por calentamiento o
fragilización. La experiencia obtenida en estos ensayos ha mostrado que la cantidad de
cilindros que fallan es baja. Por ello, es necesario tener la certeza que estos cilindros serán
detectados.
a) Es necesario extremar el cuidado para tener la certeza que todas las partes del equipo
están funcionando apropiadamente y que se obtienen resultados exactos; de otra forma, el
ensayo no es válido. Cualquier fuga, por pequeña que sea, debe ser suprimida.
b) Si las lecturas de expansión obtenidas son muy altas, que podrían ser causadas por un
manómetro defectuoso o por fugas, puede suceder que se rechace un cilindro con espesor
de pared suficiente.
c) Si, por el contrario, las lecturas de volumen de agua desplazada son muy bajas, puede
suceder que se mantenga en servicio un cilindro con una pared peligrosamente delgada.
Estas lecturas muy bajas podrían deberse a: una fuga en la camisa de agua o en las
conexiones o accesorios, una lectura de igual nivel en la expansión total y en la
permanente, o por no haber tomado en cuenta el nivel cero.
d) Los errores en cualesquiera de las direcciones señaladas pueden deberse a variación de la
temperatura del agua entre el recipiente de camisa de agua y el cilindro.
e) Las lecturas del nivel cero, de la expansión total y de la expansión permanente deben
tomarse cuidadosamente, ya que las diferencias en las alturas del nivel de agua pueden
producir errores en la compresión del aire que pudiera haber quedado atrapado en la
camisa, además de los errores en la determinación de expansiones.
f) Si , debido a una falla del equipo de ensayo, no es posible mantener la presión de ensayo,
puede repetirse el ensayo a una presión incrementada como máximo en 10% ó en 0,7
Mpa (7 bar), cualesquiera de los valores que sea menor.
g) Cuando se detecta que una lectura en la bureta o la presión no permanecen estables, debe
efectuarse una determinación del estado del equipo para comprobar que no haya fugas u
otras fallas. Una vez subsanada la falla, debe repetirse el procedimiento de ensayo.
h) Si la expansión volumétrica permanente es mayor que el 10 % de la expansión total, el
cilindro debe ser rechazado y destruido, de acuerdo a lo indicado en la presente Norma.
i) Deben mantenerse limpias la bureta y la camisa de agua. Esta última debe ser drenada y
limpiada en forma periódica para eliminar sedimentos.
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E.3.4 Calibración del equipo
a) Para comprobar la exactitud del equipo de ensayo, de su(s) manómetro(s) y de la
operación misma debe usarse un cilindro calibrado cuya expansión elástica, a presión
conocida, haya sido determinada dentro de una exactitud de + 1%. El cilindro debe
tener una carta de calibración que muestra la expansión volumétrica para cada presión
de prueba. Dicho cilindro no tiene expansión permanente en el rango de presiones de
prueba para las que ha sido calibrado.
b) El equipo de ensayo debe ser calibrado:
b.1) cada mes, si se usa frecuentemente;
b.2) cada vez que vaya a ser usado, si se usa esporádicamente;
b.3) cada vez que haya dudas respecto a su exactitud;
b.4) cada vez que el valor de expansión permanente registrada en un ensayo esté en la
cercanía del límite de rechazo, sea por exceso o por defecto.
c) El cilindro calibrado debe ser contrastado y certificado, con un aparato de ensayo a
base de masas patrones, por lo menos, una vez cada 5 años, o contra otro cilindro
calibrado que haya sido contrastado y certificado con un aparato de ensayo a base de
masas patrones, dentro de los últimos 5 años.
d) Los manómetros deben contrastarse con un manómetro patrón por lo menos una vez
cada seis meses, debiendo concordar los valores de ambos con una variación máxima
de  1%. Un manómetro patrón debe contrastarse y certificarse por lo menos una vez
cada 12 meses.
e) Tanto los manómetros como los cilindros calibrados sólo deben ser usados dentro de
los rangos de presiones a las cuales han sido calibrados.
f) El cilindro calibrado no debe ser sometido a:
f.1) presiones en exceso de su rango calibrado
f.2) medios o acciones que puedan corroer, deteriorar o alterar el espesor de sus
paredes
f.3) caídas, impactos y otras acciones que puedan afectar su forma o superficie.
f.4) temperaturas de congelación del agua cuando estaba lleno de agua o temperaturas
criogénicas
f.5) exposición al fuego, soldadura o a arcos eléctricos.
g) El cilindro calibrado debe estar aproximadamente a la misma temperatura que el agua
y el equipo de ensayo antes de ser usado.
h) El procedimiento de calibración del equipo de ensayo se debe efectuar ensayando el
cilindro calibrado mediante los procedimientos antes descritos, salvo que no se usa el
manómetro como referencia, sino la expansión que se indica en la bureta. Se deberán
observar las siguientes indicaciones:
h.1) se debe incrementar la presión hasta que la expansión sea igual a la que
corresponde, de acuerdo a la carta de calibración del cilindro, a cada una de las
presiones de prueba
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h.2) debe mantenerse cada una de las presiones durante 30 segundos y entonces, leer la
presión en el manómetro
h.3) verificar que la presión manométrica indique la presión de ensayo dentro de una
tolerancia de  1%. De ser así, el equipo está listo para ensayar cilindros. Esto puede
comprobarse ensayando nuevamente el cilindro calibrado, pero esta vez usando la
presión del manómetro como referencia, verificando la coincidencia de las
expansiones con la carta de calibración.
i) El equipo de ensayo no debe ser usado para ensayar cilindros hasta que los aparatos
estén calibrados dentro de la tolerancia de  1%. Debe comprobarse el sistema para
detectar fugas, presencia de aire atrapado, variación de temperatura o bloqueo de las
líneas de expansión.
j) Si no se encuentra cuál es la causa del problema, y se tiene la certeza que la bureta
tiene la exactitud deseada, se debe concluir que el manómetro está inexacto y debe ser
contrastado contra un manómetro patrón o con un aparato de ensayo a base de masas
patrones.
k) Si el manómetro cumple con lo señalado en E.3.4.(d) y se demuestra que el sistema es
satisfactorio en todos los demás aspectos, debe considerarse que el cilindro calibrado
no es exacto y debe ser reemplazado o recalibrado.
l) Al usar un cilindro calibrado con un equipo que no ha sido ensayado anteriormente, es
recomendable hacer un ensayo a una presión de alrededor de un 75% del valor
máximo de calibración del cilindro, en razón que si el manómetro indica una presión
baja errónea podría aplicarse una presión mayor que la indicada al cilindro y en esta
forma cambiar su calibración.
m) Luego de su uso, el cilindro calibrado debe vaciarse y secarse completamente,
colocándole un tapón en su orificio roscado para evitar el ingreso de materias extrañas.
Debe ubicarse en un lugar donde se encuentre protegido y esté debidamente
identificado para evitar su uso para otros fines.
E.4 Ensayo de expansión volumétrica sin utilización de camisa de agua
Este método consiste en medir el volumen de agua, contenido inicialmente en la bureta, que
ingresa dentro del cilindro bajo la presión de prueba y, luego del alivio de esta presión, medir
nuevamente el volumen de agua que retorna a la bureta. Es necesario considerar una
tolerancia para la compresibilidad del agua y el volumen del cilindro ensayado para obtener
su verdadera expansión volumétrica. Ninguna caída de presión es permitida durante esta
prueba. El sistema de presión hidráulica debe estar fabricado con tuberías, conexiones y
demás componentes que no se deformen por causa del peso del agua o de las presiones de
prueba.
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El agua usada debe ser limpia, sin arena ni materias orgánicas y libre de aire disuelto. Es
importante determinar con exactitud la temperatura y los volúmenes del agua. Un error de
1°C en la temperatura resultará en un error mayor a 1% en el porcentaje de expansión
permanente. Las fugas del sistema o la presencia de aire libre o disuelto resultarán en falsas
lecturas.
El equipo debe ser instalado como se muestra en la figura E.3. Esta figura ilustra
esquemáticamente las diferentes partes del aparato. La tubería de suministro de agua debe
ser conectada a un tanque elevado como se muestra, o a cualquier otro medio que suministre
la suficiente altura de nivel de agua.
E.4.1 Requerimientos para el ensayo.
El aparato debe estar dispuesto de tal modo que todo el aire pueda ser retirado. Debe permitir
tomar lecturas exactas del volumen de agua requerido para presurizar el cilindro lleno y del
volumen de agua expulsado del cilindro al despresurizarlo. En el caso de cilindros de mayor
tamaño, puede ser necesario aumentar el tubo de vidrio con tubos de metal acondicionados en
un múltiple, a fin de tener una mayor disponibilidad de volumen.
Si se utiliza una bomba hidráulica reciprocante simple, se tendrá cuidado en asegurar que el
pistón se encuentre en la posición “trasera” cuando sean anotados los niveles de agua.
E.4.2 Método de ensayo.
El método de ensayo a ser utilizado es el siguiente:
a) Llenar completamente el cilindro con agua y determinar la masa de agua usada para
tal fin, con una aproximación a la décima de kilogramo más cercana. Determinar la
temperatura del agua y registrarla.
b) Conectar el cilindro a la bomba de ensayo hidráulico y verificar que todas las válvulas
estén cerradas.
c) Llenar la bomba y el sistema con agua del tanque de suministro, abriendo todas las
válvulas. Debe asegurarse que la temperatura del agua sea la misma que la del cilindro
a ensayar.
d) Para asegurar la expulsión del aire del sistema cerrar las válvulas de purga y de
derivación (by-pass) y aumentar la presión del sistema hasta aproximadamente un
tercio de la presión de prueba. Abrir la válvula de purga para liberar el aire atrapado,
reduciendo la presión del sistema a cero y cerrar nuevamente la válvula. Repetir si
fuera necesario.
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e) Continuar llenando el sistema hasta que el nivel de la bureta sea aproximadamente de
300mm, medido desde su borde superior. Cerrar la válvula de reposición de agua y
marcar el nivel del agua con un puntero, dejando abiertas las válvulas de purga y de
aislamiento de la bureta del equipo. Registrar el nivel.
f) Cerrar la válvula de purga. Aumentar la presión en el sistema hasta que el manómetro
indique la presión de prueba requerida. Detener la bomba y cerrar la válvula de la
línea de presión hidráulica. Después de aproximadamente 30 s no deberá haber ningún
cambio en el nivel de agua o de la presión. Una variación en el nivel indica una fuga.
Una caída de presión, si no hubiera una fuga, indicaría que el cilindro sigue
expandiéndose bajo presión.
g) Registrar la caída en el nivel de agua en el tubo de agua. Siempre y cuando no haya
existido una fuga, toda el agua drenada del tubo de vidrio habrá sido bombeada hacia
el cilindro para alcanzar la presión de prueba. La diferencia en el nivel del agua
incluye la expansión volumétrica total y el volumen usado para comprimir el agua.
h) Abrir lentamente las válvulas de la línea de presión hidráulica y de derivación (bypass) para aliviar la presión del cilindro y permitir que el agua retorne a la bureta. El
nivel del agua deberá regresar al nivel marcado por el puntero. Cualquier diferencia en
el nivel denotará la cantidad de expansión volumétrica permanente en el cilindro, sin
considerar el efecto de la compresión del agua a la presión de prueba. La verdadera
expansión volumétrica permanente del cilindro se obtiene con la corrección para la
compresibilidad del agua, que es obtenida con la ecuación indicada en E.4.4.
i) Antes de desconectar el cilindro del equipo de ensayo debe cerrarse la válvula de
aislamiento de la bureta. Esto dejará la bomba y el sistema llenos de agua para el
próximo ensayo. El paso descrito en la sección d) sin embargo, deberá ser repetido en
cada ensayo subsiguiente.
j) Si una expansión volumétrica permanente ha ocurrido, se registrará la temperatura del
agua en el cilindro.
E.4.3 Resultados del ensayo
a) Los ensayos determinan el volumen de agua requerido para la presurización del
cilindro lleno hasta la presión de prueba.
b) La masa total y la temperatura del agua en el cilindro son conocidas, permitiendo
calcular la variación del volumen de agua en el cilindro debido a su compresibilidad.
El volumen de agua expulsado del cilindro cuando es despresurizado es conocido. De
esta manera la expansión volumétrica total ET y la expansión volumétrica permanente
EP pueden ser determinadas.
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c) La expansión volumétrica permanente EP no deberá exceder del 10% de la expansión
volumétrica total ET.
E.4.4 Cálculo de la compresibilidad del agua
La compresibilidad del agua es calculada mediante la siguiente fórmula:
V
= m1p (K- 0,68 x p)
105
Donde
V
es la compresibilidad del agua, en centímetros cúbicos.
m1
es la masa de agua, en kilogramos;
p
es la presión, en bar ( 1 bar = 10 5 Pa);
K
es el factor que depende de la temperatura (ver tabla E.1).
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Tabla E.1 - Valores del factor K
Temperatura
C
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
K
0,049 15
0,048 86
0,048 60
0,048 34
0,048 12
0,047 92
0,047 75
0,047 59
0,047 42
0,047 25
0,047 10
0,046 95
0,046 80
0,046 68
0,046 54
0,046 43
0,046 33
0,046 23
0,046 13
0,046 04
0,045 94
E.4.5 Ejemplo del cálculo de la compresibilidad del agua
En el siguiente ejemplo, no se ha admitido ninguna tolerancia para la expansión de las
tuberías del sistema.
EJEMPLO
Presión de prueba: 232 bar (manométrica)
Masa de agua en el cilindro a una presión manométrica de cero: 113,8 kg.
Temperatura del agua: 15 °C
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Cantidad de agua forzada en el cilindro para elevar la presión a 232 bar: 1745 cm 3 (o 1,745
kg)
La masa total m1 de agua en el cilindro a 232 bar: 113,8 + 1,745 = 115,5 kg
Volumen de agua expulsado del cilindro al despresurizarlo: 1 742 cm3
La expansión permanente por lo tanto es de
EP = 1 745 – 1 742
= 3 cm3
De la tabla E.1, para una temperatura de 15 °C,
K = 0,047 25
Por lo tanto
V
= m1p (K – 0,68 x p)
105
= 115,545 x 232 ( 0,047 25 – 0,68 x 232)
105
= 1 224,31 cm3
y la expansión volumétrica total es dada por:
ET = 1 745 – 1224,31
= 520,69 cm3
El porcentaje de la expansión volumétrica permanente % EP es por lo tanto
% EP =
3
520,69
 0,58 %
X 100
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E.4.6 Calibración del equipo
Se seguirán las indicaciones de la sección E.3.4, debiendo calcular las expansiones
volumétricas totales con las deducciones correspondientes a la compresibilidad del agua. Se
observarán los procedimientos de operación de las secciones E.4.2. E.4.3 y E.4.4.
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Figura E.2 – Ensayo de expansión volumétrica por camisa de agua – método de bureta fija..
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ANEXO F
INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO DE LAS VÁLVULAS – PROCEDIMIENTOS
RECOMENDADOS
Todas las roscas deben ser revisadas para asegurar que sus diámetros, la longitud,
conicidad y la forma de los hilos sean satisfactorios.
su
Si los hilos mostraran señales de distorsión, deformación o rebabas, estas fallas deberán ser
rectificadas. Si existe daño excesivo de los hilos o deformaciones serias del cuerpo de la
válvula, del manubrio, del vástago u otros componentes, deberán ser reemplazados.
El mantenimiento de las válvulas debe incluir una limpieza general, junto con el reemplazo de
todos los elastómeros y los componentes, empaquetaduras y dispositivos de seguridad
desgastados o dañados, cuando fuera necesario.
En los casos donde el uso de lubricantes está permitido, sólo se usará los aprobados para el
servicio específico de cada gas. Debe prestarse particular atención a la compatibilidad con el
oxígeno, en los casos que sea necesario.
Después que la válvula se ha reensamblado, debe verificarse la ausencia de fugas y su
operación correcta. Esto puede efectuarse antes de colocar la válvula en el cilindro; o durante
y al final de la primera carga de gas, siguiente a la inspección y ensayo del cilindro.
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ANEXO G
PROCEDIMIENTOS DE INSTALACIÓN DE VÁLVULAS EN CILINDROS1
Las válvulas deben ser conectadas a los cilindros de tal manera que en el uso la conexión sea
hermética y que la válvula se encuentre debidamente asegurada de forma que no pueda ser
retirada casualmente del cilindro.
Las herramientas usadas para instalar la válvula en el cilindro de gas deben ajustar la válvula
apropiadamente y deben evitar que el cilindro de gas gire durante el proceso de aplicación del
torque. Las herramientas no deben causar daño a la válvula ni al cilindro. Las marcas
menores en la válvula producidas por el ajuste son aceptables.
Los materiales de junta usados entre la rosca de conexión de entrada de gas de la válvula y la
rosca del cuello del cilindro deben ser compatibles con el gas que contendrá el cilindro. En
caso de duda, se deberá consultar con el fabricante del material de junta.
No se deben aplicar torques excesivos, tanto para roscas cónicas como para las rectas, aún
cuando sea para lograr un alineamiento entre la válvula y cualquier guarda. Debe tenerse
especial cuidado en los torques aplicados en roscas cónicas, ya que puede provocarse un
incremento del esfuerzo en la rosca de la válvula y en el cuello del cilindro.
G.1
Preparación
G.1.1 Cada rosca de la válvula y del cilindro debe ser examinada para asegurar que sean de la
misma norma dimensional.
G.1.2 Las roscas de la válvula y del cilindro deben ser visualmente inspeccionadas para
establecer su integridad y, cuando sea aplicable, para identificar cualquier daño en las
superficies de sellado de los arosellos (‘O’ring). En particular, cuando se instalan válvulas de
acero inoxidable en cualquier cilindro, las roscas inferiores de la conexión de entrada de gas
de la válvula y las roscas inferiores del cuello del cilindro, deben estar completamente
formadas y libres de bordes ásperos o rebabas.
G.1.3 Las roscas, tanto en la válvula como en el cilindro, deben ser inspeccionadas para
determinar si están limpias. Cualquier residuo de material de junta, como cinta sellante
PTFE u otros sellantes deben ser retirados completamente. Se debe tener cuidado de que no
caigan residuos dentro del cilindro.
Procedimientos obtenidos de Norma ISO 13341:1997, Transportable gas cylinders – Fitting of valves to gas
cylinders.
1
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G.2 Procedimiento de instalación de válvulas con rosca cónica
G.2.1 El sellado de la rosca puede lograrse usando cinta lubricante de acuerdo con el punto
G.2.2. Se pueden emplear métodos de sellado alternativos, (ej. pastas), en cuyo caso se debe
referir a las instrucciones del fabricante.
G.2.3 Envoltura con cinta lubricante
G.2.3.1 Envolver la rosca de la válvula con cinta comenzando por el extremo del diámetro
menor de la rosca cónica, en el sentido de las agujas del reloj, mirando desde la base de la
válvula.
G.2.3.2 La envoltura debe comenzar más allá del extremo del diámetro menor de la rosca
cónica, para que sobresalga un máximo de 3 mm y como mínimo 1 mm. La cinta debe
traslaparse para darle un espesor doble en toda la longitud de la rosca. En el extremo del
diámetro menor sin embargo, debe haber un mínimo de 3 capas de cinta. (ver punto G.2.2.5 )
G.2.3.3 La cinta no se debe estirar excesivamente durante la envoltura y debe ser cortada
cuidadosamente.
G.2.3.4 La cinta debe ser aplicada cuidadosamente sobre el contorno de la rosca de la
válvula, debiendo adherirse a ella.
NOTA: Debe asegurarse la adherencia de la cinta en toda su extensión, a la rosca de la
válvula.
G.2.3.5 Antes de instalar la válvula, se deberá tener cuidado de enrollar hacia atrás la cinta
que sobresale de la parte inferior de la rosca, a fin de dejar el fondo de la válvula libre de
cinta. A continuación y en forma previa a la aplicación del torque, la válvula debe ser
instalada manualmente en el cilindro,
G.2.3.6 Una vez que la válvula haya sido enroscada manualmente lo más posible y
asegurándose que los hilos estén debidamente encajados, se debe emplear una herramienta
apropiada para aplicar el torque necesario en el ajuste de la válvula al cilindro. Debe
asegurarse que queden por lo menos 2 hilos visibles de la rosca de la válvula luego del ajuste.
G.3 Procedimiento para instalar válvulas con rosca recta (paralela)
G.3.1 Un arosello (O ring) que sea compatible con el gas de servicio del cilindro debe ser
colocado en la rosca de la válvula. Debe ser encajado correctamente en el área de sellado y no
debe ser dañado durante su instalación.
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G.3.2 De ser necesario el uso de lubricante, éste deberá ser compatible con el gas de servicio,
y debe ser aplicado a los tres o cuatro hilos más alejados del arosello (O ring). Sólo debe ser
usado el mínimo necesario de lubricante y el exceso debe ser retirado. La superficie del fondo
de la conexión roscada de la válvula debe estar completamente limpia.
G.3.3. El área de la rosca del cuello del cilindro adyacente al área de sellado debe estar libre
de cualquier residuo, bordes ásperos, rebabas, etc.
G.3.4 Con el cilindro asegurado para evitar que gire, la válvula debe instalarse manualmente,
cuidando de no dañar el arosello (O ring) durante su encajado en el área de sellado del
cilindro.
G.3.5 Una vez que la válvula haya sido enroscada manualmente tanto como sea posible, debe
usarse una herramienta apropiada para aplicar el torque necesario.
G.3.6 Si es necesario verificar el torque aplicado en la instalación, el valor debe ser medido
desenroscando la válvula.
G.3.7 Si se emplea un material de junta sellante que sea del tipo de fijado permanente, la
verificación del torque debe hacerse antes de aplicar el material sellante.
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ANEXO H
ANILLOS DE FECHA DE ENSAYO PARA LOS CILINDROS DE GASES
Los códigos de forma y colores mostrados en la tabla H.1 indican el año del último ensayo
Tabla H.1
Año
Código del aro
Color
Forma
1995
Rojo
1996
Azul
1997
Amarillo
Cuadrado
1998
Verde
1999
Negro
2000
Aluminio
2001
Rojo
2002
Azul
2003
Amarillo
Hexágono
2004
Verde
2005
Negro
2006
Aluminio
2007
Rojo
2008
Azul
2009
Amarillo
Círculo
2010
Verde
2011
Negro
2012
Aluminio
Nota – La secuencia del color y la forma de los anillos deberán ser repetidos en un ciclo de
18 años.