La norma “ISO 11114 Cilindros de gas – Compatibilidad de los materiales del cilindro y de la válvula con el contenido de gas”, publicada por la Organización Internacional de Normalización (ISO), consta de las siguientes subsecciones publicadas bajo el mismo título:
Los gases industriales, médicos y especiales (por ejemplo, gases de alta pureza, gases de calibración) pueden transportarse o almacenarse en cilindros de gas. Un requisito fundamental para los materiales utilizados en la fabricación de dichos cilindros y válvulas es la compatibilidad con el gas que contienen. Esta compatibilidad se ha demostrado a lo largo de muchos años de aplicación práctica y experiencia. Las normativas y estándares nacionales e internacionales vigentes no abarcan completamente este aspecto. Esta norma se basa en la experiencia y el conocimiento internacionales existentes.
La compatibilidad de la mayoría de los materiales utilizados en la fabricación de cilindros y válvulas de gas se especifica en esta norma. Se pueden utilizar otros materiales cuya compatibilidad no se especifique en esta norma, siempre que un técnico autorizado haya evaluado y verificado todos los aspectos de dicha compatibilidad.
Los materiales metálicos más utilizados para cilindros (entre otros) son el acero al carbono-manganeso, el acero al cromo-molibdeno, el acero al cromo-molibdeno-níquel, el acero inoxidable y las aleaciones de aluminio, según se especifica en las siguientes normas:
Los materiales metálicos más utilizados para los cuerpos de las válvulas y las piezas en contacto con el gas interno son el latón y otras aleaciones similares a base de cobre, el acero al carbono, el acero inoxidable, el níquel refinado y las aleaciones de níquel, la aleación de cobre-berilio y las aleaciones de aluminio.
Esta norma aborda el efecto del gas en la alteración de las propiedades mecánicas y del material (por ejemplo, reacciones químicas o cambios de estado físico). No se consideran las propiedades básicas del material (que normalmente se pueden obtener del proveedor), como las propiedades mecánicas necesarias para el diseño. Tampoco se tienen en cuenta otros factores, como la calidad del gas suministrado.
Los datos de compatibilidad proporcionados se refieren a gases monocomponentes, pero también pueden aplicarse a mezclas de gases. Esta norma no se aplica a líquidos criogénicos (para ello, se aplica la norma ISO 21010).
Los materiales no metálicos deben ser adecuados para el uso previsto. En el caso de las camisas de cilindro, son adecuados si su compatibilidad se indica como aceptable en las tablas de la norma, o si las propiedades requeridas han sido demostradas satisfactoriamente por una persona cualificada mediante ensayos o una amplia y fiable experiencia. Cuando se utilizan materiales plásticos para las camisas, deben emplearse salientes metálicos. La norma ISO 11114-1 se aplica a la compatibilidad de los salientes metálicos.
Si se utilizan materiales recubiertos, la idoneidad de la combinación se evalúa y aprueba tras la valoración y verificación de todos los aspectos técnicos por una persona autorizada. Estos aspectos técnicos incluyen, entre otros, la compatibilidad del material de recubrimiento con el gas previsto, la durabilidad del recubrimiento durante su vida útil prevista y su permeabilidad al gas.
En principio, se calienta una pequeña cantidad de material de prueba en oxígeno a presión. Para determinar el punto de ignición autógena, se registran continuamente la presión y la temperatura, momento en el que se observa un aumento repentino de ambas (este punto se denomina temperatura de ignición autógena).
Las muestras de ensayo deben prepararse de forma que se evite la contaminación. Pueden ser líquidas o sólidas. En el caso de materiales sólidos, deben triturarse hasta obtener partículas finas. Para cada ensayo se utiliza una masa de muestra de entre 0,06 g y 0,5 g. Esta masa debe ajustarse en función del volumen de la cámara de reacción. Se ha comprobado que una muestra de 0,5 g es adecuada para una cámara de reacción con un volumen de entre 30 cm³ y 250 cm³.
Los requisitos de esta norma no se aplican si se cumple al menos una de las siguientes condiciones para el servicio de gas previsto:
En estos casos, la presión parcial no debe superar los 0,25 MPa (2,5 bar). En esta situación, es posible diseñar el cilindro para gases normales (no efervescentes).
Los métodos de ensayo descritos en esta norma son aplicables a todas las presiones de funcionamiento previstas. El ensayo se realiza a temperatura ambiente, sin que esta sea inferior a la presión de funcionamiento prevista. Todos los ensayos se llevan a cabo para evaluar la fragilización por hidrógeno, teniendo en cuenta las condiciones que se presentarán en la aplicación prevista. La composición del gas sometido a ensayo no debe ser inferior a la concentración máxima de gas fragilizante en la aplicación prevista. Los ensayos se realizan con el fin de seleccionar el acero para los cilindros de mezcla y de hidrógeno/gas fragilizante.
Los métodos de prueba descritos son:
Esta norma está diseñada para determinar el cumplimiento de los materiales con los riesgos definidos en la norma ISO 11114-2 y para evaluar materiales no incluidos en la lista. Se pueden realizar dos tipos de pruebas:
Para determinar la idoneidad de los materiales para una imprimación específica, deben realizarse ensayos en cilindros de acuerdo con esta norma. Los ensayos en muestras deben realizarse únicamente para comparar diferentes materiales plásticos (por ejemplo, para seleccionar el material más adecuado), para comprobar si algunas zonas de la imprimación penetran más que otras, o ambas cosas.
Las pruebas en discos o muestras resultan difíciles en cilindros de tipo 5. Por lo tanto, se recomienda realizar las pruebas en cilindros. Ciertas sustancias (por ejemplo, humedad, compuestos de azufre) pueden afectar positiva o negativamente el rendimiento del material, lo cual debe tenerse en cuenta al diseñar y realizar las pruebas. Estas sustancias pueden estar presentes en el gas, ser liberadas por los materiales plásticos o ambas. Se debe registrar el análisis del gas de prueba antes y después de la misma para detectar cualquier posible contaminación (por ejemplo, humedad, compuestos de azufre).
Durante muchos años, nuestra organización, con su personal competente y experimentado, ha comprendido las necesidades de sus clientes, brindándoles los servicios de ensayo avanzados que requieren y ayudándolos en el establecimiento, la implementación y la mejora de sus sistemas de gestión. En este contexto, también ofrecemos servicios de ensayo a empresas conforme a la norma ISO 11114 «Cilindros de gas: compatibilidad de los materiales del cilindro y la válvula con el contenido de gas».
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