PROCESO DE FABRICACION Y PRUEBAS DE TANQUES DE GNV

11

1– Recepción de Materias Primas 2- Corte 3- Flow Forming 4- Corte 5– Horno de Inducción 6– Rolado de Fondo 7– Horno de Inducción 8– Rolado de Ojiva y Cuello 9- Rosca 10– Tratamiento térmico 11– Peso y Dureza 12- Ultrasonido 13– Fugas 14– Ensayo Hidráulico 15- Marcado 16- Limpieza

17– Pintura y Control Final 18– Pallets y Patio de Productos

PROCESO DE FABRICACION Y PRUEBAS DE PROCESO DE FABRICACION Y PRUEBAS DE TANQUES DE GNVTANQUES DE GNV

22

FABRICACION DE TANQUES DE GNVFABRICACION DE TANQUES DE GNV

33

Tipos de Tanques para GNVTipos de Tanques para GNV

a– GNV 1; b– GNV 2; c– GNV 3; d– GNV 4

44

Tipos de Tanques para GNVTipos de Tanques para GNV

Tipo 1Tipo 1Todo de metal (acero, aleación Todo de metal (acero, aleación o aluminio)o aluminio)

Tipo 2 Tipo 2

Compuestos, alma metálica Compuestos, alma metálica (interior), envueltos (interior), envueltos lateralmente (pared) con lateralmente (pared) con resina, fibra de vidrio o carbono resina, fibra de vidrio o carbono

Tipo 3Tipo 3Compuestos, alma metálica, Compuestos, alma metálica, envueltos totalmente con envueltos totalmente con resina, fibra de vidrio o carbono resina, fibra de vidrio o carbono

Tipo 4Tipo 4Compuestos, alma plástica, Compuestos, alma plástica, envueltos totalmente con envueltos totalmente con resina, fibra de vidrio o carbono resina, fibra de vidrio o carbono

55

Tipo de tanque Volumen Peso/

volumen *

Acero al carbono Acero al carbono (tipo1)(tipo1) 5050 1,861,86

Acero aleado (tipo Acero aleado (tipo 1)1) 5050 1,121,12

Metálico-plásticos Metálico-plásticos (tipos 2,3)(tipos 2,3) 34-9734-97 0,61-0,690,61-0,69

Materiales Materiales compuestos (tipo compuestos (tipo 4)4)

84-12084-120 0,57-0,870,57-0,87

Tanques de GNV de uso vehicularTanques de GNV de uso vehicular

* Tanque lleno

66

Los tanques de GNV ocupan aproximadamente un 30% del espacio de la maletera. Este volumen dependerá del volumen del tanque, el cual varía según la autonomía que se requiera, y de la amplitud de la maletera.

Volumen ocupado por los tanques Volumen ocupado por los tanques de GNVde GNV

77

CAPACIDAD (L)CAPACIDAD (L) 34-40034-400

LONGITUD (cm)LONGITUD (cm) 78-17578-175

DIAMETRO (cm)DIAMETRO (cm) 22-3922-39

ESPESOR (mm)ESPESOR (mm)

(acero)(acero)6,5-9,56,5-9,5

Características del Tanque de GNVCaracterísticas del Tanque de GNV

88

GNVGNVComparación de volúmenes y pesos de los tanques equivalentes a 75 lt de gasolina:

Fuente: World LP Gas Association, www.worldlpgas.com

ParámetroParámetro GasolinaGasolina GNVGNVVolumen (en L, a Volumen (en L, a 200bar de presión)200bar de presión) 7575 302302

Relación de Relación de volúmenes de volúmenes de tanquestanques

11 4,04,0

Peso del comb. (kg)Peso del comb. (kg)5757 4848

Peso del comb. y el Peso del comb. y el tanque (kg)tanque (kg) 7070 288*288*

* Acero aleado

99

Volumen Volumen

(L)(L)Diámetro Diámetro

(mm)(mm)Longitud Longitud

(mm)(mm)Peso Peso

(lleno)(lleno)

(kg)(kg)

Equiva. Equiva.

(L gasolina)(L gasolina)

2525 219219 780780 3232 6,56,5

2828 230230 850850 3232 88

3030 244244 850850 3838 88

3838 244244 980980 4848 10,510,5

4747 340340 720720 5555 1414

5050 323323 800800 5858 1414

6060 356356 800800 6565 1616

Tanques de GNV (acero aleado)Tanques de GNV (acero aleado)

1010

VolumeVolumenn

(litros)(litros)

PresióPresiónn

(bar)(bar)

DiámetrDiámetroo

(mm)(mm)

LongituLongitudd

(mm)(mm)

PesoPeso(lleno)(lleno)

(kg)(kg)

CapacidaCapacidadd

(m(m33,, a 1 a 1 bar)bar)

Equiv.Equiv.(litros (litros

de de gasol.)gasol.)

18,418,4 248,3248,3 203203 813813 17,617,6 5,415,41 6,16,1

23,523,5 248,3248,3 203203 10161016 21,521,5 6,946,94 7,67,6

36,336,3 248,3248,3 254254 10161016 33,633,6 10,7010,70 11,411,4

45,045,0 248,3248,3 254254 13181318 44,544,5 13,2513,25 14,814,8

Tanques de AluminioTanques de Aluminio

1111

Características técnicas de los tanques Características técnicas de los tanques de GNVde GNV

ParámetroParámetro

Tanques de Tanques de aceroacero

Acero Acero aleadoaleado

Acero Acero al al

carboncarbonoo

-Presión máxima de trabajo, MPa-Presión máxima de trabajo, MPa

-Presión de ensayos, MPa-Presión de ensayos, MPa prueba hidráulicaprueba hidráulica prueba neumáticaprueba neumática

-Duración de los ensayos, min-Duración de los ensayos, min

-Volumen del tanque, litros-Volumen del tanque, litros

-Diámetro, mm-Diámetro, mm

-Longitud del tanque (nominal), mm-Longitud del tanque (nominal), mm

-Espesor de la pared, mm-Espesor de la pared, mm

-Masa del tanque (nominal), kg-Masa del tanque (nominal), kg

-Relación masa / volumen-Relación masa / volumen

2020

3030

2020

11

5050

219219

16601660

6,56,5

62,562,5

1,251,25

2020

3030

2020

11

5050

219219

17501750

9,39,3

9393

1,851,85* tanque lleno* tanque lleno

1212

Cálculo de la masa del gasCálculo de la masa del gas

Datos:

Presión=200 bar

V=50 litros* (0,050m3)

Temperatura=20ºC (293 K)

R=0,52 kJ/(kg.K)

Z=0,83

kgZRT

PVWGNC 91,7

29352,083,0

050,010200 2

* Equivale a 12 m3 a 1 bar

1313

LDA

SAVW

paredes

paredesaceroparedesacerobalón

Masa (aproximada) de los tanques (vacíos)Masa (aproximada) de los tanques (vacíos)

mSyDL

mkgacero

,

/870.7 3

1414

Cálculo de un Tanque de Cálculo de un Tanque de GNVGNV

1 – racor de entrada; 2 – tanque; 3 – válvula del tanque

El espesor mínimo admisible de la pared del tanque se calcula con la fórmula

tt

t

p

DpS

t

2min

Donde pt – es la presión de trabajo del tanque, MPa; es el coeficiente de seguridad de resistencia a la rotura.

El acero al carbono que se emplea en la construcción de tanques de GNV tiene σt = 650 MPa (6.500 kg/cm2) (resistencia a la rotura).

El acero aleado tiene σt = 950-1000 MPa (9.500-10.000 kg/cm2) .

t

1515

Sf

St

Esfuerzo- deformaciónEsfuerzo- deformación

1616

El valor del factor de seguridad, con respecto a la resistencia a la rotura para los aceros que se utilizan en la fabricación de estos tanques es:

•Para tanques de acero al carbono: 85,2t

•Para tanques de acero aleado: 6,2t

Factor de SeguridadFactor de Seguridad

1717

PRUEBA DE LOS TANQUES DE GNVPRUEBA DE LOS TANQUES DE GNV

•Los propietarios deben efectuar una verificación anual de sus equipos y otra cada 3 ó 5 años, dependiendo del material de los tanques. Los de acero al carbono se certifican cada 3 años, mientras que los de acero aleado cada 5 años.

•Los tanques de almacenamiento de GNV están construidos según normas de seguridad muy rigurosas. Se diseñan para soportar altas presiones, realizando las pruebas de resistencia a 300 bar, cuando la presión máxima de carga es de 200 bar.

• La vida máxima de servicio de los tanques de GNV es 20 años.

1818

PRUEBAS DE LOS TANQUES DE GNVPRUEBAS DE LOS TANQUES DE GNV

Durante la fabricación

•Prueba destructiva de impacto.

•Prueba destructiva hidrostática.

•Prueba con calor, más presión de 150bar.

•Prueba cíclica con 40.000 cargas y descargas.

Durante su utilización

•Prueba hidrostática a 300 bar.

•Prueba neumática para fugas a 200 bar.

1919

•La inspección y control de los tanques de GNV debe incluir los siguientes pasos:

a) desmontaje de accesorios (válvulas, uniones).b) lavado y desgasificación de los tanques.

c) inspección de las superficies internas y externas de los tanques.

d) control de las masas y volúmenes de los tanques.e) realización de pruebas hidráulicasf) secado de los tanques.g) montaje de los accesorios.h) prueba de hermeticidad de las válvulas y uniones

roscadas bajo presión de 200 bar.


2020

PRUEBAS DE LOS TANQUES DE GNVPruebas de resistencia y confiabilidad.- Las normas establecen dos tipos de pruebas:

. Prueba hidráulica ( con agua )

. Prueba neumática ( con aire )

Pruebas hidráulicas:Pruebas hidráulicas:

•El tanque se llena con agua a una presión de 300 bar, manteniéndose dicha presión 1 minuto.•Luego se baja la presión hasta el valor de la presión de trabajo y se observa si hay humedecimiento.

2121

PRUEBAS DE LOS TANQUES DE GNV

Pruebas neumáticas:Pruebas neumáticas:

• Se prepara al tanque con su válvula.• Se llena el tanque con aire a la presión de 200 bar y se introduce en un recipiente que contenga agua durante 1 ó 2 minutos.• Se observa durante este tiempo si aparecen burbujas de aire. En caso de aparición de burbujas, esta prueba deberá hacerse dos veces. Si no desaparecen las burbujas, entonces se descarta el tanque.

2222

• Los tanques se desechan en los siguientes casos :

-presencia de fisuras, abolladuras, rasguños con una profundidad mayor de 10% del espesor de la pared del tanque.-desgaste de las superficies roscadas.-aumento de su volumen en más de 1,5%-disminución de su masa en más de 7,5%


2323

VERIFICACION POR ULTRASONIDO

ENSAYO DE FUGAS

PRUEBA DE ROTURA DE CILINDROS

PRUEBA HIDRAULICA DEL CILINDRO


2424Cilindro de GNV sometido a explosión de dinamita

Cilindro de GNV sometido a impactos de armas de fuego

Caída libre de vehículo

con cilindro GNV

Cilindro de GNV sometido a fuego

www.gnv.cl/video.htm

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