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.
PRUEBA DE LOS TANQUES DE GNVPRUEBA DE LOS TANQUES DE GNV
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%
PRUEBA DE LOS TANQUES DE GNVPRUEBA DE LOS TANQUES DE GNV
2323
VERIFICACION POR ULTRASONIDO
ENSAYO DE FUGAS
PRUEBA DE ROTURA DE CILINDROS
PRUEBA HIDRAULICA DEL CILINDRO
PRUEBA DE LOS TANQUES DE GNVPRUEBA DE LOS TANQUES DE GNV
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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