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EVALUACION DE CILINDROS DE ACERO EN SERVICIO DE GAS NATURAL PARA VEHICULOS

EVARISTO BARON, YRLANDA VASQUEZ,LUIS YEPEZ, MANUEL GONZALEZ

PDVSA INTEVEP Caracas, Venezuela

Presentado en XIV Convención Internacional de Gas de la

Asociación Venezolana de Procesadores de Gas (AVPG) Mayo 10 - 12, 2000 Caracas, Venezuela

GAS NATURAL PARA VEHICULOS

AVPG, XIV Convención de Gas, Caracas, Mayo 10 al 12, 2000. Página 2

Evaluación de cilindros de acero en servicio de gas natural para vehículos

Evaristo Barón, Yrlanda Vásquez, Luis Yépez, Manuel A. González D.

PDVSA - INTEVEP

PO Box 76343, Caracas 1050 A, Venezuela

Resumen

Los cilindros para el almacenamiento de gas natural como combustible

automotor, por manejar altas presiones en unidades móviles, constituyen componentes

críticos en el sistema de conversión.

Con el objetivo de conocer el comportamiento de estos recipientes bajo las

condiciones operacionales en Venezuela, se realizó un muestreo de cilindros de acero,

instalados en vehículos del área metropolitana de Caracas, con más de tres años en

servicio de gas natural. Se evaluaron 32 recipientes mediante ensayos no destructivos,

incluyendo inspección visual, prueba hidrostática, medición de espesores y defectología

por ultrasonido. Los resultados obtenidos de las inspecciones visuales no mostraron

evidencias de corrosión interna que pudiera atribuirse al gas natural o a las condiciones

de uso. Los ensayos de defectología por ultrasonido efectuados en los fondos y en las

zonas de mayores esfuerzos de los recipientes, no dieron indicaciones de

discontinuidades relevantes, ni pérdida de espesor. En la prueba de expansión

volumétrica, tres de los recipientes inspeccionados presentaron una deformación

volumétrica permanente por encima del 5% establecido en la norma Venezolana

Covenín 3226-1. Se detectó un cilindro con defectos metalúrgicos en la rosca,

ocasionados durante el proceso de fabricación. A pesar de estas desviaciones

atribuibles a los procesos de fabricación, se puede concluir que los recipientes han

mostrado un buen comportamiento en el tiempo de servicio, no habiéndose observado

signos de degradación en el material de fabricación de los mismos.



1. Introducción

Desde 1988 se viene desarrollando en Venezuela el uso de gas natural como

combustible automotor, alterno a la gasolina. Para su utilización y tal como se ilustra en

la Fig. 1, se ha ejecutado principalmente un proceso llamado de conversión. Este se

realiza mediante la incorporación de un dispositivo de suministro de gas al motor

(mezclador), uno o varios cilindros para el almacenamiento del combustible, las tuberías

metálicas para la transmisión del gas, el sistema de regulación de presión y otros.

Dentro de los componentes del sistema de conversión, los cilindros de

almacenamiento representan una de las partes más críticas debido a su condición de

trabajo, caracterizada por altas presiones y constantes ciclos de llenado y descarga. En

Venezuela se han convertido cerca de 30.000 vehículos al uso de gas natural como

combustible, por lo cual hay instalados mas de 60.000 cilindros. La mayoría de los

recipientes usados en Venezuela son de acero sin costura tipo Cr-Mo o C-Mn, de alta

resistencia mecánica, adecuados para soportar una presión de trabajo de 3.000

libras/pulg.2 y una presión de diseño de 4.500 libras/pulg2.

La alta presión de trabajo, los frecuentes ciclos de llenado y las condiciones a las

cuales se someten los cilindros durante su uso, propiciaron el estudio de confiabilidad

en recipientes con mas de tres años de servicio, cuyos resultados se presentan en este

trabajo. El estudio se realizó siguiendo los lineamientos del proyecto de norma para

revisión periódica de cilindros de acero sin costura [1].

Para seleccionar el número de recipientes a inspeccionar, se realizaron cálculos

estadísticos, basándose en los datos de conversión suministrados por PDVSA -

Manufactura y Mercadeo. Este muestreo estuvo limitado por el número de vehículos

disponibles para el estudio.

Adicionalmente, se evaluaron tres cilindros, pertenecientes a un microbús de una

ruta de transporte público, por presentar zonas afectadas durante uso por impactos con

el pavimento.

Se debe mencionar que en la muestra evaluada, algunos de los cilindros tenían

un tiempo en servicio de tres años y otros cinco años. Así mismo, hay diferencias en la



frecuencia de llenado, porque algunos cilindros pertenecían a vehículos que prestan

servicio las 24 horas del día.

Los cilindros seleccionados se inspeccionaron siguiendo técnicas

convencionales de ensayos no destructivos. Aquellos recipientes con resultados no

aceptables desde el punto de vista normativo, se sometieron a ensayos destructivos,

tales como ensayos mecánicos (dureza e impacto) y análisis microestructural.

2. Metodología

Los recipientes seleccionados se desmontaron de los vehículos en un taller

autorizado y se trasladaron al sitio de inspección. Después de realizar una inspección

visual para establecer las condiciones de recepción de los recipientes se aplicaron

ensayos de defectología por ultrasonido y medición de espesores. La inspección de los

cilindros se realizó según el siguiente procedimiento:

• Inspección visual interna: Se examinaron internamente las paredes y el fondo

del cilindro con la ayuda de un boroscopio rígido de visión frontal y lateral.

• Defectología: Se realizó inspección ultrasónica en la sección cilíndrica y en los

extremos del recipiente aplicando la técnica Pulso-Eco, con haz angular,

palpador Panametrics con frecuencia de 5 MHz. Para estos ensayos se utilizó

un equipo de ultrasonido Epoch III.

• Medición de Espesores: La medición de espesores se realizó aplicando la

técnica Pulso- Eco con haz normal, palpador Panametrics con frecuencia de 5

MHz y un equipo Epoch III.

• Prueba de Expansión Volumétrica: Esta prueba se realizó según la norma CGA

“Methods for hydrostatic testing of compressed gas cylinders” [2], la cual

consiste en forzar dentro del recipiente, a 4.500 libras/pulg2, un volumen de

agua. Este recipiente se ha llenado previamente con agua de un peso conocido

y a temperatura ambiente. Este valor de temperatura se debe conocer, para

efectos de cálculos.



• Metalografía: Para los ensayos metalográfico se prepararon probetas extraídas

del área de interés de algunos de los recipientes. Estas probetas se atacaron

químicamente con Nital al 3%, con la finalidad de revelar su microestructura.

• Ensayo de impacto: Esta prueba se realizó según la norma ASTM E 23-96 [3].

Para ello se prepararon probetas tipo Charpy con entalla en V, tomadas en

dirección longitudinal, en un cilindro que presentó signos de golpes. Las

probetas se extrajeron de área afectada y de otra área cercana, con la finalidad

de comparar los resultados. Los ensayos se realizaron a -20°C.

3. Resultados y Discusión

Para facilitar la presentación de resultados, los mismos se han ordenado en las

siguientes secciones, discriminados por la técnica de inspección o ensayo utilizado.

3.1 Inspección visual externa

En la inspección visual externa, se observó que la mayoría de los cilindros

presentaron acumulación de substancias, tales como tierra, grasa y otros. En el área

donde se colocaron las bandas con las cuales se sujetaron al vehículo, se observaron

puntos con deterioro en la pintura, sin afectar el metal base.

La mayoría de las roscas presentaron signos de oxidación, pero la capa de óxido

resultó superficial y al removerse se apreció el metal base en buen estado. En uno de

los cilindros (Fig. 2) en el interior de la rosca, se observó ruptura en los filetes. El

número de hilos efectivos (no afectados) de la rosca es menor al 80% del total de hilos

de la misma. Esta condición hace que el cilindro sea rechazable, según el proyecto de

norma Venezolana Covenín de revisión periódica de cilindros de acero [1]. Las

características de estos defectos se discutirán en detalle en la sección 3.5. En la tabla 1

se resumen los datos principales de algunos de los cilindros evaluados.

Luego de la inspección visual externa los cilindros se limpiaron con agua y jabón,

extrayendo de su interior un líquido denso, oleaginoso, de color verdoso que

posiblemente es mayoritariamente lubricante proveniente del compresor de llenado.



3.2 Inspección visual Interna

La inspección visual interna se realizó con la ayuda de un boroscopio rígido de

visión frontal y lateral. En algunos casos se utilizó un boroscopio flexible.

En todos los recipientes se observó el característico color metálico del acero. No se

detectó agua dentro de los recipientes, ni la coloración amarillenta típica de los óxidos o

hidróxidos de hierro, que hubieran indicado signos de corrosión. En algunos cilindros se

observaron los pliegues superficiales característicos del proceso de conformado, pero

no se detectó ningún tipo de discontinuidad o defectos relevantes.

3.3 Inspección por ultrasonido (U.T.)

Se realizó una inspección con ultrasonido pulso eco, haz angular, con el objetivo de

detectar posibles discontinuidades asociadas al servicio de los cilíndros, que no fueran

identificables a simple vista. Las áreas de inspección se prepararon removiendo la

pintura con cepillado, en el fondo de cada recipiente y en cuatro franjas equidistantes

en la sección cilíndrica, en dirección longitudinal, tal como se muestra en la Fig. 3. Así

mismo se realizaron mediciones de espesor en la sección cilíndrica.

En el ensayo por UT no se detectaron indicaciones de discontinuidades (tales como

grietas) asociadas al servicio de los cilindros. Se localizaron indicaciones no relevantes

de discontinuidades paralelas y perpendiculares a la generatriz de los cilindros. Estas

indicaciones correspondían a marcas de conformado, típicas del proceso de

fabricación. Los valores promedios medidos del espesor de pared, se muestran en la

tabla 2, donde los números I, II III y IV, representan las franjas en las cuales fue dividido

el cilindro para las respectivas mediciones.

En la tabla 2 se observa que un grupo de recipientes (fabricante A) posee un

espesor promedio de pared igual a 6,7 mm. Este valor se encuentra dentro de lo

especificado por el fabricante (5,3 mm min.). Aunque la caracterización química del

material de los cilindros estuvo fuera del alcance del presente estudio, estos espesores

pueden indicar que los recipientes se fabricaron con un acero Cr- Mo. Para este tipo de

material, por su alta resistencia mecánica se requieren menores espesores de pared,

resultando más livianos que aquellos construidos con acero del tipo C-Mn. El otro grupo



de cilindros (fabricante B) posee un espesor promedio de pared igual a 8 mm y

posiblemente son fabricados de acero al C-Mn. Este valor también se encuentra dentro

de lo especificado por el fabricante (7,1 mm min.).

Los tres cilindros sometidos a evaluación por presentar marcas de golpes causadas

en servicio, mostraron este tipo de defecto en la zona inferior del recipiente,

correspondiente a la intersección entre la sección cilíndrica y el fondo. Estas marcas

fueron significativamente mayores en uno de los cilindros, cubriendo un área de 80 mm

x 80 mm.

Los valores de espesor correspondientes a los cilindros que presentaron signos de

haber sido golpeados, se indican a continuación:

• Valores medidos en la sección cilíndrica del recipiente con el serial 606/601: valor

máximo 9,3 mm, valor mínimo 8,9 mm y valor promedio 8,9 mm. En la zona

golpeada no se logró tomar valores de espesor en toda el área, debido a la

proliferación de rayas superficiales, lo cual impidió un buen acople del transductor de

Ultrasonido. Solo se tomaron medidas aisladas y puntuales. Las medidas realizadas

comprendieron valores hasta de 7,2 mm, los cuales son aparentemente bajos, si se

comparan con el rango de espesores antes señalados. A pesar de que estos valores

puntuales son relativamente bajos, son aceptables, si se comparan con el valor

mínimo de diseño (7,1 mm).

• Valores medidos en la sección cilíndrica del recipiente con el serial 606/134: En este

caso, los valores de espesores variaron desde 7,9 mm a 8,8 mm en la zona no

afectada, mientras que en la zona con los signos de golpes, los valores fluctuaron

desde 6,6 mm a 8,5 mm. La cifra de 6,6 mm se registró en solo algunos puntos, lo

que parece significar que este valor proviene del eco de un surco superficial,

causado por el roce con el pavimento. Este cilindro presentó un área golpeada de

menor tamaño que el anterior.

• Valores correspondientes al cuerpo del cilindro con serial 604/063: los espesores

variaron desde 7,4 mm a 8,1 mm. En la zona de cambio de sección afectada, los

valores variaron desde 8,0 mm a 9,9 mm. Estas medidas no difieren con respecto a



las mediciones en otras zonas del cambio de sección, pero que no presentaron

golpes. En función de estos resultados, se puede concluir que el cilindro 604/063

sufrió poca deformación, por efecto del roce o golpes con el pavimento.

3.4 Prueba Hidrostática

La prueba hidrostática se realizó según la norma C-1 CGA [2] con la finalidad de

determinar el porcentaje de deformación permanente en los cilindros, medida en

términos volumétricos. Para el caso de los cilindros de gas natural para vehículos, esta

prueba está recomendada para detectar zonas que tienen un espesor de pared por

debajo del requerido, o que tienen una microestructura no apta para los esfuerzos

mecánicos de diseño, por lo cual se deformarían plásticamente al sobrepasar el

esfuerzo de fluencia.

En la tabla N° 3 se muestran los resultados obtenidos en el ensayo. El valor de

expansión volumétrica permanente, en la mayoría de los recipientes es menor del 5%,

el cual es el máximo permitido por norma [1]. Sin embargo, los cilindros con serial

2526N593568, 2526N593549, 2526N581824 experimentaron una deformación

volumétrica permanente, por encima del 5%. En otro cilindro (serial N707093), cuando

la presión se incrementó hasta 3000 libras/pulg2, experimentó fuga entre la rosca y la

válvula, debido a los defectos en la rosca, mencionados en la inspección visual. Este

recipiente se sometió a ensayos destructivos, los cuales serán analizados en la

siguiente sección.

En el recipiente que presentó una mayor deformación volumétrica permanente

(7,4%), se repitieron las mediciones de espesores y la prueba de expansión. El

resultado de la segunda prueba hidrostática fue de 1,7 %. Los valores de espesores

realizados, antes y después de esta segunda prueba, se presentan en la tabla 4 y 5.

Comparando los puntos de medición es evidente una disminución de espesor de hasta

0,6 mm (con una desviación estándar en las mediciones de 0,2 mm), como

consecuencia de la segunda prueba hidrostática. Sin embargo, esta disminución de

espesor parece haber sido tan localizada que fue insuficiente para generar una

expansión volumétrica significativa. El valor bajo en la expansión volumétrica



permanente de la segunda prueba, también pudiera explicarse por el endurecimiento

del acero, producto de la deformación plástica inducida en el ensayo previo. Esto hace

más difícil una deformación posterior, a los mismos niveles de esfuerzo ensayados.

Adicionalmente se debe notar que los valores mínimos de espesor medidos, luego

de la segunda prueba hidrostática, aun son superiores al valor de diseño de espesor de

pared, calculado según la norma bajo la cual se fabricó el cilindro antes mencionado [4].

3.5 Ensayos destructivos con el cilindro que presentó defecto en la rosca.

3.5.1 Ensayo Metalográfico

La caracterización microestructural del metal, alrededor de la zona de la rosca, se

realizó en la sección transversal de la muestra. La probeta se atacó con nital al 2% para

hacer visible la microestructura del acero, con el cual se fabricó el cilindro. Luego se

observó en el microscopio óptico, a diferentes aumentos 50X, 100X y 400X.

La Fig. 4 muestra una microestructura de perlita–ferrita hacia los bordes y centro

de las crestas. Se observan además zonas de tonalidades claras, lo que corresponde a

un proceso de descarburización, corroborado por los valores relativamente bajos de

dureza 254 (Hv). La dureza en esta área se encuentra por debajo de los valores

requeridos en la norma Venezolana Covenin 3226-1 [5]. Además de los detalles

microestructurales descritos, son evidentes poros y grietas en la zona de la rosca.

En la Fig. 5 se observa una microestructura homogénea de martensita revenida,

correspondiente a la zona más alejada de los flancos de la rosca. La microdureza

promedio en esta zona es de 330 Hv. Esta microestructura es típica para un acero del

tipo Cr-Mo, con un tratamiento térmico de templado y revenido, la cual está dentro de

los parámetros de la norma Venezolana Covenín 3226-1 [5].

La morfología de los defectos observados en las secciones de la rosca del cilindro

N707093, así como las características microestructurales, permiten concluir que los

mismos se formaron durante el proceso de fabricación del recipiente y no se derivaron

de la instalación de la válvula o de fenómenos asociados a la degradación del material

del cilindro, en servicio.



3.5.2 Perfil de la rosca

Con la finalidad de conocer los detalles de la rosca con defectos y compararla con

otra rosca en buen estado se realizó un perfil, obteniéndose los resultados que se

muestra en la figura 7.

En el análisis del perfil de la rosca, se observa que las caras de los filetes presentan

anormalidades, el ángulo promedio es de 52°, la altura del triángulo generador igual a

H=1,316 mm y la profundidad promedio en 1.206 mm. Estas valores no cumplen con

lo especificado en la norma Din 477 [6].

3.6 Ensayos de impacto Charpy

Con la finalidad de establecer si los golpes o roce con el pavimento, que

presentaron tres cilindros instalados en un microbús, afectó la tenacidad del material de

estos recipientes, se r ealizaron ensayos de impacto Charpy, a una temperatura de

-20°C, con muestras extraídas del cilindro con la mayor área afectada.

Para la realización de la prueba de impacto, se obtuvieron 5 probetas de la zona

afectada y tres probetas de un área alejada, con la finalidad de comparar los resultados.

Las probetas se tomaron en dirección longitudinal. Las propiedades de impacto del

acero en el cilindro se determinaron de acuerdo con la norma ASTM E 23 [3].

En la tabla 6 se resume el resultado del ensayo aplicado en el área con

deformación y en otra área del cilindro no afectada; además se presentan los valores de

tenacidad establecido en la norma Venezolana Covenín 3226-1 [5] y las

especificaciones del fabricante.

En la tabla antes mencionada se observa que los valores de tenacidad en el área

de la deformación son muy similares a la zona no afectada. Así mismo, estos valores se

encuentran dentro de las especificaciones establecidas.

Basándose en los resultados obtenidos con las diferentes técnicas de inspección y

en el ensayo de impacto realizado, se puede inferir que las marcas ocasionadas en los

cilindros, por golpes o roce con el pavimento, no afectaron sus propiedades mecánicas,

porque las mismas se localizaron en las fibras exteriores del espesor de pared y



posiblemente ocurrió un efecto de desbaste del material de pared, antes que un

proceso de deformación plástica.

4. CONCLUSIONES

- En la inspección visual externa e interna, los 32 cilindros inspeccionados no presentaron signos de corrosión ni daños atribuibles a degradación por el servicio.

- Tres cilindros presentaron áreas con evidencias de impacto con el pavimento, en la zona de cambio de sección.

- Los golpes que sufrieron los cilindros con los seriales 95/606/061, 95/604/063 y 95/605/134, no afectaron la tenacidad del material, medida por la prueba Charpy.

- En la inspección con Ultrasonido (defectología y medición de espesores), los recipientes, incluyendo los cilindros con marcas de roce o impacto, no presentaron discontinuidades relevantes.

- En la prueba de expansión volumétrica, los cilindros fabricados por la empresa A, experimentaron una deformación permanente por debajo del 5%, valor máximo permitido, en el proyecto de norma Venezolana Covenín [1], que establece los lineamientos para la revisión periódica de cilindros en servicios de GNV.

- Cuatro de los doce cilindros fabricados por la empresa B, presentaron una deformación volumétrica permanente mayor del 5%. Es importante acotar que estos cilindros se fabricaron de acuerdo con la norma IRAM [4], la cual permite hasta 10% de deformación volumétrica permanente.

- No se observaron diferencias tangibles en cilindros con similar frecuencia de llenado y diferente tiempo de uso (3 años y 5 años).

- Uno de los once cilindros evaluados (serial N707093), presentó en los filetes de la rosca, grietas, poros y una microestructura tipo ferrita-perlita. Esta característica microestructural, difiere de la observada en la zona alejada de la rosca, la cual se identificó como martensita revenida. Estos defectos no son admisibles en la norma Venezolana Covenín 3226-1 [5].



- Las discontinuidades presentadas en la rosca del cilindro N707093, se generaron durante el proceso de fabricación y no por las condiciones de uso o instalación. Estos defectos impiden el sello hermético del cilindro con la válvula, pudiéndose originar fugas del gas. Adicionalmente los defectos observados constituyen sitios potenciales generadores de fallas mecánicas.



Tabla 1. Datos de algunos de los recipientes inspeccionados. PP, presión de prueba; PT, presión de trabajo; V, volumen; M, masa.

Cilindro Serial PP

(Bar) PT

(Bar) V (l)

M (Kg)

1 N811531 300 200 59,90 84,1

2 N811855 300 200 60,40 84,5

3 N811822 300 200 60,36 84,7

4 N811501 300 200 59,81 83,0

5 N993546 300 200 60,10 82,2

6 N707093 300 200 60,00 83,0

7 N700570 300 200 40,00 56,6

8 88/6727 300 200 100,00 85,6

9 94/798/039 300 200 80,00 72,1

10 94/798/040 300 200 80,00 72,1

11 94/752/021 300 200 80,00 71,9



Tabla 2. Resultados de la Medición de Espesores (mm) por UT

FABRICANTE / CILINDRO

I II III IV

665/091 6,8 6,8 6,8 6.9

665/089 6,8 6,8 6,8 6.8

665/002 6,7 6,6 6,8 6.8

665/001 7,1 7,1 7,1 7.1

065/022 6,6 6,6 6,8 6.5

666/077 6,6 6,6 6,6 6.6

665/093 6,8 6,8 6,8 6.8

94/798/039 7,9 7,8 7,9 7,8

94/798/040 7,9 8,2 8,0 8,0

94/752/021 8,0 7,8 7,7 7,8

A

88/06727 7,9 7,8 7,9 8,0

N593568 8,0 8,2 8,6 8,7

N593561 8,1 8,4 8,7 8,3

N593547 8,3 8,8 8,7 8,3

N593598 8,0 8,5 8,2 8,2

N581859 7,9 8,0 8,6 8,7

N581824 8,6 8,7 8,6 8,6

N593549 8,5 8,6 8,3 8,4

N593527 8,0 8,2 8,1 8,2

N602060 8,5 7,8 8,2 7,7

N811531 7,7 7,5 7,8 7,8

N811855 8,3 7,7 7,3 7,3

N811822 7,5 7,8 7,5 7,5

N811501 7,7 7,3 7,5 7,7

N993546 7,5 7,8 7,8 7,5

N700570 7,3 7,5 7,3 7,7

N707093 8,4 8,2 8,3 7,9

B

N843840 8,7 8,2 8,1 8,0



TABLA 3. Expansión volumétrica permanente (%)

Serial

Volumen (l)

Expansión Total (cc)

Expansión Permanente (%)

665/089 55,0 374,00 1,4

665/091 55,0 356,30 0,4

665/002 55,0 342,70 1,2

665/001 55,0 252,82 1,3

2526N593568 60,7 298,34 6,0

2526N593561 61,3 283,24 2,8

2526N593547 60,0 290,85 3,4 2526N593598 60,8 297,01 2,5

2526N581859 60,3 293,76 0,6

2526N581824 61,0 315,52 5,7

2526N593549 61,3 310,86 7,4

2526N593527 60,3 295,38 1,6

065/022 55,0 364,03 1,5

666/077 55,0 355,10 1,3

665/093 55,0 352,31 1,1

606/061 120,0 669,57 0,1

95/604/063 120,0 743,27 0,5

95/605/134 120,0 682,54 0,2

2526N476763 50,1 568,30 6,0

843840 60,5 465,71 1,3

602060 60,1 417,51 1,0

N811531 59,9 363,69 2,9

N993546 60,1 251,29 2,3

N700570 40,0 142,19 3,5

88/6727 100,0 650,19 2,4

94/798/039 80,0 470,93 1,4

94/798/040 80,0 493,66 1,5

94/752/021 80,0 473,45 0,8



Tabla 4. Mediciones de espesores puntuales antes de la segunda prueba de expansión volumétrica

Franjas Promedios

(mm) Mediciones antes de la prueba (mm)

I 8,4 8,4 8,4 8,5 8,3 8,6 8,4

II 8,6 8,6 8,4 8,5 8,6 8,6 8,6

III 7,9 7,9 8,1 7,8 7,8 7,8 7,8

IV 7,9 7,8 7,8 7,9 8,1 7,8 7,8

Tabla 5. Medición de espesores puntuales después de la segunda prueba de

expansión volumétrica

Franjas Promedios

(mm) Mediciones después de la prueba

(mm)

I 8,3 8,3 8,3 8,3 8,2 8,3 8,3

II 8,1 8,1 8,0 8,1 8,1 8,2 8,2

III 7,8 7,9 7,9 7,9 7,9 7,2 7,9

IV 7,8 7,9 7,7 7,7 7,7 7,8 7,7

Tabla 6. Resultado de la prueba de impacto Charpy

Probeta Area afectada Area en buen estado

Covenin 3226-1

Especificaciones del fabricante

Tenacidad promedio, J/cm2

92,5 91,6 80 ≥50



Componentes:

1. Válvula de llenado. 2. Cilindros de almacenamiento de GNV. 3. Válvula manual. 4. Tubería de alta presión. 5. Válvula solenoide y regulador de presión para el gas. 6. Mezclador de aire y gas. 7. Sistema de admisión del motor. 8. Válvula solenoide para la gasolina. 9. Selector de combustible: gas o gasolina.

Fig. 1 Componentes del sistema de conversión a gas natural, en vehículos automotores.

Ejemplo: Vehículo liviano con ubicación de los cilindros de almacenamiento de GNV en el compartimiento de carga.



Fig. 2 Vista de la rosca con daños en los filetes.



Fig.3. Fondo de un cilindro mostrando el área de inspección, para la prueba de ultrasonido.



Fig. 4. Microestructura de una cresta, en el cilindro con daños en la rosca.

Aumento 50X.

Fig. 5. Microestructura de la zona alejada a la cresta, en el cilindro con daños en la

rosca. Aumento 400X.



Fig.6. Comparación de un segmento de la rosca dañada (mitad inferior) con otra en

condiciones aceptables.



REFERENCIAS

1. Proyecto Covenin 20:4-011. Norma Venezolana Gas Natural para Vehículos.

Revisión Periódica. Parte 1. Cilindros de acero sin costura. 1998.

2. Methods for hydrostatic testing of compressed gas cylinders. Compressed Gas

Association. INC. 1975

3. ASTM E 23-96. Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic

Materials 1996

4. Norma IRAM 2526. Cilindros de acero sin costura para gases permanentes, 1992.

5. Norma Venezolana Covenin 3226-1. Gas Natural para vehículos. Cilindros de

almacenamiento. Parte 1: Cilindros de acero sin costura, 1997.

6. DIN 477. Gas cylinder valves.

EVALUACION DE CILINDROS DE ACERO EN SERVICIO DE … · incluyendo inspección visual, prueba...

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