Tipos de cilindros de gás: classificação completa + análise da marcação

Os cilindros de gás são amplamente demandados tanto na indústria quanto na medicina, aviação, indústria espacial, no uso doméstico, como fonte autônoma de energia. Eles podem ser usados tanto para aquecimento quanto para iluminação, preparação de alimentos.

Para evitar quaisquer problemas relacionados à operação, é necessário escolher corretamente o tipo de equipamento. Vamos tentar juntos entender os tipos de cilindros de gás, as características de sua construção e conexão.

Estrutura do cilindro de gás

Os cilindros de gás foram criados tanto para armazenamento quanto para transporte de gás comprimido e liquefeito — recipientes especiais onde essas substâncias se encontram sob alta pressão. O primeiro tipo de gás, sob qualquer pressão, permanece no estado gasoso, enquanto o segundo, com o aumento desse parâmetro, passa para a fase líquida.

Nitrogênio, flúor, oxigênio, metano, hidrogênio, assim como cloro, dióxido de carbono e amônia são transportados e armazenados em estado comprimido e liquefeito.

O próprio recipiente é uma estrutura completamente soldada com paredes de espessura mínima de 2 mm com geometria em forma de cilindro. É fabricado em aço ou polímero.

Seus componentes:

• corpo;
• gargalo;
• fundo.

O gargalo do cilindro tem uma rosca cônica para a válvula de fechamento, que sela hermeticamente a saída. No caso de, por algum motivo, ocorrer a expansão do gás, sob a ação da pressão, a válvula será arrancada e a pressão interna do recipiente voltará ao normal.

O gás dentro desse recipiente está sob pressão máxima de 15 MPa. No corpo do cilindro ou na carcaça há uma única costura soldada.

O volume do cilindro depende do material de que é feito, do tipo de enchimento e da finalidade. Os cilindros de oxigênio podem ser de pequeno volume — de 2 a 10 litros, e médios — de 20 a 40 litros.

Para que o gás dentro do recipiente exerça a mesma pressão em suas paredes, cada cilindro possui um fundo convexo — superior e inferior. Para maior estabilidade, o cilindro é equipado com um suporte anular — uma sapata. Além disso, o reservatório de gás inclui em seu conjunto uma tampa metálica ou plástica que protege a válvula durante a operação e transporte.

A tampa é rosqueada no anel do gargalo. Às vezes, o cilindro é equipado com um regulador de pressão, destinado a equilibrar a pressão. A válvula é um conjunto que consiste em um corpo de aço em forma de T, um volante e um elemento de fechamento.

Para cada tipo de gás, é necessária uma válvula de construção especial. Para uma operação segura, é importante que o tipo de recipiente corresponda ao gás de enchimento.

O conjunto composto por uma válvula de passagem e uma haste é chamado de elemento de fechamento. Cada uma das peças do conjunto desempenha sua função.

A válvula é necessária para regular o fluxo de gás através do corpo, e a haste, para a interação do volante com a válvula através do torque. Girando o volante, é possível fechar ou abrir o fluxo de gás.

Todas as 3 partes da válvula possuem rosca. Na parte inferior, ela é necessária para fixar a peça ao cilindro; na parte superior, a haste da válvula é fixada por meio de uma conexão roscada. Na rosca lateral, uma tampa é rosqueada.

Tipos de cilindros de gás

Os recipientes de gás são classificados por muitos critérios: material do corpo, volume, finalidade, nome do gás de enchimento, método de conexão. Para a fabricação do corpo, são utilizados tanto metais quanto materiais compósitos. Ambos têm seus prós e contras. É necessário conhecê-los para fazer a escolha correta.

Classificação por material do corpo

Para a fabricação do corpo do cilindro metálico, utiliza-se aço ligado ou de baixo carbono. A capacidade dos recipientes metálicos é de 5 a 50 L. Cilindros com capacidade inferior a 50 L podem ser instalados dentro de casa, enquanto os de 50 L apenas do lado de fora.

Estes últimos necessitam de proteção contra a luz solar direta. Para isso, são colocados em um armário metálico fechado com uma marcação correspondente ao tipo de gás. Um cilindro metálico vazio pesa de 4 a 22 kg.

O recipiente é enchido com gás no máximo até 85%. Dependendo do volume, o cilindro é carregado com 2 a 22 kg de gás. Este equipamento de gás é explosivo e inflamável. Temperaturas acima de 50° são contraindicadas. Em casos de mudanças bruscas de temperatura e em caso de incêndio, ocorre uma explosão poderosa. Esse cilindro também não pode ser virado repentinamente, pois isso causa um aumento de pressão.

O cilindro de gás de compósito é uma opção mais nova. Sua principal vantagem é a total segurança contra explosões, mesmo que ocorra um vazamento de gás. Nesses recipientes, são transportados e armazenados gases liquefeitos. Quando expostos a chamas abertas, o gás escapa gradualmente pelo corpo e simplesmente queima.

Eles têm peso leve — 70% mais leves que os análogos metálicos, e possuem design estiloso. Graças ao corpo transparente, é sempre possível controlar o nível de gás. Ao contrário do metal, o material compósito não é suscetível à corrosão, portanto, é mais durável.

O polímero possui excelentes propriedades dielétricas, eliminando 100% a formação de faíscas. A faixa de temperatura de trabalho está entre -40 – 50⁰. Recomenda-se que os cilindros sejam usados por até 30 anos. A cada 10 anos, eles devem passar por reavaliação. A massa do cilindro é de no máximo 8 kg.

A operação de cilindros de materiais poliméricos não prejudica o meio ambiente, pois não é adicionado boro ao material.

Os cilindros de gás compósito são de dois tipos: fabricados pela tecnologia de sopro e por enrolamento de fibra de vidro em um mandril. No primeiro caso, o frasco é feito de PET (polietileno tereftalato). Em seguida, os fabricantes revestem o vaso, feito de fios de fibra de vidro, com resina epóxi. O recipiente é inserido em um invólucro polimérico.

Na fabricação de cilindros do segundo tipo, usa-se um mandril especial. A fibra de vidro é enrolada nele e, em seguida, a peça é impregnada com resinas. Primeiro, obtêm-se duas metades do vaso. Após a cura, elas são coladas e colocadas em uma capa densa de polietileno.

Devido à presença de uma válvula de alívio de pressão e de um fusível, os cilindros compósitos possuem segurança aprimorada. Em caso de incêndio, o fusível é ativado. Ao derreter, ele libera o gás gradualmente, com total controle do processo. Após a ativação do fusível, o cilindro não pode mais ser utilizado.

Divisão por local de instalação e finalidade

Todos os cilindros de gás existentes, dependendo de onde são instalados e para que se destinam, são divididos nos seguintes tipos:

1. Domésticos. São usados para aquecimento, fogões de cozinha, caldeiras.
2. Automotivos. São utilizados em veículos cujo motor funciona com combustível gasoso.
3. Turísticos. Adequados para dispositivos móveis, como maçaricos, queimadores, churrasqueiras, aquecedores.
4. Industriais. Nesta categoria estão os recipientes onde os gases são armazenados. Esses cilindros são usados na metalurgia, indústria química e em empresas farmacêuticas.
5. Médicos. São preenchidos com misturas respiratórias e transportados em ambulâncias, usados em enfermarias de terapia intensiva e onde se preparam coquetéis de oxigênio. Esses cilindros também são usados por socorristas e bombeiros.

Existem também cilindros universais, usados em muitas indústrias. Para dispositivos de gás móveis, são fabricados cartuchos descartáveis que contêm de 100 a 450 g de gás. Visualmente, eles lembraem sprays de aerosol.

Características da classificação por enchimento

Dependendo da composição da mistura, os cilindros são chamados de propano, butano, hidrogênio, nitrogênio, acetileno, dióxido de carbonio, argônio, oxigênio, hélio, etc. Cada composição tem sua própria faixa temperatura.

Para condições padrão, a diferença entre eles é pequena. No entanto, quando o cilindro é necessário para uso em áreas de alta altitude ou em condições de temperaturas muito baixas, este parâmetro desempenha um papel decisivo.

Isômero do butano — mistura de isobutano com propano, adequada para baixas temperaturas. É segura para a camada de ozônio. Tanto o propano quanto o butano são muito perigosos para os seres humanos. Se inalados, consequências graves para o organismo são inevitáveis. O contato direto com butano líquido resfria o corpo a -20⁰.

O butano é usado para carregar isqueiros, e em ar condicionados e refrigeradores é às vezes utilizado como refrigerante. O propano é necessário na produção de solventes. Para trabalhos com metal envolvendo soldagem e corte, é necessário o acetileno. Ele também é usado na obtenção de explosivos, ácido acético, borracha, vários plásticos e para motores de foguetes.

O nitrogênio é usado nas indústrias eletrônica, química, de petróleo e gás, farmacêutica e metalúrgica. O hidrogênio é necessário para as indústrias alimentícia e química. Ele também é usado como combustível para foguetes e na soldagem.

Pneus de bicicleta e extintores de incêndio são inflados com monóxido de carbono ou dióxido de carbono. Na indústria alimentícia, com sua aplicação, produzem-se bebidas gaseificadas. Na forma de gelo seco, o dióxido de carbono é usado como refrigerante.

Cilindros de dióxido de carbono estão presentes em estabelecimentos de alimentação, onde resfriam bebidas a uma temperatura determinada, fazem refrigerantes e os vendem por chope.

Nas indústrias metalúrgica e metalomecânica, em processos onde a interação do fluxo fundido com o oxigênio é inadmissível, utiliza-se o argônio. É também utilizado na medicina para anestesia, e com sua ajuda o ar é purificado. Cilindros de hélio são necessários não apenas para encher balões, mas também para corte, soldagem e fusão de metal.

Este gás faz parte das misturas respiratórias usadas no mergulho, e pode ser um refrigerante em experimentos científicos. A amônia é um solvente forte. Como é muito tóxico, os cilindros com amônia devem ser transportados e armazenados com muito cuidado. O mesmo se aplica aos recipientes de cloro.

Recipientes de oxigênio podem ser encontrados perto de equipamentos de soldagem, onde são produzidos explosivos, ácidos e preparados coquetéis de oxigênio. O ar comprimido transportado em cilindros é mais frequentemente usado no funcionamento de dispositivos pneumáticos.

O gás natural liquefeito, metano, é usado como sedativo na medicina, para produção de fertilizantes e como combustível. Para os seres humanos, este gás é seguro.

Tipos de cilindros por forma de conexão

Diferentes modelos de cilindros de gás são conectados aos dispositivos por meio de quatro padrões de conexão. O padrão mais popular é o rosqueado, que atende a todos os requisitos de segurança. Os produtos têm rosca de 7/16″. A mangueira ou o queimador são fixados a esses cilindros por rosqueamento.

O próximo padrão de cilindro é o tipo collete. Este tipo de conexão também é chamado de pressão ou aperto. O cilindro com este tipo de conexão é considerado o mais barato. Aqui, a função de aperto na conexão é realizada por uma peça de formato cilíndrico. Um cilindro tipo collete pode ser conectado a equipamentos com rosca, mas para isso será necessário um adaptador.

O tipo perfurável de cilindros é o mais comum em todo o mundo. Esses cilindros descartáveis têm a desvantagem de não ser possível desconectar o recipiente até que todo o gás seja utilizado. Os modelos mais recentes de cilindros perfuráveis com sistema SGS não possuem essa desvantagem.

Aqui é possível bloquear o vazamento de gás ao desconectar do queimador e desligar o recipiente não totalmente esvaziado. Eles são usados para maçaricos, lâmpadas de iluminação, fogões portáteis.

Na maioria das vezes, os queimadores a gás são projetados para rosca, mas se houver um cilindro tipo collete, é possível usá-lo adquirindo um adaptador barato.

A conexão por válvula é o tipo mais utilizado na Europa. A conexão é simples e confiável, com alto grau de proteção contra vazamentos.

Decodificação da marcação dos cilindros

Lendo corretamente a marcação, você pode obter informações completas sobre o cilindro de gás. Se for um cilindro de propano, seu passaporte está na região da válvula, em um disco metálico.

No passaporte do cilindro de propano consta: pressão de trabalho em MPa, pressão de teste nas mesmas unidades, volume real do recipiente em litros, número de fábrica, data de fabricação no formato 'MM.AA.AA', onde os primeiros símbolos representam o mês, os segundos o ano, e os terceiros o ano da próxima certificação.

Em seguida, vem o peso do cilindro vazio em kg, a massa do cilindro cheio. Na última linha, vêm as designações de letras 'R-AA'. 'R' é o selo da seção de recertificação ou da fábrica. A combinação de símbolos 'AA' revela informações sobre o ano até o qual esta certificação será válida.

A decisão sobre a adequação do cilindro deve ser tomada somente após a decodificação completa de todos os dados sobre ele. Se forem encontrados defeitos, ele é esvaziado e enviado para reparo.

A marcação do cilindro de oxigênio tem sua própria ordem e consiste em quatro linhas. Na primeira, há dados sobre o fabricante e o número do recipiente. Na segunda, a data de fabricação e a data recomendada para inspeção. Na terceira, a pressão hidráulica e de trabalho. Na quarta, o volume de gás e a massa do cilindro sem a válvula e a tampa.

Ao comprar um cilindro, deve-se prestar atenção em como a informação é aplicada nele. No corpo, ela não é aplicada com tinta, mas sim gravada e depois coberta com um verniz incolor especial para proteção contra corrosão. Frequentemente, a última linha contém o selo do fabricante.

Características da pintura dos cilindros de gás

Os cilindros de gás comprimido são pintados de forma diferente na Rússia e no exterior. A cada tipo de gás corresponde não apenas uma cor específica do corpo, mas também a cor da faixa e das inscrições.

A tabela mostra as cores de identificação dos cilindros com alguns tipos de gases, bem como a cor das inscrições e da faixa.

O óxido nitroso é armazenado em um cilindro cinza com inscrição preta e faixa da mesma cor. O cilindro de cor protetora com fosgênio tem inscrição amarela e faixa amarela, e um cilindro da mesma cor, mas com inscrição preta e faixa verde, contém cloro. A pintura alumínio do cilindro, inscrição preta e duas faixas amarelas indican que ele está cheio de freon-22.

Para o dióide de enxofre, o cilindro é preto com faixa branca e inscrição amarela. O etileno é armazenad em um cilindro roxo com inscrição vermelha e faixa verde. Para os outos gáes infamáveis, os recpientes são vermelos com inscrição branca e faixa verde. Os gáes não infamáveis são identfícados por inscrição amarela sobre fund preto do coro e faixa verde.

Tipos de falhas dos cilindros e sua solução

Todos os defetos existentes nos cilindros de gás são divididos em dois tipos: os que podem ser reparados e os que não podem.

O primeiro tipo inclui:

• funcionamento incorreto da válvula do cilindro e do manômetro;
• dano ou deslocamento do sapato;
• dano na conexão roscada;
• vazamento de gás;
• pintura descascada em varaadas partes do coro.

O segundo tipo de defeto é a superfície do coro signifcativamente danf cada na orma de massados, rachaduras, inhaços e ausência de marcação. Nese caso, o cilndro é rejeitado. A decsão sobre a possiilidade ou não de repar é tomada por um especialsta quafcado.

A reparar cilindros de gás, geralmen é feita uma smples substiuição dos eementos defeusos. Às é nesáriavagem intena do recpiente e erificaão de coosão intena. A inspeão peiódi inclui toos esses rabalos e, a ina, é emi do um critiado.

O cilindro de gás na foto precisa de reparo. É necessário pintá-lo e substituir a válvula. O primeiro trabalho pode ser feito por conta própria, mas o segundo deve ser confiado a um especialista.

Em casa, isso não deve ser feito. Tudo o que se pode fazer por conta própria é pintar o corpo do cilindro. Isso deve ser feito com extremo cuidado para não pintar por cima das inscrições e não danificar a marcação. Todos os outros defeitos só podem ser corrigidos por uma oficina especializada ou pelo fabricante.

Fabricantes populares de cilindros de gás

Entre muitos fabricantes de botijões, destaca-se a marca russa «Sledopyt». Aqui são oferecidos dois tipos de botijões de gás com conexão roscada e de pinça — para mistura para todas as estações e para o inverno. A empresa americana Jetboil fornece cartuchos cheios de propano e isobutano, que podem ser usados no inverno.

Botijões de gás portáteis são fabricados pela marca sul-coreana Tramp. Eles são abastecidos com gás para todas as estações. Conexão — roscada e de pinça.

A empresa francesa Campingaz fabrica diversos dispositivos equipados com botijões de gás. O tipo de conexão é de pinça, válvula ou perfuração. Primus — fabrica cartuchos de gás de vários tipos. A conexão em todos é roscada.

Vasos compósitos de boa qualidade são fornecidos pela marca tcheca Research. A montagem inclui válvulas especiais que evitam o enchimento excessivo. Todos esses botijões são à prova de explosão.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo sobre o uso correto e a inspeção de botijões de gás. Dicas de um especialista:

Sobre botijões compósitos com gás liquefeito:

O botijão de gás é algo útil em casa. Para que seu uso não leve a consequências indesejadas, é preciso estudar bem o assunto. E o principal, seguir as regras básicas de segurança.

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