NORMA TÉCNICA
NTC
COLOMBIANA
3847
2002-10-30
CILINDROS
DE
ALTA
PRESIÓN
PARA
ALMACENAMIENTO DE GAS NATURAL UTILIZADO
COMO
COMBUSTIBLE
PARA
VEHÍCULOS
AUTOMOTORES
E: HIGH PRESSURE CYLINDERS FOR THE STORAGE OF NATURAL GAS AS A FUEL FOR AUTOMOTIVE VEHICLES
CORRESPONDENCIA: esta norma es una adopción idéntica (IDT) por traducción de la norma ISO 11439:2000.
DESCRIPTORES: cilindro para gas; cilindro para GNCV; gas natural; gas natural comprimido.
I.C.S.: 43.060.40;75.200.00
Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435
Prohibida su reproducción Primera actualización Editada 2002-11-22
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo.
La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general.
La NTC 3847 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo del 2002-10-30.
Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales.
A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 410202 Gas Natural Comprimido.
EMPRESA COLOMBIANA DE PETRÓLEOS (ECOPETROL)
EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN ENERGÍA AZUL S.A.
ENVIRO GAS SYSTEM DE COLOMBIA ESTRUMONT LTDA.
GAS NATURAL COMPRIMIDO S.A. GAS NATURAL S.A. E.S.P.
GASVECOL S.A.
GNV MOTOR
HENKEL COLOMBIA S.A. JUANAUTOS
MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA OXÍGENOS DE COLOMBIA
POWER GAS
SUPERTROIL CONTROLS LTDA. UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas:
ACOGAS CDT DEL GAS
CENTROGAS Y GASES DE BOYACÁ CESVI COLOMBIA S.A.
COMPAÑÍA COLOMBIANA AUTOMOTRÍZ S.A.
DTM CONSULTORES
EMPRESA COLOMBIANA DE PETRÓLEOS (ECOPETROL) - ICP
GECOLSA GM COLMOTORES GREENFIELD COLOMBIA HIDROPROB S.A. METALIBEC - PARKER MINISTERIO DE TRANSPORTE PROMIGAS SOFASA TNV
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES UNIVERSIDAD JAVERIANA
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales.
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TABLA DE CONTENIDO 0. INTRODUCCIÓN 1. OBJETO 2. REFERENCIAS NORMATIVAS 3. TÉRMINOS Y DEFINICIONES 4. CONDICIONES DE SERVICIO 5. APROBACIÓN Y CERTIFICACIÓN6. REQUISITOS DE LOS CILINDROS METÁLICOS TIPO GNCV-1
7. REQUISITOS PARA LOS CILINDROS CON RECUBRIMIENTO CIRCUNFERENCIAL TIPO GNCV-2
8. REQUISITOS PARA LOS CILINDROS CON RECUBRIMIENTO TOTAL TIPO GNCV-3
9. REQUISITOS PARA LOS CILINDROS TOTALMENTE COMPUESTOS TIPO GNCV-4
10. MARCADO
11. PREPARACIÓN PARA EL DESPACHO ANEXO A (Normativo)
MÉTODOS DE ENSAYO Y CRITERIOS ANEXO B (Normativo)
INSPECCIÓN ULTRASÓNICA ANEXO C (Informativo)
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PROCEDIMIENTOS PARA APROBACIÓN Y CERTIFICACIÓN ANEXO D (Informativo)
TAMAÑO DE DEFECTOS END DESPUÉS DEL CICLADO DEL CILINDRO ANEXO E (Informativo)
FORMATOS PARA INFORMES ANEXO F (Informativo)
ENSAYO AMBIENTAL ANEXO G (Informativo)
VERIFICACIONES DE LAS RELACIONES DE ESFUERZO CON MEDIDORES DE DEFORMACIÓN
ANEXO H (Informativo)
INSTRUCCIONES DEL FABRICANTE EN CUANTO AL MANEJO, USO E INSPECCIÓN DE LOS CILINDROS
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RESUMEN
CILINDROS DE ALTA PRESIÓN PARA ALMACENAMIENTO DE GAS NATURAL UTILIZADO COMO COMBUSTIBLE PARA VEHÍCULOS AUTOMOTORES
0. INTRODUCCIÓN
Se requiere que los cilindros para el almacenamiento de gas natural como combustible para vehículos sean de peso liviano, y al mismo tiempo mantengan o mejoren el nivel de seguridad actualmente existente para otros recipientes a presión. Estos requisitos se logran mediante:
a) La especificación de condiciones de servicio de manera precisa y general como una base firme para el diseño y el uso del cilindro;
b) El empleo de un método apropiado para evaluar la vida por fatiga de presión cíclica y establecer los tamaños de defecto permitidos en los cilindros metálicos o cilindros internos;
c) La exigencia de ensayos de calificación de diseño;
d) La exigencia de ensayos no destructivos e inspección para todos los cilindros producidos;
e) La exigencia de ensayos destructivos en cilindros y material de cilindros tomado de cada lote de cilindros producidos;
f) La exigencia a los fabricantes de contar con un completo sistema de la calidad documentado e implementado;
g) La exigencia de re-inspección periódica y, de ser necesario, el re-ensayo de acuerdo con las instrucciones del fabricante;
h) La exigencia a los fabricantes de especificar como parte de su diseño, la vida de servicio segura de sus cilindros.
Los diseños de cilindros que cumplan con los requisitos de esta norma:
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RESUMEN
b) Cuando falle la presión de ciclado, presentará fuga pero no ruptura;
c) Cuando se sometan a ensayos de ruptura hidrostática, tendrán factores de "esfuerzo a presión de estallido" sobre el "esfuerzo a presión de trabajo" que excedan los valores especificados para el tipo de diseño y materiales empleados.
Los propietarios o usuarios de los cilindros diseñados de acuerdo con la presente norma deberían observar que los cilindros están diseñados para operar en forma segura si se emplean de acuerdo con las condiciones de servicio especificadas para una vida de servicio finita especificada solamente. Se marca la fecha de expiración en cada cilindro y es responsabilidad de propietarios y usuarios garantizar que no se empleen después de esa fecha, y que se inspeccionen de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
1. OBJETO
Esta norma especifica los requisitos mínimos de cilindros de gas livianos, recargables, producidos en serie, previstos sólo para el almacenamiento como combustible de gas natural comprimido a alta presión en vehículos automotores, en los cuales se fijan los cilindros. Las condiciones de servicio no cubren cargas externas, que se pueden presentar por choques de vehículos.
Esta norma contempla cilindros de acero, aluminio o material no metálico, de cualquier diseño o método de fabricación, adecuado para las condiciones de servicio especificadas. Esta norma no contempla cilindros de acero inoxidable o soldados.
Los cilindros amparados por esta norma, se designan de la siguiente manera:
GNCV-1 Cilindros metálicos
GNCV-2 Cilindros con filamento continuo impregnado de resina (recubrimiento circunferencial) con cilindro interno metálico
GNCV-3 Cilindros con filamento continuo impregnado de resina (recubrimiento total) con cilindro interno metálico
GNCV-4 Cilindros con filamento continuo impregnado con resina (totalmente compuestos) y cilindro interno no metálico.
NOTA Se pueden usar los cilindros diseñados de acuerdo con las normas ISO 9809-1, ISO 9809-2, ISO 9809-3 e ISO 7866, para este servicio, siempre y cuando estos diseños cumplan los requisitos adicionales especificados en esta norma.
2. REFERENCIAS NORMATIVAS
Las siguientes normas contienen disposiciones que, mediante la referencia dentro de este texto, constituyen la integridad del mismo. En el momento de su publicación eran válidas las ediciones indicadas. Todas las normas están sujetas a actualización; los participantes, mediante acuerdos basados en esta norma, deben investigar la posibilidad de aplicar la última versión de las normas mencionadas a continuación.
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RESUMEN
ISO 148:1983, Steel. Charpy Impact Test (V-notch)
ISO 306:1994, Plastics. Thermoplastic Materials. Determination of Vicat Softening Temperature (VST)
ISO 527-2:1993, Plastic. Determination of Tensile Properties. Part 2: Test Conditions for Moulding and Extrusion Plastics.
ISO 2808:1997, Paints and Varnishes. Determination of Film Thickness.
ISO 4624:2002, Paints and Varnishes. Pull of Test for Adhesion.
ISO 6506-1:1999, Metallic Materials. Brinell Hardness Test. Part 1: Test Method
ISO 6892:1998, Metallic Materials. Tensile Testing at Ambient Temperature
ISO 7225:1994, Gas Cylinder. Precautionary Labels
ISO 7866:1999, Gas Cylinders. Refillable Seamless Aluminium Alloy Gas Cylinders. Design, Construction and Testing.
ISO 9227: 1990, Corrosion Tests in Artificial Atmospheres. Salt Spray Tests.
ISO 9712:1999, Non-Destructive Testing. QualificatIon and Certification of Personnel.
ISO 9809-1:1999, Gas Cylinders. Refillable Seamless Steel Gas Cylinders. Design, Construction and Testing. Part 1: Quenched and Tempered Steel Cylinders with Tensile Strength less than 1 100 MPa.
ISO 9809-2:2000, Gas Cylinders. Refillable Seamless Steel Gas Cylinders. Design, Construction and Testing. Part 2: Quenched and Tempered Steel Cylinders with Tensile Strength Greater than or Equal to 1 100 MPa.
ISO 9809-3:2000, Gas Cylinders. Refillable Seamless Steel Gas Cylinders. Design, Construction and Testing. Part 3: Normalized Steel Cylinders
ISO 14130:1997, Fibre-Reinforced Plastic Composites. Determination of Apparent Interlaminar Shear Strength byShort-Beam Method.
ASTM D522-1993a, Standard Test Methods for Mandrel Bend Test of Attached Organic Coatings.
ASTM D1308:1998, Standard Test Method for Effect of Household Chemicals on Clear and Pigmented Organic Finishes.
ASTM D2794:1999e1, Standard Test Method for Resistance of Organic Coatings to the Effects of Rapid Deformation (Impact).
ASTM D3170:1996e1, Standard Test Method for Chipping Resistance of Coatings.
ASTM D3418:1999, Standard Test Method for Transition Temperatures of Polymers by Differential Scanning Calorimetry.
ASTM G154:2000ae1 Standard Practice for Operating Fluorescent Light Apparatus for UV Exposure of Nonmetallic Materials.
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RESUMEN
NACE TM0177:1996, Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking and Stress Corrosion Cracking in H2S Environments.
3. TÉRMINOS Y DEFINICIONES
Para los propósitos de esta norma, son aplicables los siguientes términos y definiciones:
3.1
autoridad facultada para inspeccionar
autoridad competente para inspeccionar, aprobada o reconocida por la autoridad reguladora del país, para supervisar la construcción y ensayo de los cilindros.
3.2
autodeformación
procedimiento que consiste en la aplicación de presión; se usa en la fabricación de cilindros compuestos con cilindros internos metálicos, con lo cual se esfuerza el cilindro interno más allá de su punto de fluencia suficiente, para causar deformación plástica permanente.
NOTA Esto causa que el cilindro interno tenga esfuerzos de compresión y en las fibras esfuerzos de tracción a una presión interna de cero.
3.3
presión de autodeformación
presión dentro del cilindro recubierto, a la cual se alcanza la distribución necesaria de esfuerzos entre el cilindro interno y el recubrimiento.
3.4
lote (cilindros compuestos)
grupo de no más de 200 cilindros, además de los cilindros para los ensayos destructivos; o, si es mayor, un turno de producción sucesiva de cilindros, producidos sucesivamente con cilindros internos calificados, del mismo tamaño, diseño, materiales de construcción y procesos de fabricación especificados.
3.5
lote (de cilindros de metal o cilindros internos)
grupo de no más de 200 cilindros o cilindros internos, además de los cilindros o cilindros internos para los ensayos destructivos; o, si es mayor, un turno de producción sucesiva de cilindros o cilindros internos, producidos sucesivamente con el mismo diámetro nominal, espesor de paredes, diseño, materiales de construcción y procesos de fabricación especificados, equipos de fabricación, tratamiento térmico y condiciones de tiempo, temperatura y atmósfera durante el tratamiento térmico.
3.6
lote (de cilindros internos no metálicos)
grupo de no más de 200 cilindros internos, además de los cilindros internos para los ensayos destructivos o, si es mayor, un turno de producción sucesiva de cilindros internos no metálicos, producidos sucesivamente con el mismo diámetro nominal, espesor de paredes, diseño, materiales de construcción y procesos de fabricación especificados.
