INVESTIGACIÓN - Marzo de 2008 Tanques de propano para interiores

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En Europa y otras partes del mundo, los consumidores utilizan calentadores portátiles de combustión de propano para calefaccionar determinados sectores de sus viviendas, como complemento del sistema de calefacción principal de la residencia. El NFPA 58, Código del Gas Licuado de Petróleo, prohíbe el uso de contenedores de propano con más de 2 libras en espacios interiores, excepto en casos de emergencia. Con la reciente introducción en el mercado de los Estados Unidos de los cilindros compuestos para uso en espacios exteriores, los fabricantes de cilindros y accesorios y los representantes de la industria del propano han propuesto que se permita el uso de cilindros de propano compuestos y de calentadores portátiles complementarios, en espacios interiores.

Figuras 1 and 2: Ejemplos de cilindros de propano compuestos.








El Comité Técnico de la NFPA sobre Gases Licuados de Petróleo recomienda introducir cambios en la próxima edición del código NFPA 58. Dichas recomendaciones incluyen disposiciones sobre cilindros compuestos, diseñados de manera que se garantice su seguro desempeño, ya sea que estuvieran instalados en espacios interiores o exteriores.

La Asociación Nacional de Gas Propano (NPGA, por sus siglas en inglés) ha presentado diversas propuestas de cambios al código NFPA 58 sobre el citado uso en espacios interiores. Los fabricantes de cilindros compuestos han sometido sus cilindros a diversas pruebas de exposición al fuego, en cumplimiento con lo establecido en normas europeas y de los Estados Unidos. Sin embargo, se reconoció que era preciso llevar a cabo pruebas más exhaustivas a fin de generar de manera independiente la información necesaria para respaldar los cambios propuestos al código. El Consejo de Educación e Investigación de Propano (PERC, por sus siglas en inglés) ha patrocinado esfuerzos para el desarrollo de los protocolos de pruebas de incendio y para la conducción de las pruebas. El Instituto Battelle Memorial dirigió el desarrollo de los protocolos de prueba y coordinó la conducción de las pruebas de incendio. Los resultados de las pruebas se describen en el presente artículo.

Antecedentes de los cilindros compuestos

Lo fabricantes de los cilindros compuestos utilizan combinaciones de materiales, como fibra de vidrio, resinas poliméricas y polímeros extruídos y moldeados por soplado para elaborar contenedores de presión livianos, resistentes y coloridos para diversos usos. Los cilindros compuestos han sido ampliamente utilizados durante varios años en aplicaciones de gran exigencia, como tanques de gas natural comprimido para vehículos y en equipos de respiración para bomberos. Los tanques compuestos de almacenamiento de petróleo subterráneos también han sido utilizados en los Estados Unidos desde los años 60, por su resistencia a la corrosión extrema y por su liviano peso.

En los años 80 y 90, diversos fabricantes europeos comenzaron a desarrollar con gran empeño el diseño de pequeños cilindros compuestos para ser utilizados con gas LP (principalmente propano en los Estados Unidos). Los organismos europeos de normalización elaboraron lineamientos y normas que establecían los requisitos de diseño, construcción, prueba, desempeño e inspección.

Dichos cilindros presentan diversas ventajas frente a los cilindros de acero convencionales. Un cilindro compuesto vacío pesa aproximadamente 50 por ciento menos que un cilindro de acero convencional. El material compuesto es intrínsicamente resistente a la corrosión, y el cilindro compuesto no deja residuos de óxido sobre terrazas o en baúles de automóviles. Basándose en las pruebas de incendio de los fabricantes, los cilindros presentan características de desempeño ante el fuego claramente distintas; en incendios intensos, los cilindros ventilan propano a través de las paredes laterales, a presiones inferiores a las de ajuste de las válvulas de alivio. Ello reduce la posibilidad de que un cilindro compuesto actúe como un soplete en condiciones de incendio. Una característica valiosa para los consumidores es la translucidez de la pared del cilindro compuesto, la cual permite ver el nivel del líquido contenido. No se requieren dispositivos o etiquetas adhesivas externas para determinar la cantidad de propano remanente en el cilindro.

Se utilizan más de un millón de estos cilindros en todo el mundo, tanto para aplicaciones exteriores como interiores, tales como la calefacción de determinados espacios o actividades de cocción. En los Estados Unidos fueron primeramente utilizados en reemplazo de los cilindros estándar de acero y aluminio para parrillas hogareñas y de los cilindros para montacargas. Sin embargo, antes de que estos cilindros pudieran ser utilizados en los Estados Unidos, los fabricantes debieron ser eximidos de lo dispuesto en el código del Departamento de Transporte (DOT, por sus siglas en inglés), que establece que dichos cilindros deben estar construidos de acero o de aluminio (49CFR173 y 49CFR178). Dos fabricantes han obtenido la aprobación del Departamento de Transporte de los Estados Unidos para su uso convencional en espacios exteriores, como calentadores de parrillas y patios.

Lite Cylinder Company (Franklin, TN, www.litecylinder.com) y Ragasco AS (Raufoss, Noruega, www.ragasco.com) poseen permisos especiales del Departamento de Transporte de los Estados Unidos, que las autorizan a transportar de la misma manera sus cilindros y sus piezas complementarias de acero y aluminio. Ejemplos de estos cilindros se muestran en las Figuras 1 y 2.

Uso en espacios interiores

Actualmente, los cilindros compuestos y los cilindros convencionales de acero se utilizan en gran medida en el interior de las viviendas, especialmente en Europa, para calefaccionar determinados espacios y para actividades de cocción. Dichos artefactos están especialmente diseñados para uso en espacios interiores, a fin de garantizar la seguridad de los usuarios. Sin embargo, excepto para artefactos muy pequeños como anafes y para emergencias, en los Estados Unidos está prohibido el uso de cilindros estándar de 20 libras de propano. Los fabricantes, importadores y distribuidores de los artefactos en los Estados Unidos y los representantes de la industria del propano consideran que las características de desempeño de los cilindros compuestos ante un incendio, junto con las normas de desempeño seguro de los artefactos, recientemente elaboradas, permiten que estos sistemas sean seguros para ser usados por los consumidores en espacios interiores. Las primeras propuestas de cambios al código tienen como objetivo los calentadores en gabinetes. Los calentadores en gabinetes son dispositivos pequeños, portátiles, autónomos, de tiro natural y de combustión de propano que complementan el sistema de calefacción central de la vivienda. Dichos calentadores podrían ser utilizados en las mismas áreas y para las mismas aplicaciones que los calentadores eléctricos portátiles: porches cubiertos, viviendas de vacaciones y calefacción de espacios específicos para un confort adicional.

Además de estos usos regulares, existe un considerable interés de los consumidores por la seguridad de las fuentes de calefacción que se utilizan durante cortes de energía extendidos. Durante dichos cortes, se producen lesiones y accidentes fatales cuando los consumidores utilizan artefactos de uso externo exclusivo en espacios interiores. Los artefactos no han sido diseñados como de tiro natural y pueden producir monóxido de carbono cuando se los utiliza en espacios interiores. Además, generarán temperaturas de superficie que pueden provocar quemaduras, y generalmente, no están protegidos por un interruptor de corte de seguridad. Lamentablemente, existen testimonios anecdóticos que demuestran que es común el uso de cilindros convencionales de acero y artefactos de uso externo exclusivo en entornos interiores. Un proveedor de intercambio de cilindros de propano analizó la cantidad de cilindros llenos vendidos durante un reciente corte de energía extendido y comparó estos datos con las ventas del año anterior. La cantidad de cilindros vendidos durante el mismo período de dos semanas fue mayor al doble durante el corte de energía, lo que hacía suponer que los consumidores estaban utilizando cilindros de propano como fuentes de combustible para cocinar y para calefacción. Un artefacto adecuado junto con un sistema de cilindros debidamente aprobado sería una alternativa segura para los consumidores, en reemplazo de esta práctica insegura.

Programa de pruebas de incendio

Se desarrollaron dos programas de pruebas de incendio para determinar las diversas características de desempeño de los cilindros de propano compuestos. En el primero, el Instituto Batelle Memorial (Columbus, Ohio) y ThermDyne Technologies Limited (Kingston, Ontario, Canadá) desarrolló un protocolo para someter a pruebas rápidas diversos cilindros, en combinación con distintas condiciones de intensidad de incendio, niveles de llenado de líquidos y orientaciones de los cilindros. En este programa de pruebas preliminares, veintinueve cilindros compuestos, de dos fabricantes, y seis cilindros de acero estándares fueron expuestos al fuego de antorchas de propano.

Figura 6: Cilindros orientados en dirección horizontal.











Los cilindros fueron colocados a una distancia fija del frente de las antorchas. Todos los cilindros tenían una capacidad nominal de 20 libras (45 a 47 libras de capacidad de agua). En la primera ronda de pruebas, los cilindros fueron orientados en dirección vertical u horizontal (Figura 6). En la posición horizontal, la llama fue dirigida hacia el lateral (según se muestra en la Figura 6), hacia la válvula o hacia la base, para llevar a cabo las distintas pruebas. Las antorchas de propano fueron cerradas luego de haberse evacuado la totalidad del propano de un cilindro de prueba o ante la ruptura de alguno de los cilindros de prueba.

Ninguno de los cilindros de acero presentó rupturas durante la conducción de las pruebas. Las válvulas de alivio se abrieron a presiones de entre 375 y 400 psig. Algunas de las válvulas de alivio volvieron a cerrarse a presiones superiores a 300 psig, y algunas no lo hicieron hasta que la presión llegó a los 100 psig. En todas las pruebas, los cilindros de acero se vaciaron antes de que las paredes del cilindro se ablandaran y se afinaran lo suficiente como para provocar una ruptura. Uno de los cilindros de acero sí presentó una combadura.

Al ser sometidos a prueba en posición vertical y con un nivel de llenado nominal del 75 por ciento, los dos diseños de cilindros compuestos no presentaron fallas. Durante el desarrollo de estas pruebas, el propano comenzó a filtrarse alrededor de la conexión del cilindro con la válvula y se esparció a través de las paredes del cilindro luego de alcanzar picos de presión de entre 98 y 118 psig. La Figura 7 muestra que el propano continúa penetrando a través de la pared, aún cuando la presión en el cilindro sea esencialmente cero. La camisa protectora exterior se consumió en todos los cilindros compuestos sometidos a prueba.

Cuando uno de los diseños de cilindros compuestos fue sometido a prueba en la posición horizontal, a un ajuste de llama media, el cilindro se rompió. Esta falla se presentó repetidamente. El mismo resultado se observó con este diseño de cilindro en la posición vertical y con un nivel de llenado bajo. Bajo condiciones similares, el otro diseño de cilindros no presentó rupturas.

Veinte de los 29 cilindros compuestos estaban provistos con válvulas de alivio de presión integradas a la válvula del cilindro. Sólo se abrió una de las válvulas de presión en una de las pruebas en las que el cilindro se encontraba en posición horizontal y la llama apuntaba directamente a la válvula. El pico de presión para esta prueba fue de 112 psig. Se cree que los elastómeros de la válvula de alivio se degradaron, lo que provocó la apertura de la válvula. No se observó una diferencia considerable en el desempeño entre los cilindros provistos con válvulas de alivio y aquellos que no.

El informe completo de las pruebas presentado por el Consejo de Educación e Investigación de Propano (PERC) se encuentra disponible en el sitio: http://www.cabinetheatersafety.com/.

En el segundo programa de pruebas, se desarrolló un plan de prueba de desempeño para una campaña más exhaustiva, basándose en la información obtenida de los representantes de la industria del propano y de la comunidad de protección contra incendios. Battelle y Underwriters Laboratories, Inc. (UL) desarrollaron un plan de prueba de incendios en espacios interiores y llevaron a cabo las pruebas de incendio en espacios interiores, en las instalaciones para pruebas de incendio a gran escala de Underwriters Laboratories ubicadas en Northbrook, Illinois. El objetivo de estas pruebas era evaluar el desempeño de incendio en espacios interiores de los cilindros de propano compuestos que se utilizan con artefactos de calefacción.

El plan de prueba fue diseñado para contemplar los diversos aspectos de seguridad contra incendios, como el riesgo de incendio que presenta un cilindro almacenado vacío; el aporte de una pérdida de gas proveniente de un cilindro compuesto a los riesgos de incendio en el incendio de una habitación; la posibilidad de ruptura de un cilindro compuesto al exponerse a una fuente de ignición; la contribución a incendios en habitaciones proveniente de un cilindro compuesto de repuesto almacenado próximo a un artefacto de calefacción; y los efectos de la pulverización de una manguera de incendios sobre un cilindro compuesto encendido. En esta segunda fase de las pruebas de incendio, se utilizaron cilindros compuestos de los mismos dos fabricantes. No se sometieron a prueba cilindros de acero en esta fase.

El primer set de pruebas (denominadas pruebas de Tipo-1) tomó en consideración el humo y el calor liberados desde cilindros compuestos vacíos y encendidos. Dichos cilindros fueron prendidos colocando un elemento encendedor (un fardo de algodón empapado con gasolina) en la base del cilindro. Se midieron las tasas de liberación de calor y humo de los cilindros compuestos vacíos que ardían. Dado que las camisas y las resinas que se utilizan en los cilindros compuestos son combustibles, estos datos pueden ser utilizados por los ingenieros en protección contra incendios para establecer los requisitos de almacenamiento de los cilindros vacíos. Las tasas máximas de liberación de calor oscilaron entre 98 y 119 kW para los cilindros de los dos fabricantes. Las tasas máximas de liberación de humo fueron de 0,65 m3/s para los cilindros de uno de los fabricantes y de 2,65 m3/s para los cilindros del otro fabricante.

Figura 8: Esquema de la habitación de prueba.










Se llevaron a cabo dos tipos de pruebas de incendio en habitaciones, denominadas como de Tipo-2 y Tipo-3. En las pruebas de Tipo-2, se sometió a prueba a un calentador en gabinete con cilindro compuesto, en una habitación de prueba configurada según lo establecido en la norma NFPA 286, y con la exposición del cilindro a un dispositivo de encendido estándar (en la Figura 8 se muestra el esquema de la habitación de prueba). En esta prueba, la habitación de prueba estaba revestida con cartón de yeso. El artefacto estaba ubicado en el rincón frente al vano abierto de la puerta. En una de las pruebas, un cilindro de repuesto adicional, ubicado próximo al calentador, fue expuesto al dispositivo de encendido. Se midió el aumento de las temperaturas y el flujo de calor en la habitación de prueba, así como la presión en el cilindro de gas.

Excepto para la prueba que incluía un cilindro de repuesto, durante el desarrollo de estas pruebas la presión del cilindro aumentó hasta que el gas de propano comenzó a liberarse, luego de un plazo de 4 a 12 minutos, a un nivel de presión de 163 a 242 psig. La liberación del gas no provocó chorros de llama de alta velocidad, como sucede a través del orificio de una válvula de alivio. El gas liberado fue consumido por el fuego.

Cuando el gas fue liberado, el flujo de calor (medido en el centro del piso) y la temperatura de la habitación (medida debajo del cielorraso) aumentaron muy rápidamente. Las temperaturas promedio del cielorraso alcanzaron 614-831ºC (1.137 -1.527ºF). El flujo máximo de calor obtenido fue de 20-36 kW/m2.

En todas las pruebas que incluían el encendido de todo un cilindro de un calentador en gabinete, la habitación alcanzó (o estuvo próxima a alcanzar) condiciones de combustión súbita generalizada (flashover) de entre 5 a 12 minutos luego de la ignición. Como parámetro general, la combustión súbita generalizada con llamas que emanaban a través del vano de la puerta se produjo en una habitación que cumplía con lo establecido en la NFPA 286, en el mismo período en que se encienden los papeles arrugados tomados como objetivo, la temperatura del cielorraso alcanza aproximadamente 600ºC (1.112ºF), y el nivel de flujo de calor sobre el piso llega hasta aproximadamente 20 kW/m2.

Una vez que el cilindro comenzó a ventilarse, continuó liberando gas. En los escenarios de prueba, el gas liberado fue consumido por el fuego. El cilindro se vació luego de aproximadamente 10 a 15 minutos de haberse alcanzado la presión máxima. En todos los cilindros se observaron áreas en las que la resina fue consumida hasta una medida tal que el gas pudo atravesarlos fácilmente.

En una de las pruebas de Tipo-2, se produjo una ruptura a los 17 minutos de haberse iniciado la prueba, a una presión de 46 psig. La ruptura ocurrió cuando el nivel de presión estaba decayendo, ocho minutos después de haber alcanzado su máximo nivel de 243 psig. El estallido provocó serios daños en el calentador y en la habitación. El cilindro que falló tenía el mismo diseño del que presentó rupturas durante el primer programa de pruebas de incendio.

En la prueba llevada a cabo con el cilindro de repuesto, la tasa de combustión de la superficie del cilindro fue inferior, y el aumento en la presión del cilindro fue más lento, que lo observado en un cilindro ubicado en un calentador. El cilindro de repuesto no liberó gas en ningún momento durante la prueba, y alcanzó 303 psig al momento de finalización de la prueba de 20 minutos. La dimensión del incendio del cilindro de repuesto que ardía no provocó ningún aumento significativo de presión ni daños visibles en el cilindro del calentador.

Figura 10: Esquema de la habitación de prueba.









En las pruebas de Tipo-3, el desempeño del incendio del calentador en gabinete con cilindro de gas compuesto fue evaluado en un escenario de incendio de habitación que crece hasta alcanzar condiciones de combustión súbita generalizada. En esta prueba, la habitación fue revestida con madera aglomerada de fibras de densidad media (en la Figura 10 se muestra el esquema de la habitación de prueba). El calentador en gabinete que incluía un cilindro de gas compuesto fue colocado contra la pared frente al vano abierto de la puerta. Se utilizó un quemador de propano de 300 kW o de 40a 160 kW ubicado en el rincón de la habitación para encender la madera aglomerada de fibras de densidad media, lo que provocó las condiciones de combustión súbita generalizada en la habitación de prueba. En una de las pruebas, se colocó un cilindro de repuesto adicional en las proximidades del calentador. Se midieron los aumentos de temperatura subsiguientes al crecimiento del fuego, y se evaluó el desempeño del artefacto de calefacción.

La habitación alcanzó condiciones de combustión súbita generalizada luego de uno a dos minutos con el quemador inicial de 300 kW y luego de cuatro a siete minutos con el quemador de 40 kW/160 k/W, aunque el cilindro del calentador no fue inmediatamente afectado. Se observó que el pico de presión del gas y la subsiguiente liberación de gas propano se produjeron a los tres a seis minutos posteriores a que la habitación alcanzara las condiciones de combustión súbita generalizada. Los cilindros no presentaron rupturas ni liberaron gas en forma de chorro y a alta velocidad fuera del calentador. El gas liberado fue consumido por el fuego. La liberación de gas propano se produjo luego de 6 a 12 minutos, a un nivel de presión de 170 a 270 psig. Al concluir la prueba, los cilindros, en general, mostraron el mismo tipo de daños que los observados en las pruebas de Tipo-2.

En la prueba de Tipo-3, llevada cabo con un cilindro de repuesto y un cilindro en el calentador en gabinete, ambos mantuvieron el calor radiante proveniente de un incendio de 300 kW durante 20 minutos, sin encenderse ni presentar pérdidas de propano. La presión del cilindro de repuesto se elevó a 231 psig, y la presión del cilindro del calentador aumentó a 123 psig, durante la prueba de 30 minutos. La Figura 11 muestra el exterior del cilindro de repuesto luego de esta prueba, con la camisa parcialmente fundida, aunque sin daños significativos en las paredes del recipiente de presión.

La prueba final llevada a cabo en UL consistió en la evaluación del desempeño de un cilindro presurizado ardiendo al ser impactado por el chorro de agua de una manguera. Se colocaron dos dispositivos de encendido en un cilindro compuesto, llenado hasta la mitad de su capacidad con agua, que fue presurizado con nitrógeno luego de obtenerse una curva predeterminada en el tiempo de presurización del cilindro en las pruebas de Tipo-2. El cilindro fue impactado por el chorro de agua de una manguera al alcanzarse una presión de 220 psig, a los seis minutos de haberse iniciado la prueba. El cilindro se agrietó antes de recibir el impacto del chorro de la manguera. Sin embargo, el impacto del chorro de la manguera no provocó daños adicionales en el cilindro.

Resumen de las pruebas

Los hallazgos clave del segundo programa de pruebas fueron:

Riesgo de incendio de un cilindro almacenado vacío o lleno:

  • Las tasas máximas de liberación de calor proveniente de la ignición y la combustión de los cilindros vacíos fueron de aproximadamente 100-120 kW.
  • Un cilindro almacenado lleno mantuvo el calor radiante proveniente de un fuego de 300 kW durante 20 minutos, sin encenderse ni presentar pérdidas de propano (prueba de Tipo-3).

 

  • Un cilindro de nitrógeno almacenado, presurizado y ardiendo no se agrietó de manera violenta ni presentó rupturas al ser impactado por el chorro de agua de una manguera.

 

  • Aporte de la pérdida de gas proveniente de un cilindro encendido para los riesgos de incendio en el incendio de una habitación:

 

  • En cada una de las pruebas de incendio (Tipo-2), el cilindro compuesto encendido en el conjunto de montaje del calentador liberaba gas, lo que provocaba condiciones de combustión súbita generalizada en la habitación.

 

  • En un incendio en desarrollo en una habitación que llega a una combustión súbita generalizada, el cilindro compuesto se agrietó y se encendió una vez ocurrida la combustión súbita generalizada. Generalmente, existía una demora de tres a cinco minutos entre la combustión súbita generalizada de la habitación y el agrietado del cilindro. El cilindro que presentaba pérdida de gas no se rompió.

 

  • Una vez que el cilindro comenzó a perder, la liberación de gas continuó durante la prueba. Un cilindro lleno se vació luego de aproximadamente 10 a 15 minutos de haberse alcanzado la presión máxima.


Riesgo de ruptura de un cilindro llenado con propano:

  • El diseño del cilindro juega un rol importante para su desempeño ante un incendio. Durante una prueba de Tipo-2, el diseño de uno de los fabricantes presentó rupturas al ser parcialmente llenado y orientado en dirección horizontal.


Emanación de chorros de alta velocidad de las llamas de gas propano por pérdidas provenientes del cilindro:

  • En todas las pruebas de Tipo-2 y Tipo-3, no se observó evidencia de chorros de alta velocidad de gas propano luego de que el cilindro compuesto se agrietara y encendiera. Al observarse el agrietado, la presión del cilindro (128-270 psig) era inferior a la de la configuración de la válvula de alivio (375 psig).


El Comité Técnico de la NFPA sobre Gases Licuados de Petróleo recomienda introducir cambios en la próxima edición del NFPA 58. Dichas recomendaciones incluyen disposiciones sobre cilindros compuestos, diseñados de manera que se garantice su desempeño seguro, ya sea que estuvieran instalados en espacios interiores o exteriores. Por ejemplo, todos los cilindros compuestos deben estar listados. Los criterios para el listado de los cilindros para uso en espacios interiores comparados con aquellos que se utilizan en parrillas y en aplicaciones en espacios exteriores serán, indudablemente, distintos, pero el hecho de que deban ser listados representa un nuevo nivel en el escrutinio de los cilindros, que no existía hasta el momento. Los criterios de listado para cilindros de uso general se basarán en las pruebas satisfactorias que se lleven a cabo de acuerdo con los criterios aplicados para obtener la aprobación del Departamento de Transporte (DOT). Para el uso en espacios interiores con calentadores en gabinete, los protocolos de prueba desarrollados durante el primer y el segundo programa de pruebas de incendio serán utilizados para la elaboración de la norma sobre listado de los cilindros. Los resultados de dichos protocolos de prueba y las pruebas mismas demostraron que el diseño de uno de los fabricantes (utilizado desde el año 2005) no pasaría el proceso de listado.

Además de los criterios de listado, los cambios propuestos al NFPA 58 prohibirán que los cilindros compuestos sean equipados con un tapón fusible, un dispositivo generalmente activado por la temperatura y que provoca el vaciado de todo el contenido del cilindro. Dichos dispositivos no son habitualmente utilizados en los Estados Unidos en los cilindros de propano. Uno de los requisitos adicionales orientado a la seguridad, propuesto para el NFPA 58, establece que los cilindros compuestos utilizados en espacios interiores con calentadores en gabinetes deberán estar equipados con un dispositivo de conexión que cumpla con la norma CGA 793 de la Asociación del Gas Comprimido. Dicho dispositivo fue desarrollado exclusivamente para su aplicación en espacios interiores, manteniendo los tres atributos de seguridad incluidos en la norma CGA 791 sobre la conexión habitualmente utilizada en artefactos de espacios exteriores, como parrillas:

  • No debe haber flujo de gas, excepto cuando se establezca una conexión “positiva” entre el cilindro y el artefacto.

 

  • Un enlace térmico que se activará para interrumpir el flujo de gas ante la presencia de un incendio y cuando la conexión alcance temperaturas extremas

 

  • Una función de flujo excesivo que interrumpe el flujo cuando la línea de gas hacia el artefacto se desprende


El lateral del artefacto para la conexión establecida en la norma CGA 793 también está diseñado de manera que no pueda conectarse a cualquier cilindro, ya sea metálico o compuesto, que no cumpla con la conexión de acople adecuada, especificada en la CGA 793. Esta característica evitará el uso imprevisto o intencionado de un cilindro que no haya sido diseñado o listado para ser utilizado con calentadores en gabinete en espacios interiores.

Otra característica distintiva propuesta para los cilindros compuestos que se utilicen en espacios interiores con calentadores en gabinete es que su capacidad de propano se limitará a un máximo de 16 libras. Ello difiere del típico cilindro de parrilla y contribuirá a que los usuarios distingan entre los cilindros permitidos para uso en espacios interiores y aquellos que no pueden ser utilizados.

La densidad de llenado está relacionada con la capacidad de gas LP de los cilindros compuestos. Habitualmente, los cilindros de propano pueden ser llenados hasta un 42 por ciento de la capacidad de agua indicada en el cilindro, en libras. Sin embargo, el Comité Técnico implementó acciones para restringir el llenado de los cilindros compuestos utilizados en aplicaciones que no sean de suministro de combustible a motores al 39,5 por ciento de la capacidad de agua indicada del cilindro. Este requisito proveerá un amortiguador de seguridad adicional para cilindros que son llenados en condiciones climáticas de frío y luego llevados a un entorno más cálido, donde el líquido contenido en el cilindro se expande debido al aumento de su temperatura.

Si bien los representantes de la industria del propano inicialmente propusieron que el tamaño del calentador en gabinete debería limitarse a 20.000 Btuh, el Comité Técnico modificó la medida máxima del calentador, a fin de que concuerde con lo establecido en el NFPA 54, Código Nacional de Gas Combustible.

Dicho código permite que los calentadores no ventilados sean de hasta 40.000 Btuh, aunque también limita la instalación de calentadores no ventilados para habitaciones en dormitorios a 10.000 Btuh. Debido a la característica de portátiles de los calentadores en gabinete, que permite que puedan ser trasladados hacia un dormitorio, el Comité Técnico consideró prudente limitar su capacidad a 10.000 Btuh.

Los requisitos propuestos en el código NFPA 58 para calentadores en gabinete establecen que mismo las unidades deben estar listadas, aunque la norma también incluye los siguientes requisitos específicos para calentadores en gabinetes:

  • El cilindro compuesto debe estar ubicado en un compartimiento separado del elemento de calefacción. Dicho requisito de seguridad contra incendios tiene el propósito de evitar aumentos excesivos de temperatura en el cilindro, debidos al funcionamiento normal del calentador.

 

  • Los calentadores en gabinetes deben utilizar un sistema de regulación de presión en dos etapas, similar a los sistemas de gas de edificios. La regulación de la presión en dos etapas permite un flujo de combustible más preciso dentro del artefacto.

 

  • El NFPA 58 prohíbe específicamente la modificación de la conexión establecida en la norma CGA 793, o el uso de un adaptador para permitir la conexión a cualquier otro tipo de cilindro.

 

  • El uso de calentadores en gabinetes en espacios interiores está limitado a unidades de vivienda uni y bifamiliares y a ocupaciones de negocios. El Comité Técnico sobre Gas LP consideró que sería más conveniente introducir de forma paulatina una nueva tecnología, como los calentadores en gabinetes, restringiendo su uso a ocupaciones donde hubiera mayor supervisión y control.


La incorporación de los calentadores en gabinetes al NFPA 58 incluye un esfuerzo paralelo para el desarrollo de una norma específica para artefactos a gas. Se está llevando a cabo un proyecto conjunto con el Comité de la norma ANSI Z21/83, mediante el proceso de definir una norma para el artefacto, tentativamente titulada Z21.11.3, Sistemas de calentadores portátiles de combustión de propano. El borrador de la norma fue iniciado por un grupo de trabajo, representantes de las industrias del propano y de fabricación de los artefactos, y representantes de la seguridad, bajo la coordinación del Grupo de Asesoría Técnica (TAG, por sus siglas en inglés) para Calentadores No Ventilados del ANSI/CSA. Hasta la fecha, el borrador de la norma para estos artefactos ha completado un período de revisión pública, y los comentarios fueron analizados por el Grupo de Asesoría Técnica (TAG) en su reunión de febrero de 2007.

El Dr. Rodney Osborne, Ingeniero Profesional, es Socio Gerente; y Stephanie Flamberg es Científica en Investigación del Instituto Battelle Memorial, Columbus, Ohio. Bruce Swiecicki, Ingeniero Profesional, es Asesor Técnico Sénior y Denise Beach es Ingeniera en Códigos y Normas de la Asociación Nacional del Gas Propano, Washington, D.C. Gregory Kerr es Director de Investigación y Desarrollo del Consejo de Educación e Investigación de Propano, Washington, D.C.

Notas

1. EN 12245: Cilindros de gas transportables – Cilindros compuestos totalmente revestidos; EN 14427: Cilindros compuestos transportables y recargables para Gas LP – Diseño y construcción; e ISO 11119: Cilindros de construcción compuesta para gas – Especificación y métodos de prueba.
2. Lite Cylinder es titular de los permisos especiales SP13105 y SP13957; Ragasco es titular del permiso especial SP12706.
3. NFPA 286, Métodos normalizados de pruebas de incendios para la evaluación de la contribución de acabados interiores de cielorrasos y paredes en el crecimiento del incendio de la habitación, edición 2000.