Un cilindro de buceo o cilindro de gas para buceo es un cilindro de gas que se utiliza para almacenar y transportar gas a alta presión utilizado en operaciones de buceo . Puede ser gas respirable utilizado con un equipo de buceo , en cuyo caso el cilindro también puede denominarse cilindro de buceo , tanque de buceo o tanque de buceo . Cuando se utiliza como suministro de gas de emergencia para buceo desde superficie o submarinismo, puede denominarse cilindro de rescate o botella de rescate . También se puede utilizar para buceo desde superficie o como gas de descompresión . También se puede utilizar un cilindro de buceo para suministrar gas de inflado a un traje seco o un compensador de flotabilidad. Los cilindros proporcionan gas al buzo a través de la válvula de demanda de un regulador de buceo o del circuito de respiración de un rebreather de buceo .
Los cilindros de buceo generalmente se fabrican con aleaciones de aluminio o acero y, cuando se usan en un equipo de buceo, normalmente están equipados con uno de los dos tipos comunes de válvula de cilindro para llenado y conexión al regulador. Se pueden proporcionar otros accesorios como colectores , bandas para cilindros, redes protectoras y botas y asas de transporte. El buceador puede utilizar varias configuraciones de arnés para transportar uno o varios cilindros mientras bucea, dependiendo de la aplicación. Los cilindros utilizados para el buceo suelen tener un volumen interno (conocido como capacidad de agua) de entre 3 y 18 litros (0,11 y 0,64 pies cúbicos) y una presión máxima de trabajo de 184 a 300 bares (2670 a 4350 psi ). Los cilindros también están disponibles en tamaños más pequeños, como 0,5, 1,5 y 2 litros; sin embargo, generalmente se usan para fines como inflar boyas marcadoras de superficie , trajes secos y compensadores de flotabilidad en lugar de respirar. Los buceadores pueden bucear con un solo cilindro, un par de cilindros similares o un cilindro principal y un cilindro más pequeño , llevado en la espalda del buceador o sujeto al arnés en el costado. Los cilindros emparejados pueden ser múltiples juntos o independientes. En el buceo técnico , es posible que se necesiten más de dos botellas de buceo.
Cuando se presuriza, el gas se comprime hasta varios cientos de veces la presión atmosférica. La selección de un juego apropiado de cilindros de buceo para una operación de buceo se basa en la cantidad de gas necesaria para completar la inmersión de forma segura. Los cilindros de buceo suelen estar llenos de aire, pero debido a que los componentes principales del aire pueden causar problemas cuando se respiran bajo el agua a una presión ambiental más alta, los buzos pueden optar por respirar con cilindros llenos de mezclas de gases distintos del aire. Muchas jurisdicciones tienen regulaciones que rigen el llenado, registro de contenidos y etiquetado de cilindros de buceo. A menudo es obligatorio realizar pruebas e inspecciones periódicas de las botellas de buceo para garantizar la seguridad de los operadores de las estaciones de servicio. Los cilindros de buceo presurizados se consideran mercancías peligrosas para el transporte comercial y también pueden aplicarse normas regionales e internacionales para coloración y etiquetado.
El término "cilindro de buceo" tiende a ser utilizado por ingenieros, fabricantes, profesionales de soporte y buzos de equipos de gas que hablan inglés británico . "Scuba tank" o "tanque de buceo" es más utilizado coloquialmente por personas no profesionales y hablantes nativos de inglés americano . El término " tanque de oxígeno " es comúnmente utilizado por no buceadores; sin embargo, este es un nombre inapropiado ya que estos cilindros generalmente contienen aire respirable (atmosférico comprimido) o una mezcla de aire enriquecida con oxígeno . Rara vez contienen oxígeno puro, excepto cuando se utilizan para buceo con rebreather , paradas de descompresión poco profundas en buceo técnico o para terapia de recompresión de oxígeno en el agua . Respirar oxígeno puro a profundidades superiores a 6 metros (20 pies) puede provocar toxicidad por oxígeno . [1]
Los cilindros de buceo también se conocen como botellas o matraces, generalmente precedidos por la palabra buceo, aire, [2] o rescate. Los cilindros también pueden denominarse aqualungs, una marca genérica derivada del equipo Aqua-lung fabricado por la empresa Aqua Lung/La Spirotechnique , [3] aunque eso se aplica más correctamente a un equipo de buceo de circuito abierto o a un regulador de buceo de circuito abierto.
Los cilindros de buceo también pueden especificarse según su aplicación, como cilindros de rescate, cilindros de escenario, cilindros de descompresión (deco), cilindros de montaje lateral, cilindros de pony, cilindros de inflado de trajes, etc.
La botella de buceo funcional consta de un recipiente a presión y una válvula de botella. Generalmente hay uno o más accesorios opcionales según la aplicación específica.
El recipiente a presión es un cilindro sin costuras normalmente hecho de aluminio extruido en frío o acero forjado . [4] Los cilindros compuestos enrollados con filamentos se utilizan en aparatos respiratorios contra incendios y equipos de primeros auxilios de oxígeno debido a su bajo peso, pero rara vez se usan para bucear debido a su alta flotabilidad positiva . Ocasionalmente se utilizan cuando la portabilidad para acceder al sitio de buceo es crítica, como en el buceo en cuevas . [5] [6] Los cilindros compuestos certificados según ISO-11119-2 o ISO-11119-3 solo pueden usarse para aplicaciones subacuáticas si se fabrican de acuerdo con los requisitos para uso subacuático y están marcados "UW". [7] El recipiente a presión comprende una sección cilíndrica de espesor de pared uniforme, con una base más gruesa en un extremo y un hombro abovedado con un cuello central para conectar una válvula de cilindro o colector en el otro extremo.
Ocasionalmente se pueden utilizar otros materiales. Inconel se ha utilizado para contenedores esféricos de gas de alta presión compatibles con oxígeno, no magnéticos y altamente resistentes a la corrosión, para los rebreathers de gases mixtos Mk-15 y Mk-16 de la Marina de los EE. UU.
Un cilindro especialmente común que se proporciona en los centros de buceo tropicales es el "aluminio-S80", que es un diseño de cilindro de aluminio con un volumen interno de 0,39 pies cúbicos (11,0 L) clasificado para contener un volumen nominal de 80 pies cúbicos (2300 L) de atmósfera. gas a presión a su presión de trabajo nominal de 3000 libras por pulgada cuadrada (207 bar). [8] Los cilindros de aluminio también se usan a menudo cuando los buceadores llevan muchos cilindros, como en el buceo técnico en agua que está lo suficientemente caliente como para que el traje de buceo no proporcione mucha flotabilidad, porque la mayor flotabilidad de los cilindros de aluminio reduce la cantidad de flotabilidad adicional que El buceador necesitaría alcanzar una flotabilidad neutra. A veces también se prefieren cuando se transportan como cilindros "de montaje lateral" o "cabestrillo", ya que la flotabilidad casi neutra les permite colgar cómodamente a lo largo de los costados del cuerpo del buceador, sin alterar el asiento, y pueden entregarse a otro buceador o dejarse caer en el escenario. con un efecto mínimo sobre la flotabilidad. La mayoría de los cilindros de aluminio tienen fondo plano, lo que les permite mantenerse en posición vertical sobre una superficie nivelada, pero algunos se fabricaron con fondos abovedados. Cuando están en uso, la válvula del cilindro y el regulador agregan masa a la parte superior del cilindro, por lo que la base tiende a ser relativamente flotante, y los cilindros de aluminio tienden a descansar en la parte inferior en una posición invertida si tienen una flotabilidad casi neutra. Por la misma razón, tienden a colgar en ángulo cuando se transportan como cilindros de eslinga, a menos que estén restringidos.
Las aleaciones de aluminio utilizadas para los cilindros de buceo son 6061 y 6351. La aleación 6351 está sujeta a agrietamiento por carga sostenida y los cilindros fabricados con esta aleación deben someterse periódicamente a pruebas de corrientes parásitas de acuerdo con la legislación nacional y las recomendaciones del fabricante. [9] [10] La aleación 6351 ha sido reemplazada para una nueva fabricación, pero muchos cilindros antiguos todavía están en servicio, y aún son legales y se consideran seguros si pasan las pruebas periódicas hidrostáticas, visuales y de corrientes parásitas requeridas por la regulación y según lo especificado por el fabricante. El número de cilindros que han fallado catastróficamente es del orden de 50 de los 50 millones fabricados. Un número mayor no pasó la prueba de corrientes parásitas ni la inspección visual de las roscas del cuello, o tuvo fugas y fue retirado del servicio sin causar daño a nadie. [11]
Los cilindros de aluminio generalmente se fabrican mediante extrusión en frío de palanquillas de aluminio en un proceso que primero presiona las paredes y la base, luego recorta el borde superior de las paredes del cilindro y luego presiona para formar el hombro y el cuello. El proceso estructural final es mecanizar la superficie exterior del cuello, perforar y cortar las roscas del cuello y la ranura de la junta tórica . Luego, el cilindro se trata térmicamente, se prueba y se estampa con las marcas permanentes requeridas. [12] Los cilindros de buceo de aluminio suelen tener bases planas, lo que les permite mantenerse erguidos sobre superficies horizontales, y que son relativamente gruesas para permitir un tratamiento rudo y un desgaste considerable. Esto los hace más pesados de lo necesario para tener resistencia, pero el peso extra en la base también ayuda a mantener el centro de gravedad bajo, lo que proporciona un mejor equilibrio en el agua y reduce el exceso de flotabilidad.
En el buceo en aguas frías, donde una persona que lleva un traje de buceo con aislamiento térmico altamente flotante tiene un gran exceso de flotabilidad, a menudo se utilizan cilindros de acero porque son más densos que los cilindros de aluminio. También suelen tener una masa menor que los cilindros de aluminio con la misma capacidad de gas, debido a la resistencia del material considerablemente mayor , por lo que el uso de cilindros de acero puede resultar en un cilindro más liviano y menos lastre requerido para la misma capacidad de gas, un ahorro de dos vías. sobre el peso seco total transportado por el buzo. [13] [14] Los cilindros de acero son más susceptibles que el aluminio a la corrosión externa, particularmente en agua de mar, y pueden galvanizarse o recubrirse con pinturas de barrera contra la corrosión para resistir el daño por corrosión. No es difícil controlar la corrosión externa y reparar la pintura cuando está dañada, y los cilindros de acero que reciben un buen mantenimiento tienen una vida útil prolongada, a menudo más larga que los cilindros de aluminio, ya que no son susceptibles a sufrir daños por fatiga cuando se llenan dentro de su presión de trabajo segura. límites.
Los cilindros de acero se fabrican con fondos abovedados (convexos) y abombados (cóncavos). El perfil abombado les permite mantenerse en posición vertical sobre una superficie horizontal y es la forma estándar para los cilindros industriales. Los cilindros utilizados para el suministro de gas de emergencia en las campanas de buceo suelen tener esta forma y suelen tener una capacidad de agua de unos 50 litros ("J"). Los fondos abovedados brindan un volumen mayor para la misma masa del cilindro y son el estándar para cilindros de buceo de hasta 18 litros de capacidad de agua, aunque se han comercializado algunos cilindros de fondo cóncavo para buceo. [15] [16]
Las aleaciones de acero utilizadas para la fabricación de cilindros de buceo están autorizadas por la norma de fabricación. Por ejemplo, la norma estadounidense DOT 3AA exige el uso de hogar abierto, oxígeno básico o acero eléctrico de calidad uniforme. Las aleaciones aprobadas incluyen 4130X, NE-8630, 9115, 9125, carbono-boro y manganeso intermedio, con componentes específicos, incluidos manganeso y carbono, y molibdeno, cromo, boro, níquel o circonio. [17]
Los cilindros de acero pueden fabricarse a partir de discos de placa de acero, que se estiran en frío hasta obtener una forma de copa cilíndrica, en dos o tres etapas, y generalmente tienen una base abovedada si están destinados al mercado del buceo, por lo que no pueden sostenerse por sí solos. Después de formar la base y las paredes laterales, la parte superior del cilindro se recorta a medida, se calienta y se hila en caliente para formar el hombro y cerrar el cuello. Este proceso espesa el material del hombro. El cilindro se trata térmicamente mediante enfriamiento y revenido para proporcionar la mejor resistencia y tenacidad. Los cilindros se mecanizan para proporcionar la rosca del cuello y el asiento de la junta tórica (si corresponde), luego se limpian químicamente o se granallan por dentro y por fuera para eliminar las incrustaciones de laminación. Después de la inspección y la prueba hidrostática, se les estampan las marcas permanentes requeridas, seguido de un revestimiento externo con una pintura de barrera contra la corrosión o galvanizado en caliente y una inspección final. [18]
Un método de producción alternativo es la extrusión hacia atrás de una palanquilla de acero calentada, similar al proceso de extrusión en frío para cilindros de aluminio, seguida por el estirado en caliente y la conformación del fondo para reducir el espesor de la pared, y el recorte del borde superior en preparación para la formación de hombros y cuello mediante calentamiento. hilado. Los demás procesos son prácticamente los mismos para todos los métodos de producción. [19]
El cuello del cilindro es la parte del extremo que tiene forma de cilindro concéntrico estrecho y rosca interna para adaptarse a una válvula de cilindro. Existen varios estándares para roscas de cuello, estos incluyen:
Los hilos paralelos se fabrican según varios estándares:
Los 3/4"NGS y 3/4"BSP son muy similares, tienen el mismo paso y un diámetro de paso que sólo difiere en aproximadamente 0,2 mm (0,008 pulgadas), pero no son compatibles, ya que las formas de las roscas son diferentes.
Todas las válvulas de rosca paralela se sellan mediante una junta tórica en la parte superior de la rosca del cuello que sella en un chaflán o escalón en el cuello del cilindro y contra la brida de la válvula.
El hombro del cilindro lleva marcas de sello que proporcionan la información requerida sobre el cilindro. [26]
Las marcas universalmente requeridas incluyen:
Las regulaciones nacionales pueden exigir una variedad de otras marcas, o pueden ser opcionales. [26]
El propósito de la válvula de cilindro o válvula de pilar es controlar el flujo de gas hacia y desde el recipiente a presión y proporcionar una conexión con el regulador o la manguera de llenado. [4] Las válvulas de cilindro generalmente se mecanizan en latón y se terminan con una capa protectora y decorativa de cromado . [27] Un tubo de inmersión de metal o plástico o una válvula de snorkel atornillada en la parte inferior de la válvula se extiende dentro del cilindro para reducir el riesgo de que líquidos o partículas contaminantes en el cilindro entren en los conductos de gas cuando el cilindro está invertido y se bloqueen o atasquen. El regulador. Algunos de estos tubos de inmersión tienen una abertura simple, pero otros tienen un filtro integral. [28] [29]
Las válvulas de cilindro se clasifican según cuatro aspectos básicos: la especificación de la rosca, la conexión al regulador, la presión nominal [30] y otras características distintivas. Las normas relacionadas con las especificaciones y la fabricación de válvulas para cilindros incluyen la norma ISO 10297 y la norma CGA V-9 para válvulas para cilindros de gas. [31] Las otras características distintivas incluyen la configuración de salida, la orientación de la perilla de la válvula, [32] el número de salidas y válvulas (1 o 2), la forma del cuerpo de la válvula, [33] la presencia de una válvula de reserva, las conexiones del colector y la presencia de un dispositivo de alivio de sobrepresión de disco de ruptura . [4]
Las roscas del cilindro pueden tener dos configuraciones básicas: rosca cónica y rosca paralela. [4] La especificación de la rosca de la válvula debe coincidir exactamente con la especificación de la rosca del cuello del cilindro. Las roscas del cuello que no coinciden correctamente pueden fallar bajo presión y tener consecuencias fatales. [34] [35] [36] [37] La presión nominal de la válvula debe ser compatible con la presión nominal del cilindro.
Las roscas paralelas son más tolerantes a la remoción y reinstalación repetidas de la válvula para inspección y prueba. [38] : t9
Componentes adicionales para comodidad, protección u otras funciones, no necesarios directamente para la función como recipiente a presión.
Un colector de cilindros es un tubo que conecta dos cilindros entre sí para que el contenido de ambos pueda suministrarse a uno o más reguladores. [39] [40] : 164, 165 Hay tres configuraciones de colector comúnmente utilizadas. El tipo más antiguo es un tubo con un conector en cada extremo que se conecta a la salida de la válvula del cilindro y una conexión de salida en el medio, a la que se conecta el regulador. Una variación de este patrón incluye una válvula de reserva en el conector de salida. Los cilindros están aislados del colector cuando están cerrados y el colector se puede conectar o desconectar mientras los cilindros están presurizados. [40]
Más recientemente, se encuentran disponibles colectores que conectan los cilindros en el lado del cilindro de la válvula, dejando la conexión de salida de la válvula del cilindro disponible para la conexión de un regulador. Esto significa que la conexión no se puede realizar ni romper mientras los cilindros están presurizados, ya que no hay una válvula para aislar el colector del interior del cilindro. Este aparente inconveniente permite conectar un regulador a cada cilindro y aislarlo de la presión interna de forma independiente, lo que permite aislar un regulador que funciona mal en un cilindro y al mismo tiempo permitir que el regulador del otro cilindro acceda a todo el gas en ambos cilindros. [40] Estos colectores pueden ser simples o pueden incluir una válvula de aislamiento en el colector, que permite aislar el contenido de los cilindros entre sí. Esto permite aislar y asegurar el contenido de un cilindro para el buceador si una fuga en la rosca del cuello del cilindro, la conexión del colector o el disco de explosión del otro cilindro provoca que se pierda su contenido. [40] Un sistema de colector relativamente poco común es una conexión que se atornilla directamente en las roscas del cuello de ambos cilindros y tiene una sola válvula para liberar gas a un conector para un regulador. Estos colectores pueden incluir una válvula de reserva, ya sea en la válvula principal o en un cilindro. Este sistema es principalmente de interés histórico. [dieciséis]
Los cilindros también pueden estar conectados mediante un látigo extraíble, comúnmente asociado con válvulas de cilindro de doble salida, y el suministro de gas de emergencia a bordo de una campana de buceo generalmente está conectado mediante tubos semipermanentes de aleación de metal entre las válvulas del cilindro.
También conocida como jaula del colector o jaula del regulador, esta es una estructura que se puede sujetar al cuello del cilindro o cilindros del colector para proteger las válvulas y las primeras etapas del regulador contra daños por impacto y abrasión mientras están en uso, [ 40] : 166 y de hacer rodar la válvula cerrada por la fricción del volante contra un techo (deslizamiento). Una jaula de válvula suele estar hecha de acero inoxidable [40] y algunos diseños pueden engancharse con obstrucciones.
Las bandas para cilindros son correas, generalmente de acero inoxidable, que se utilizan para sujetar dos cilindros como un juego gemelo. Los cilindros pueden ser múltiples o independientes. Es habitual utilizar una banda de cilindro cerca de la parte superior del cilindro, justo debajo de los hombros, y otra más abajo. La distancia convencional entre líneas centrales para atornillar a una placa posterior es de 11 pulgadas (280 mm).
Una funda de cilindro es una cubierta de caucho o plástico duro que se coloca sobre la base de un cilindro de buceo para proteger la pintura de la abrasión y el impacto, para proteger la superficie sobre la que se apoya el cilindro del impacto con el cilindro y, en el caso de cilindros de fondo redondo. , para permitir que el cilindro se mantenga erguido sobre su base. [41] Algunas botas tienen partes planas moldeadas en el plástico para reducir la tendencia del cilindro a rodar sobre una superficie plana. [42] Es posible en algunos casos que quede agua atrapada entre la bota y el cilindro, y si se trata de agua de mar y la pintura debajo de la bota está en mal estado, la superficie del cilindro puede corroerse en esas áreas. [41] [43] Esto generalmente se puede evitar enjuagando con agua dulce después de su uso y guardándolo en un lugar seco. La resistencia hidrodinámica adicional causada por una funda cilíndrica es trivial en comparación con la resistencia general del buceador, pero algunos estilos de botas pueden presentar un riesgo ligeramente mayor de engancharse en el medio ambiente.
Una red cilíndrica es una red tubular que se tensa sobre un cilindro y se ata por arriba y por abajo. La función es proteger la pintura contra rayones y, en los cilindros con funda, también ayuda a drenar la superficie entre la funda y el cilindro, lo que reduce los problemas de corrosión debajo de la funda. El tamaño de la malla suele ser de unos 6 milímetros (0,24 pulgadas). Algunos buceadores no utilizan botas ni redes, ya que pueden engancharse más fácilmente que un cilindro desnudo y constituyen un peligro de atrapamiento en algunos entornos, como cuevas y el interior de naufragios. Ocasionalmente se pueden utilizar mangas hechas de otros materiales para proteger el cilindro. [42]
Se puede colocar un mango de cilindro, generalmente sujeto al cuello, para transportar cómodamente el cilindro. Esto también puede aumentar el riesgo de engancharse en un entorno cerrado.
Se utilizan para cubrir el orificio de la válvula del cilindro cuando el cilindro no está en uso para evitar que el polvo, el agua u otros materiales contaminen el orificio. También pueden ayudar a evitar que se caiga la junta tórica de una válvula tipo yugo. El tapón puede ventilarse para que la fuga de gas del cilindro no presurice el tapón, dificultando su extracción. [44]
El espesor de las paredes del cilindro está directamente relacionado con la presión de trabajo y esto afecta las características de flotabilidad del cilindro. Un cilindro de baja presión flotará más que un cilindro de alta presión con tamaño y proporciones de longitud y diámetro similares y en la misma aleación.
Los cilindros de buceo son técnicamente todos contenedores de gas a alta presión, pero dentro de la industria en los Estados Unidos hay tres clasificaciones de presión de trabajo nominal (WP) de uso común; [45]
Los cilindros de aluminio fabricados en EE. UU. suelen tener una presión de trabajo estándar de 3000 libras por pulgada cuadrada (210 bar), y la gama de aluminio compacto tiene una presión de trabajo de 3300 libras por pulgada cuadrada (230 bar). A algunos cilindros de acero fabricados según las normas estadounidenses se les permite exceder la presión de trabajo nominal en un 10%, y esto se indica con un símbolo "+". Este margen de presión adicional depende de que el cilindro pase la prueba hidrostática periódica de estándar superior adecuada. [28]
Las partes del mundo que utilizan el sistema métrico generalmente se refieren a la presión del cilindro directamente en bar, pero generalmente usan "alta presión" para referirse a un cilindro de presión de trabajo de 300 bares (4400 psi), que no se puede usar con un conector de yugo en El regulador. 232 bar es una presión de trabajo muy popular para botellas de buceo tanto de acero como de aluminio.
La presión de prueba hidrostática (TP) está especificada por la norma de fabricación. Suele ser 1,5 × presión de trabajo o, en los Estados Unidos, 1,67 × presión de trabajo.
La presión de trabajo del cilindro se especifica a una temperatura de referencia, normalmente 15 °C o 20 °C. [46] y los cilindros también tienen una temperatura máxima de trabajo segura especificada, a menudo 65 °C. [46] La presión real en el cilindro variará con la temperatura, como lo describen las leyes de los gases, pero esto es aceptable en términos de las normas siempre que la presión desarrollada cuando se corrija a la temperatura de referencia no exceda la presión de trabajo especificada estampada en el cilindro. Esto permite llenar los cilindros de forma segura y legal a una presión superior a la presión de trabajo especificada cuando la temperatura de llenado es mayor que la temperatura de referencia, pero no más de 65 °C, siempre que la presión de llenado no exceda la presión desarrollada. para esa temperatura, y los cilindros llenos de acuerdo con esta disposición estarán a la presión de trabajo correcta cuando se enfríen a la temperatura de referencia. [46]
La presión interna de una botella de buceo se mide en varias etapas durante su uso. Se controla antes del llenado, se controla durante el llenado y se controla cuando se completa el llenado. Todo esto se puede hacer con el manómetro del equipo de llenado.
El buceador también suele controlar la presión. En primer lugar, como comprobación del contenido antes del uso, luego durante el uso para garantizar que quede suficiente en todo momento para permitir una finalización segura de la inmersión y, a menudo, después de una inmersión con fines de mantenimiento de registros y cálculo de la tasa de consumo personal.
La presión también se controla durante la prueba hidrostática para garantizar que la prueba se realice con la presión correcta.
La mayoría de los cilindros de buceo no tienen un manómetro exclusivo, pero esta es una característica estándar en la mayoría de los reguladores de buceo y un requisito en todas las instalaciones de llenado.
Existen dos estándares generalizados para la medición de la presión del gas de buceo. En los Estados Unidos y quizás [ cita necesaria ] en algunos otros lugares, la presión se mide en libras por pulgada cuadrada (psi), y el resto del mundo usa bar . A veces, los medidores pueden calibrarse en otras unidades métricas, como kilopascal (kPa) o megapascal (MPa), o en atmósferas (atm o ATA), particularmente medidores que en realidad no se usan bajo el agua.
Existen dos convenciones comúnmente utilizadas para describir la capacidad de un cilindro de buceo. Uno se basa en el volumen interno del cilindro. El otro se basa en el volumen nominal de gas almacenado.
El volumen interno se cotiza comúnmente en la mayoría de los países utilizando el sistema métrico. La norma ISO 13769 exige que esta información esté estampada en el hombro del cilindro. Se puede medir fácilmente llenando el cilindro con agua dulce. Esto ha dado lugar al término "capacidad de agua", abreviado como WC, que a menudo aparece grabado en el hombro del cilindro. Casi siempre se expresa como volumen en litros, pero a veces como masa de agua en kg. El agua dulce tiene una densidad cercana a un kilogramo por litro, por lo que los valores numéricos son efectivamente idénticos con una precisión de dos decimales. [26]
Estos son ejemplos representativos, para una gama más amplia se pueden consultar los catálogos online de fabricantes como Faber, Pressed Steel, Luxfer y Catalina. Las aplicaciones son típicas, pero no exclusivas.
El volumen nominal de gas almacenado comúnmente se indica como la capacidad del cilindro en los EE. UU. Es una medida del volumen de gas que se puede liberar del cilindro lleno a presión atmosférica. [39] Los términos utilizados para la capacidad incluyen "volumen de gas libre" o "equivalente de gas libre". Depende del volumen interno y de la presión de trabajo de un cilindro. Si la presión de trabajo es mayor, el cilindro almacenará más gas para el mismo volumen.
La presión de trabajo nominal no es necesariamente la misma que la presión de trabajo real utilizada. A algunos cilindros de acero fabricados según las normas estadounidenses se les permite exceder la presión de trabajo nominal en un 10 % y esto se indica con un símbolo "+". Este margen de presión adicional depende de que el cilindro pase la prueba hidrostática periódica adecuada y no es necesariamente válido para cilindros estadounidenses exportados a países con estándares diferentes. El contenido nominal de gas de estos cilindros se basa en una presión un 10% más alta. [28]
Por ejemplo, el cilindro común de aluminio 80 (Al80) es un cilindro de aluminio que tiene una capacidad nominal de "gas libre" de 80 pies cúbicos (2300 L) cuando se presuriza a 3000 libras por pulgada cuadrada (210 bar). Tiene un volumen interno de aproximadamente 11 litros (0,39 pies cúbicos).
Aquí se describen cilindros fabricados con acero sin costura y aleaciones de aluminio. Las limitaciones de los cilindros compuestos bobinados con filamentos serán diferentes:
Hay una pequeña cantidad de diámetros exteriores estandarizados, ya que esto resulta rentable para la fabricación, porque la mayor parte de las mismas herramientas se pueden compartir entre cilindros del mismo diámetro y espesor de pared. Un número limitado de diámetros estándar también es conveniente para compartir accesorios como colectores, botas y bandas para tanques. El volumen dentro de una serie con un diámetro exterior determinado se controla mediante el espesor de la pared, que es consistente para el material, la clase de presión y el estándar de diseño, y la longitud, que es la variable básica para controlar el volumen dentro de una serie. La masa está determinada por estos factores y la densidad del material. Los cilindros de acero están disponibles en las siguientes clases de tamaño, y posiblemente en otras: [54]
El espesor de la pared varía según la ubicación, el material, la presión nominal y las consideraciones prácticas. Los lados de la sección cilíndrica son suficientes para soportar las tensiones de una gran cantidad de ciclos para probar la presión, con un margen para una pequeña cantidad de pérdida de material debido a la corrosión general y daños locales menores debido a la abrasión y al desgaste normal del uso. y una profundidad limitada de daño local debido a la corrosión de picaduras y líneas y daño físico. La cuantía de daños y pérdidas materiales permitidas es compatible con los criterios de rechazo de la inspección visual. Los cilindros de acero están diseñados para que las tensiones de prueba estén por debajo del límite de fatiga de la aleación. El espesor de la pared es aproximadamente proporcional al diámetro para una determinada presión de prueba y resistencia del material; si el diámetro es el doble, el espesor básico de la pared también se duplicará. El espesor de la pared también es proporcional a la presión de trabajo y la presión de prueba para un diámetro y una especificación de material determinados. La sección cilíndrica tiene el espesor de pared más bajo y es consistente dentro de las tolerancias de fabricación para toda la sección cilíndrica.
El espesor del extremo permite un desgaste y corrosión considerablemente mayores en la parte inferior del cilindro, y el hombro se hace más grueso para tener en cuenta las variabilidades inherentes al proceso de fabricación para cerrar el extremo y cualquier aumento de tensión debido al proceso de fijación permanente. marcado de sello. En gran medida, la distribución del espesor del fondo de un cilindro de acero y el espesor del hombro de todos los cilindros metálicos están influenciados por el proceso de fabricación y pueden ser más gruesos de lo estrictamente necesario para la resistencia y la tolerancia a la corrosión. Los cilindros de acero Faber según las normas CE han disminuido ligeramente en masa para el mismo tamaño de cilindro a partir de 2023. Un cilindro de 15 litros y 200 bares con fondo abovedado de 203 mm de diámetro exterior, reducido de 16,2 kg a 145 kg. El cilindro equivalente de 232 bares se redujo de 18,2 a 16,7 kg. [55]
La densidad de un cilindro se concentra en los extremos, que tienen paredes relativamente gruesas y un volumen encerrado menor por unidad de masa. Los detalles varían según la especificación, pero esta tendencia es común tanto a los cilindros de acero como a los de aluminio, y es más extrema en los extremos planos o abombados. Como consecuencia, los cilindros largos y estrechos son menos densos que los cilindros cortos y anchos para el mismo material y la misma configuración final, mientras que para el mismo volumen interno, un cilindro corto y ancho es más pesado que un cilindro largo y estrecho.
La flotabilidad de una botella de buceo sólo tiene importancia práctica en combinación con la válvula de la botella, el regulador de buceo y los accesorios del regulador adjuntos, ya que sin ellos no se puede utilizar bajo el agua. Estos accesorios están sujetos a la parte superior del cilindro y ambos disminuyen la flotabilidad de la unidad combinada y mueven el centro de gravedad hacia la parte superior (extremo con válvula). Esto afecta la orientación del cilindro para montaje lateral y eslinga.
Los juegos de cilindros montados en la parte trasera generalmente no se retiran durante una inmersión, y se pueden tener en cuenta las características de flotabilidad al inicio de la inmersión, asegurándose de que el buceador tenga suficiente flotabilidad de reserva para flotar con los cilindros llenos y suficiente lastre para permanecer sumergido cuando Los cilindros están todos vacíos. El compensador de flotabilidad debe ser suficiente para proporcionar cierta flotabilidad positiva a todas las profundidades con los cilindros llenos. Los ajustes al lastre pueden compensar otras variables de flotabilidad. La incapacidad de permanecer sumergido constantemente en la parada de descompresión más superficial puede provocar una descompresión incompleta y un mayor riesgo de enfermedad por descompresión.
El cambio en la flotabilidad de un cilindro de buceo durante la inmersión puede ser más problemático con los cilindros montados lateralmente, y la flotabilidad real en cualquier punto durante la inmersión es una consideración con cualquier cilindro que pueda separarse del buceador por cualquier motivo. Los cilindros que se dejarán caer o se entregarán a otro buceador no deben cambiar la flotabilidad del buceador más allá de lo que se puede compensar utilizando su compensador de flotabilidad. Los cilindros con flotabilidad aproximadamente neutra cuando están llenos generalmente requieren la menor compensación cuando se separan, ya que es probable que se separe para su puesta en escena o se entregue cuando esté relativamente lleno. Es menos probable que esto sea un problema para el conjunto de rescate de un buceador solitario , ya que habrá menos ocasiones para retirarlo durante una inmersión. Se espera que los equipos de montaje lateral para penetraciones estrechas se giren hacia adelante o se separen para pasar a través de constricciones estrechas, y no deben afectar gravemente el equilibrio o la flotabilidad durante estas maniobras.
Un importante fabricante de cilindros de acero, Faber Industrie Spa, afirma que sus cilindros de acero son neutros o ligeramente negativos cuando están vacíos, pero no especifica a qué presión nominal se refiere ni si esto tiene en cuenta la válvula del cilindro. [56]
Los buzos pueden llevar uno o varios cilindros, según los requisitos de la inmersión. Cuando el buceo se realiza en áreas de bajo riesgo, donde el buceador puede realizar un ascenso libre de manera segura o donde hay un compañero disponible para proporcionar un suministro de aire alternativo en caso de emergencia, los buceadores recreativos generalmente llevan solo un cilindro. Cuando los riesgos del buceo son mayores, por ejemplo cuando la visibilidad es baja o cuando los buzos recreativos realizan buceos más profundos o de descompresión , y particularmente cuando bucean bajo un techo, los buzos habitualmente llevan más de una fuente de gas.
Los cilindros de buceo pueden tener diferentes propósitos. Se pueden utilizar uno o dos cilindros como fuente de respiración primaria, de la que se debe respirar durante la mayor parte de la inmersión. Un cilindro más pequeño que se lleva además de un cilindro más grande se llama " botella de pony ". Un cilindro que se utiliza únicamente como reserva de seguridad independiente se denomina " botella de rescate " o suministro de gas de emergencia (EGS). [58] Una botella de pony se utiliza comúnmente como botella de rescate, pero esto dependería del tiempo necesario para salir a la superficie.
Los buceadores que realizan buceo técnico suelen llevar diferentes gases, cada uno en un cilindro separado, para cada fase de la inmersión: [59]
Por seguridad, los buzos a veces llevan un cilindro de buceo independiente adicional con su propio regulador para mitigar las emergencias por falta de aire en caso de que falle el suministro principal de gas respirable. Para gran parte del buceo recreativo común, donde un ascenso controlado de emergencia nadando es aceptablemente seguro, este equipo adicional no es necesario ni se utiliza. Este cilindro adicional se conoce como cilindro de rescate y puede transportarse de varias maneras y puede ser de cualquier tamaño que pueda contener suficiente gas para que el buzo regrese de manera segura a la superficie. [61]
Para los buceadores de circuito abierto, existen varias opciones para el sistema combinado de cilindro y regulador:
Los cilindros de buceo se utilizan en el buceo con rebreather en dos funciones:
Los buzos con suministro de superficie generalmente deben llevar un suministro de gas de emergencia suficiente para permitirles regresar a un lugar seguro si falla el suministro de gas principal. La configuración habitual es un cilindro único montado en la espalda sostenido por el arnés de seguridad del buceador, con un regulador de primera etapa conectado mediante una manguera de baja presión a un bloque de rescate, que puede montarse en el costado del casco o máscara de banda o en el arnés. para suministrar una máscara facial completa y ligera. [70] [71] [72] Cuando la capacidad de un solo cilindro es insuficiente, se pueden utilizar gemelos con colector simple o un rebreather. Para inmersiones de saturación y rebote de campana cerrada, el conjunto de rescate debe ser lo suficientemente compacto como para permitir que el buceador pase a través de la escotilla inferior de la campana. Esto establece un límite en el tamaño de los cilindros que se pueden utilizar. [64] [73]
Las campanas de buceo deben llevar a bordo un suministro de gas respirable para su uso en emergencias. [74] [75] Los cilindros se montan externamente porque no hay suficiente espacio en el interior. Están completamente sumergidos en el agua durante el funcionamiento de la campana y pueden considerarse cilindros de buceo.
El gas para inflar el traje puede transportarse en un pequeño cilindro independiente. A veces se utiliza argón para obtener propiedades de aislamiento superiores. Esto debe estar claramente etiquetado y es posible que también sea necesario codificarlo por colores para evitar su uso involuntario como gas respirable, lo que podría ser fatal ya que el argón es un asfixiante .
Los buzos también utilizan cilindros de gas sobre el agua para almacenar oxígeno para el tratamiento de primeros auxilios de trastornos del buceo y como parte de "bancos" de almacenamiento para estaciones de compresores de aire de buceo , mezcla de gases , gas respirable suministrado desde la superficie y suministros de gas para cámaras de descompresión y sistemas de saturación . Cilindros similares también se utilizan para muchos fines no relacionados con el buceo. Para estas aplicaciones, no son cilindros de buceo y es posible que no estén sujetos a los mismos requisitos reglamentarios que los cilindros utilizados bajo el agua.
Es necesario saber el tiempo aproximado que un buceador puede respirar de un cilindro determinado para poder planificar un perfil de inmersión seguro. [76]
Este problema tiene dos partes: la capacidad del cilindro y el consumo por parte del buceador.
Dos características del cilindro determinan su capacidad de transporte de gas:
A las presiones que se aplican a la mayoría de los cilindros de buceo, la ecuación del gas ideal es suficientemente precisa en casi todos los casos, ya que las variables que se aplican al consumo de gas generalmente superan el error en la suposición del gas ideal.
Para calcular la cantidad de gas:
En aquellas partes del mundo que utilizan el sistema métrico, el cálculo es relativamente simple ya que la presión atmosférica puede aproximarse a 1 bar, por lo que un cilindro de 12 litros a 232 bar contendría casi 12 × 232 / 1 = 2784 litros (98,3 pies cúbicos). de aire a presión atmosférica (también conocido como aire libre).
En EE.UU., la capacidad de una botella de buceo se especifica directamente en pies cúbicos de aire libre a la presión nominal de trabajo, ya que el cálculo a partir del volumen interno y la presión de trabajo es relativamente tedioso en unidades imperiales. Por ejemplo, en los EE. UU. y en muchos centros de buceo de otros países, se pueden encontrar cilindros de aluminio fabricados en los EE. UU. con una capacidad interna de 0,39 pies cúbicos (11 L) llenos a una presión de trabajo de 3000 psi (210 bar); Tomando la presión atmosférica como 14,7 psi, se obtiene 0,39 × 3000 / 14,7 = 80 pies 3. Estos cilindros se describen como "cilindros de 80 pies cúbicos" (el común "aluminio 80").
Hasta aproximadamente 200 bar, la ley de los gases ideales sigue siendo útil y la relación entre la presión, el tamaño del cilindro y el gas contenido en el cilindro es aproximadamente lineal; a presiones más altas esta linealidad ya no se aplica y hay proporcionalmente menos gas en el cilindro. Un cilindro de 3 litros lleno a 300 bar sólo contendrá 810 litros (29 pies cúbicos) de aire a presión atmosférica y no los 900 litros (32 pies cúbicos) que se esperan de la ley de los gases ideales. Se han propuesto ecuaciones que dan soluciones más precisas a alta presión, incluida la ecuación de Van der Waals . La compresibilidad a presiones más altas también varía entre gases y mezclas de gases.
Hay tres factores principales a considerar:
Para calcular la cantidad de gas consumido:
Ejemplos de métricas:
Ejemplos imperiales:
Teniendo esto en cuenta, no es difícil ver por qué los buceadores técnicos que realizan inmersiones largas y profundas requieren múltiples cilindros o rebreathers , y los buceadores comerciales normalmente usan equipo de buceo de superficie y solo llevan equipo de buceo como suministro de gas de emergencia .
La cantidad de tiempo que un buceador puede respirar de un cilindro también se conoce como resistencia al aire o al gas.
La duración máxima de la respiración (T) para una profundidad determinada se puede calcular como
que, usando la ley de los gases ideales , es
Esto puede escribirse como
con
en cualquier sistema consistente de unidades.
La presión ambiental (P A ) es la presión del agua circundante a una profundidad determinada y se compone de la suma de la presión hidrostática y la presión del aire en la superficie. Se calcula como
con
en un sistema consistente de unidades
Para unidades métricas, esta fórmula se puede aproximar mediante
con profundidad en m y presión en bar
La presión ambiental se deduce de la presión del cilindro, ya que en la práctica el buceador no puede utilizar la cantidad de aire representada por P A para respirar, ya que es necesario equilibrar la presión ambiental del agua.
Esta fórmula no tiene en cuenta la presión de apertura requerida para abrir la primera y la segunda etapa del regulador, ni la caída de presión debido a restricciones de flujo en el regulador, las cuales son variables dependiendo del diseño y ajuste del regulador, y el caudal, que depende del patrón de respiración del buceador y del gas utilizado. Estos factores no se estiman fácilmente, por lo que el valor calculado para la duración de la respiración será mayor que el valor real.
Sin embargo, en el uso normal del buceo, siempre se tiene en cuenta una reserva. La reserva es una proporción de la presión del cilindro que un buceador no planea usar excepto en caso de emergencia. La reserva puede ser un cuarto o un tercio de la presión del cilindro o puede ser una presión fija, ejemplos comunes son 50 bar y 500 psi. Luego, la fórmula anterior se modifica para dar la duración de respiración utilizable (BT = tiempo de respiración) como
donde P R es la presión de reserva.
Por ejemplo, (usando la primera fórmula (1) para el tiempo máximo absoluto de respiración), un buceador a una profundidad de 15 metros en agua con una densidad promedio de 1020 kg/m 3 (agua de mar típica), que respira a una velocidad de 20 litros por minuto, utilizando una botella de buceo de 18 litros presurizada a 200 bares, puede respirar durante un período de 72 minutos antes de que la presión de la botella caiga tan bajo que impida la inhalación. En algunos sistemas de buceo de circuito abierto, esto puede suceder de forma bastante repentina, desde una respiración normal hasta la siguiente respiración anormal, una respiración que puede no ser completamente aspirada. (Nunca hay dificultad para exhalar). Lo repentino de este efecto depende del diseño del regulador y del volumen interno del cilindro. En tales circunstancias, queda aire a presión en el cilindro, pero el buceador no puede respirarlo. Una parte se puede respirar si el buceador asciende, ya que la presión ambiental se reduce, e incluso sin ascenso, en algunos sistemas, un poco de aire del cilindro está disponible para inflar los dispositivos compensadores de flotabilidad (BCD) incluso después de que ya no tiene presión. suficiente para abrir la válvula de demanda.
Utilizando las mismas condiciones y una reserva de 50 bar, la fórmula (4) para el tiempo de respiración utilizable es la siguiente:
Esto daría un tiempo de inmersión de 54 min a 15 m antes de alcanzar la reserva de 50 bar.
Las organizaciones de formación de buzos y los códigos de práctica recomiendan encarecidamente que una parte del gas utilizable del cilindro se reserve como reserva de seguridad. La reserva está destinada a proporcionar gas durante paradas de descompresión más largas que las previstas o a dar tiempo para resolver emergencias submarinas. [79]
El tamaño de la reserva depende de los riesgos involucrados durante la inmersión. Una inmersión profunda o de descompresión garantiza una reserva mayor que una inmersión poco profunda o sin paradas. En el buceo recreativo por ejemplo, se recomienda que el buzo planee salir a la superficie con una reserva restante en el cilindro de 500 psi, 50 bar o 25% de la capacidad inicial, dependiendo de la enseñanza de la organización de formación de buceadores . Esto se debe a que los buceadores recreativos que practican dentro de límites de "sin descompresión" normalmente pueden realizar un ascenso directo en caso de emergencia. En inmersiones técnicas donde un ascenso directo es imposible (debido a obstrucciones superiores) o peligroso (debido a la necesidad de realizar paradas de descompresión), los buceadores planifican márgenes de seguridad más amplios. El método más sencillo utiliza la regla de los tercios : un tercio del suministro de gas está previsto para el viaje de ida, un tercio para el viaje de vuelta y un tercio es una reserva de seguridad. [81]
Algunas agencias de capacitación enseñan el concepto de gas mínimo, gestión de gas de fondo o presiones críticas, lo que permite a un buceador calcular una reserva aceptable para llevar a dos buzos a la superficie en caso de emergencia desde cualquier punto del perfil de inmersión planificado. [59]
La legislación o los códigos de práctica de la industria pueden exigir a los buceadores profesionales que lleven suficiente gas de reserva para permitirles llegar a un lugar seguro, como la superficie, o una campana de buceo, según el perfil de inmersión planificado. [71] [72] Por lo general, es necesario transportar este gas de reserva como un suministro de gas de emergencia independiente (EGS), también conocido como cilindro, juego o botella de rescate . [82] Esto generalmente también se aplica a los buceadores profesionales que utilizan equipos de buceo de superficie . [71]
La densidad del aire al nivel del mar y a 15 °C es aproximadamente 1,225 kg/m 3 . [83] La mayoría de los cilindros de buceo de tamaño completo utilizados para el buceo en circuito abierto contienen más de 2 kilogramos (4,4 libras) de aire cuando están llenos y, a medida que se utiliza el aire, la flotabilidad del cilindro aumenta según el peso eliminado. La disminución del volumen externo del cilindro debido a la reducción de la presión interna es relativamente pequeña y puede ignorarse a efectos prácticos.
Por ejemplo, una botella de 12 litros puede llenarse a 230 bar antes de una inmersión y respirarse hasta 30 bar antes de salir a la superficie, utilizando 2.400 litros o 2,4 m 3 de aire libre. La masa de gas utilizada durante la inmersión dependerá de la mezcla; si se supone que es aire, será de aproximadamente 2,9 kilogramos (6,4 libras).
La pérdida de peso del gas extraído del cilindro hace que el cilindro y el buzo sean más flotantes. Esto puede ser un problema si el buzo no puede mantener una flotabilidad neutra hacia el final de la inmersión porque la mayor parte del gas ha sido respirado desde el cilindro. El cambio de flotabilidad debido al uso de gas de los cilindros montados en la parte posterior se compensa fácilmente llevando suficientes pesos de buceo para proporcionar flotabilidad neutra con los cilindros vacíos al final de la inmersión y usando el compensador de flotabilidad para neutralizar el exceso de peso hasta que se haya usado el gas.
Los cilindros de buceo se llenan conectando un suministro de gas de alta presión a la válvula del cilindro, abriendo la válvula y permitiendo que el gas fluya hacia el cilindro hasta que se alcance la presión deseada, luego cerrando las válvulas, ventilando la conexión y desconectándola. Este proceso implica un riesgo de que el cilindro o el equipo de llenado fallen bajo presión, los cuales son peligrosos para el operador, por lo que generalmente se siguen procedimientos para controlar estos riesgos. La velocidad de llenado debe limitarse para evitar un calentamiento excesivo, la temperatura del cilindro y el contenido deben permanecer por debajo de la temperatura máxima de trabajo especificada por la norma aplicable. [46] Una manguera flexible de alta presión utilizada para este propósito se conoce como látigo de llenado. [84]
Antes de llenar un cilindro, las regulaciones, el código de práctica o el manual de operaciones pueden exigir que el operador de llenado inspeccione el cilindro y la válvula en busca de defectos o daños externos obvios, y que rechace el llenado de cualquier cilindro que no cumpla con las normas. También puede ser necesario registrar los detalles del cilindro en el registro de llenado. [46]
El suministro de aire respirable puede proceder directamente de un compresor de aire respirable de alta presión, de un sistema de almacenamiento de alta presión o de un sistema de almacenamiento combinado con compresor. La carga directa consume mucha energía y la tasa de carga estará limitada por la fuente de energía disponible y la capacidad del compresor. Un banco de gran volumen de cilindros de almacenamiento de alta presión permite una carga más rápida o simultánea de múltiples cilindros, y permite el suministro de aire a alta presión más económico al recargar los bancos de almacenamiento desde un compresor de baja potencia o utilizando un sistema de apagado de menor costo . potencia eléctrica máxima .
La calidad del aire respirable comprimido para el buceo suele estar especificada por normas nacionales u organizativas, y las medidas que generalmente se toman para garantizar la calidad del aire incluyen: [85]
Los cilindros también se pueden llenar directamente desde sistemas de almacenamiento de alta presión mediante decantación, con o sin aumento de presión para alcanzar la presión de carga deseada.El llenado en cascada se puede utilizar para mayor eficiencia cuando hay varios cilindros de almacenamiento disponibles. El almacenamiento a alta presión se utiliza comúnmente para mezclar gases de buceo nitrox , heliox y trimix , y para oxígeno para rebreathers y gas de descompresión. [86]
La mezcla de Nitrox y Trimix puede incluir decantar el oxígeno y/o helio y rellenar hasta la presión de trabajo usando un compresor, después de lo cual se debe analizar la mezcla de gases y etiquetar el cilindro con la composición del gas. [86]
La compresión del aire ambiente provoca un aumento de temperatura del gas, proporcional al aumento de presión. El aire ambiente normalmente se comprime en etapas y la temperatura del gas aumenta durante cada etapa. Los intercoolers y los intercambiadores de calor de refrigeración por agua pueden eliminar este calor entre etapas.
Cargar un cilindro de buceo vacío también provoca un aumento de temperatura a medida que el gas dentro del cilindro se comprime por la entrada de gas a mayor presión, aunque este aumento de temperatura puede atenuarse inicialmente porque el gas comprimido de un banco de almacenamiento a temperatura ambiente disminuye su temperatura cuando disminuye. en presión, por lo que al principio el cilindro vacío se carga con gas frío, pero la temperatura del gas en el cilindro luego aumenta por encima de la temperatura ambiente a medida que el cilindro se llena hasta la presión de trabajo.
Llenado húmedo: El exceso de calor se puede eliminar sumergiendo el cilindro en un baño de agua fría mientras se llena. Sin embargo, la inmersión para enfriar también puede aumentar el riesgo de que el agua contamine el orificio de la válvula de un tanque completamente despresurizado y entre en el cilindro durante el llenado. [87]
Llenado en seco: Los cilindros también se pueden llenar sin enfriamiento por baño de agua y se pueden cargar por encima de la presión de trabajo nominal hasta la presión desarrollada apropiada para la temperatura cuando se llenan. A medida que el gas se enfría a temperatura ambiente, la presión disminuye y alcanzará la presión de carga nominal a la temperatura nominal. [87]
Las restricciones legales para llenar cilindros de buceo variarán según la jurisdicción.
En Sudáfrica, los cilindros pueden ser llenados con fines comerciales por una persona que sea competente en el uso del equipo de llenado que se utilizará, que conozca las secciones pertinentes de las normas y reglamentos aplicables y que tenga permiso por escrito del propietario del cilindro para llenarlo. El cilindro debe estar en prueba y ser adecuado para el gas que se va a llenar, y el cilindro no puede llenarse por encima de la presión desarrollada para la temperatura alcanzada cuando se llena. Se debe realizar una inspección externa del cilindro y se deben registrar los detalles específicos del cilindro y el llenado. Si el llenado es de un gas distinto del aire, el análisis del llenado completado debe ser registrado por el llenador y firmado por el cliente. [46] Si la presión residual en un cilindro presentado para llenado no produce una salida razonablemente fuerte de gas de la válvula cuando se abre, el llenador puede negarse a llenar el cilindro a menos que se dé una razón aceptable para que esté vacío, ya que no hay forma para que el relleno verifique si ha sido contaminado.
Los cilindros de buceo sólo deben llenarse con aire adecuadamente filtrado proveniente de compresores de aire de buceo o con otros gases respirables utilizando técnicas de mezcla o decantación de gases . [85] En algunas jurisdicciones, la legislación exige que los proveedores de gases respirables prueben periódicamente la calidad del aire comprimido producido por sus equipos y muestren los resultados de las pruebas para información pública. [46] Las normas para la pureza del gas industrial y los equipos y procedimientos de llenado pueden permitir que algunos contaminantes se encuentren en niveles inseguros para respirar, [41] y su uso en mezclas de gases respirables a alta presión podría ser dañino o fatal.
Es necesario tomar precauciones especiales con gases distintos del aire:
La carga de gases mixtos especiales casi siempre implicará el suministro de cilindros de gas de alta pureza provenientes de un proveedor de gas industrial. El oxígeno y el helio deben almacenarse, mezclarse y comprimirse en espacios bien ventilados. Oxígeno porque cualquier fuga podría constituir un peligro de incendio, y helio porque es asfixiante . Ninguno de los dos gases puede ser identificado por el cuerpo humano sin ayuda.
El gas respirable contaminado en profundidad puede ser mortal. Las concentraciones que son aceptables a la presión ambiental en la superficie aumentarán con la presión de la profundidad y entonces pueden exceder los límites aceptables o tolerables. Los contaminantes comunes son: monóxido de carbono , un subproducto de la combustión, dióxido de carbono , un producto del metabolismo, y aceite y lubricantes del compresor. [85]
Mantener el cilindro ligeramente presurizado en todo momento durante el almacenamiento y transporte reduce la posibilidad de contaminar inadvertidamente el interior del cilindro con agentes corrosivos, como agua de mar, o materiales tóxicos, como aceites, gases venenosos, hongos o bacterias. [43] Una inmersión normal terminará con algo de presión restante en el cilindro; Si se ha realizado un ascenso de emergencia debido a un incidente por falta de gas, el cilindro normalmente todavía contendrá algo de presión y, a menos que el cilindro se haya sumergido más profundamente que donde se usó el último gas, no es posible que entre agua durante el ascenso. la inmersión.
La contaminación por agua durante el llenado puede deberse a dos causas. La filtración y el secado inadecuados del aire comprimido pueden introducir pequeñas cantidades de condensado de agua dulce o una emulsión de agua y lubricante para compresores, y no limpiar el orificio de la válvula del cilindro del agua que puede haber goteado del equipo de buceo mojado, lo que puede permitir la contaminación por agua dulce o de mar. Ambos causan corrosión, pero la contaminación del agua de mar puede hacer que un cilindro se corroa rápidamente hasta el punto de que pueda resultar inseguro o desecharse incluso después de un período bastante corto. Este problema se agrava en climas cálidos, donde las reacciones químicas son más rápidas, y es más frecuente cuando el personal de llenado está mal capacitado o tiene exceso de trabajo. [88]
La explosión causada por una liberación repentina de la presión del gas dentro de un cilindro de buceo los hace muy peligrosos si se manejan mal. El mayor riesgo de explosión existe durante el llenado, [89] pero también se sabe que los cilindros explotan cuando se sobrecalientan. [90] La causa de la falla puede variar desde un espesor de pared reducido o picaduras profundas debido a la corrosión interna, falla de la rosca del cuello debido a roscas de válvula incompatibles o grietas debido a la fatiga, altas tensiones sostenidas o efectos de sobrecalentamiento en el aluminio. [43] [91] La explosión del tanque debido a la sobrepresión se puede evitar mediante un disco de ruptura de alivio de presión instalado en la válvula del cilindro, que explota si el cilindro está sobrepresurizado y ventila aire a un ritmo rápido y controlado para evitar fallas catastróficas del tanque. La ruptura accidental del disco de ruptura también puede ocurrir durante el llenado, debido al debilitamiento corrosivo o al estrés de los ciclos de presurización repetidos, pero se soluciona reemplazando el disco. No todas las jurisdicciones requieren discos explosivos. [46]
Otros modos de falla que representan un peligro durante el llenado incluyen falla en la rosca de la válvula, que puede causar que la válvula se salga del cuello del cilindro, y falla en el látigo de llenado. [34] [35] [36] [37]
La mayoría de los países exigen que las botellas de buceo se revisen periódicamente. Esto suele consistir en una inspección visual interna y una prueba hidrostática. Los requisitos de inspección y prueba para cilindros de buceo pueden ser muy diferentes de los requisitos para otros contenedores de gas comprimido debido al ambiente más corrosivo. [46]
Una prueba hidrostática implica presurizar el cilindro a su presión de prueba (generalmente 5/3 o 3/2 de la presión de trabajo) y medir su volumen antes y después de la prueba. Un aumento permanente en el volumen por encima del nivel tolerado significa que el cilindro no pasa la prueba y debe retirarse permanentemente del servicio. [4]
Una inspección incluye inspección externa e interna para detectar daños, corrosión y colores y marcas correctos. Los criterios de falla varían según los estándares publicados por la autoridad pertinente, pero pueden incluir inspección de protuberancias, sobrecalentamiento, abolladuras, hendiduras, cicatrices de arco eléctrico, picaduras, corrosión de líneas, corrosión general, grietas, daños en roscas, desfiguración de marcas permanentes y codificación de color. [4] [46] Muy pocos cilindros fallan en la prueba hidrostática. Casi todos los cilindros que fallan lo hacen según los criterios de inspección visual. [90]
Cuando se fabrica un cilindro, sus especificaciones, incluido el fabricante , la presión de trabajo , la presión de prueba , la fecha de fabricación , la capacidad y el peso, están estampadas en el cilindro. [26] Después de que un cilindro pasa la prueba, la fecha de la prueba (o la fecha de vencimiento de la prueba en algunos países como Alemania ) se perfora en el hombro del cilindro para una fácil verificación en el momento del llenado. [nota 1] El estándar internacional para el formato del sello es ISO 13769, Cilindros de gas - Marcado del sello . [26]
Es posible que se solicite a los operadores de estaciones de servicio que verifiquen estos detalles antes de llenar el cilindro y pueden negarse a llenar cilindros que no sean estándar o que no hayan pasado las pruebas. [nota 2]
Un cilindro debe ser inspeccionado y probado la primera vez que se va a llenar después de la expiración del intervalo especificado por las Recomendaciones de las Naciones Unidas sobre el Transporte de Mercancías Peligrosas, la Reglamentación Modelo , o según lo especificado por las normas nacionales o internacionales aplicables. en la región de uso. [92] [93]
Si un cilindro pasa los procedimientos enumerados, pero la condición sigue siendo dudosa, se pueden aplicar pruebas adicionales para garantizar que el cilindro sea apto para su uso. Los cilindros que no pasen las pruebas o la inspección y no puedan repararse deben dejarse fuera de servicio después de notificar al propietario el motivo de la falla. [98] [99]
Antes de comenzar a trabajar, se debe identificar el cilindro a partir del etiquetado y sello permanente, y se debe verificar la propiedad y el contenido, [100] [101] y se debe retirar la válvula después de despresurizarla y verificar que la válvula esté abierta. Los cilindros que contienen gases respirables no necesitan precauciones especiales para su descarga, excepto que los gases con una fracción alta de oxígeno no deben liberarse en un espacio cerrado debido al riesgo de incendio. [102] [103] Antes de la inspección, el cilindro debe estar limpio y libre de recubrimientos sueltos, productos de corrosión y otros materiales que puedan oscurecer la superficie. [104]
El cilindro se inspecciona externamente para detectar abolladuras, grietas, hendiduras, cortes, protuberancias, laminaciones y desgaste excesivo, daños por calor, quemaduras por soplete o arco eléctrico, daños por corrosión, marcas de sello permanentes ilegibles, incorrectas o no autorizadas, y adiciones o modificaciones no autorizadas. [105] [106] A menos que las paredes del cilindro se examinen mediante métodos ultrasónicos, el interior debe inspeccionarse visualmente utilizando suficiente iluminación para identificar cualquier daño y defecto, particularmente corrosión. Si la superficie interior no es claramente visible, primero se debe limpiar con un método aprobado que no elimine una cantidad significativa de material de la pared. [107] [108] Cuando hay incertidumbre sobre si un defecto encontrado durante la inspección visual cumple con los criterios de rechazo, se pueden aplicar pruebas adicionales, como la medición ultrasónica del espesor de la pared con picaduras o verificaciones de peso para establecer el peso total perdido debido a la corrosión. [109]
Mientras la válvula está cerrada, se revisan las roscas del cilindro y la válvula para identificar el tipo y la condición de la rosca. Las roscas del cilindro y la válvula deben coincidir con las especificaciones de rosca, estar limpias y en forma completa, sin daños y libres de grietas, rebabas y otras imperfecciones. [110] [111] La inspección ultrasónica puede sustituir la prueba de presión, que generalmente es una prueba hidrostática y puede ser una prueba de prueba o una prueba de expansión volumétrica, según la especificación de diseño del cilindro. La presión de prueba se especifica en las marcas estampadas del cilindro. [112] [113] Las válvulas que se van a reutilizar se inspeccionan y mantienen para garantizar que sigan siendo aptas para el servicio. [114] [115] Antes de instalar la válvula, se debe comprobar el tipo de rosca para garantizar que se instale una válvula con las especificaciones de rosca correspondientes. [116]
Una vez que las pruebas se hayan completado satisfactoriamente, un cilindro que pase la prueba será marcado en consecuencia. El marcado del sello incluirá la marca registrada del centro de inspección y la fecha de la prueba (mes y año). [117] [118] La estación de pruebas elabora registros de una inspección y prueba periódicas y los mantiene disponibles para su inspección. [119] [120] Si un cilindro no pasa la inspección o prueba y no se puede recuperar, se debe notificar al propietario antes de dejar el cilindro vacío fuera de servicio. [121]
Es posible que sea necesaria una limpieza interna de los cilindros de buceo para eliminar contaminantes o permitir una inspección visual eficaz. Los métodos de limpieza deben eliminar los contaminantes y los productos de corrosión sin eliminar indebidamente el metal estructural. Se puede utilizar limpieza química usando solventes, detergentes y agentes decapantes dependiendo del contaminante y del material del cilindro. Puede ser necesario girar con medios abrasivos en caso de contaminación intensa, particularmente de productos de corrosión intensa. [122] [123]
También puede ser necesaria una limpieza externa para eliminar contaminantes, productos de corrosión o pintura vieja u otros revestimientos. Se indican métodos que eliminan la cantidad mínima de material estructural. Generalmente se utilizan disolventes, detergentes y granallado. La eliminación de recubrimientos mediante la aplicación de calor puede inutilizar el cilindro al afectar la microestructura cristalina del metal. Este es un peligro particular para los cilindros de aleación de aluminio, que no pueden exponerse a temperaturas superiores a las estipuladas por el fabricante. [ cita necesaria ]
La vida útil de los cilindros de buceo de acero y aluminio está limitada porque el cilindro continúa pasando inspecciones visuales y pruebas hidrostáticas. No hay fecha de vencimiento basada en la edad, la duración del servicio o la cantidad de reabastecimientos. [90]
Antes de llenar cualquier cilindro, la ley en algunas jurisdicciones exige la verificación de las fechas de inspección y prueba y un examen visual para detectar daños externos y corrosión, [46] y son prudentes incluso si no son obligatorios legalmente. Las fechas de inspección se pueden verificar mirando la etiqueta de inspección visual y la fecha de la prueba hidrostática está estampada en el hombro del cilindro. [46]
Antes de su uso, el usuario debe verificar el contenido del cilindro y verificar el funcionamiento de la válvula del cilindro. Esto generalmente se hace con un regulador conectado para controlar el flujo. La presión y la mezcla de gases son información crítica para el buceador, y la válvula debe abrirse libremente sin atascarse ni tener fugas en los sellos del eje. Se ha observado que los buzos que realizan una verificación previa a la inmersión no reconocen que la válvula del cilindro no estaba abierta o que un cilindro estaba vacío. [124] Se puede comprobar el olor del gas respirable purgado de un cilindro. Si el gas no huele bien, no se debe utilizar. El gas respirado debe estar casi libre de olor, aunque es bastante común un ligero aroma a lubricante del compresor. No debe percibirse ningún olor a productos de combustión ni a hidrocarburos volátiles. [41]
Una configuración cuidadosamente ensamblada, con reguladores, medidores y computadoras delicadas guardadas dentro del BCD, o enganchadas donde no se pueda pisar, y guardadas debajo del banco del barco o aseguradas a un estante, es la práctica de un buceador competente.
Como el equipo de buceo es un sistema de soporte vital, ninguna persona no autorizada debe tocar el equipo de buceo ensamblado por un buceador, ni siquiera para moverlo, sin su conocimiento y aprobación.
Los cilindros llenos no deben exponerse a temperaturas superiores a 65 °C [46] y los cilindros no deben llenarse a presiones superiores a la presión desarrollada apropiada para la presión de trabajo certificada del cilindro. [46]
Los cilindros deben estar claramente etiquetados con su contenido actual. Una etiqueta genérica de "Nitrox", "Heliox" o "Trimix" alertará al usuario de que el contenido puede no ser aire y debe analizarse antes de su uso. Una etiqueta de nitrox requiere un análisis de la fracción de oxígeno y supone que el resto es nitrógeno, y una etiqueta de trimix requiere un análisis de las fracciones de oxígeno y helio para obtener información completa para la descompresión. En algunas partes del mundo se requiere una etiqueta que indique específicamente que el contenido es aire, y en otros lugares un código de color sin etiquetas adicionales indica de forma predeterminada que el contenido es aire. [46] En otros lugares, la suposición predeterminada es que el contenido de cualquier cilindro con una válvula de cilindro de buceo es aire, independientemente del color del cilindro, a menos que esté específicamente etiquetado para indicar otros contenidos.
En un incendio, la presión en un cilindro de gas aumenta en proporción directa a su temperatura absoluta . Si la presión interna excede las limitaciones mecánicas del cilindro y no hay medios para ventilar de manera segura el gas presurizado a la atmósfera, el recipiente fallará mecánicamente. Si el contenido del recipiente es inflamable o hay un contaminante presente, este evento puede resultar en una explosión. [125]
Los principales estudios de investigación de accidentes y muertes de buceo que se han realizado a nivel mundial, incluido el trabajo de Divers Alert Network , el Estudio de monitoreo de incidentes de buceo y el Proyecto Stickybeak, han identificado casos en los que la mortalidad estuvo asociada con el cilindro de buceo. [126] [127]
Algunos accidentes registrados asociados con cilindros de buceo:
Se han reportado casos de epicondilitis lateral causada por la manipulación de cilindros de buceo. [131]
Los cilindros no deben dejarse desatendidos a menos que estén asegurados [46] de modo que no puedan caer en circunstancias razonablemente previsibles, ya que un impacto podría dañar el mecanismo de la válvula del cilindro y posiblemente fracturar la válvula en las roscas del cuello. Esto es más probable con las válvulas de rosca cónica, y cuando sucede, la mayor parte de la energía del gas comprimido se libera en un segundo y puede acelerar el cilindro a velocidades que pueden causar lesiones graves o daños al entorno. [41] [132]
Los gases de calidad respirable normalmente no se deterioran durante el almacenamiento en cilindros de acero o aluminio. Siempre que no haya suficiente contenido de agua para promover la corrosión interna, el gas almacenado permanecerá sin cambios durante años si se almacena a temperaturas dentro del rango de trabajo permitido para el cilindro, generalmente por debajo de 65 °C. En caso de duda, un control de la fracción de oxígeno indicará si el gas ha cambiado (los demás componentes son inertes). Cualquier olor inusual sería una indicación de que el cilindro o el gas estaban contaminados al momento del llenado. Sin embargo, algunas autoridades recomiendan liberar la mayor parte del contenido y almacenar los cilindros con una pequeña presión positiva. [133]
Los cilindros de aluminio tienen una baja tolerancia al calor, y un cilindro de 3000 libras por pulgada cuadrada (210 bar) que contiene menos de 1500 libras por pulgada cuadrada (100 bar) puede perder suficiente fuerza en un incendio como para explotar antes de que la presión interna aumente lo suficiente como para romperse. el disco de explosión, por lo que almacenar cilindros de aluminio con un disco de explosión tiene un menor riesgo de explosión en caso de incendio si se almacenan llenos o casi vacíos. [134]
Las botellas de buceo están clasificadas por la ONU como mercancías peligrosas para fines de transporte (EE. UU.: Materiales peligrosos). Seleccionar el nombre de envío adecuado (conocido por la abreviatura PSN) es una forma de ayudar a garantizar que las mercancías peligrosas que se ofrecen para el transporte representen con precisión los peligros. [135]
La 55ª edición del Reglamento de Mercancías Peligrosas (DGR) de la IATA define el nombre adecuado de envío como "el nombre que se utilizará para describir un artículo o sustancia en particular en todos los documentos y notificaciones de envío y, cuando corresponda, en los embalajes". [135]
El Código Marítimo Internacional de Mercancías Peligrosas (Código IMDG) define el Nombre Oficial de Envío como "la parte de la entrada que describe con mayor precisión las mercancías en la Lista de Mercancías Peligrosas y que se muestra en caracteres mayúsculos (más cualquier letra que forme parte integral de el nombre)." [135]
Las Instrucciones técnicas para el transporte seguro de mercancías peligrosas por vía aérea de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) establecen que, siempre que la presión en los cilindros de buceo sea inferior a 200 kilopascales (2 bar; 29 psi), estos se pueden transportar como facturados o como equipaje de mano. equipaje. Quizás sea necesario vaciar el cilindro para verificar esto. Una vez vacía, la válvula del cilindro debe cerrarse para evitar que entre humedad al cilindro. Las restricciones de seguridad implementadas por países individuales pueden limitar o prohibir aún más el transporte de algunos artículos permitidos por la OACI, y las aerolíneas y las agencias de control de seguridad tienen derecho a rechazar el transporte de ciertos artículos. [139]
Desde 1996, la legislación sobre transporte de mercancías peligrosas del Reino Unido se ha armonizado con la de Europa. [140]
Transporte por carretera
El Reglamento del Reino Unido sobre transporte de mercancías peligrosas y uso de equipos a presión transportables (Reglamento CDG) de 2009 (modificado en 2011) implementa el Acuerdo europeo sobre el transporte internacional de mercancías peligrosas por carretera (ADR). Las mercancías peligrosas que se transporten internacionalmente en vehículos de carretera deben cumplir con normas para el embalaje y etiquetado de las mercancías peligrosas, y normas apropiadas de construcción y operación para los vehículos y la tripulación. [137] [140]
Las regulaciones cubren el transporte de cilindros de gas en un vehículo en un entorno comercial. El transporte de bombonas de gas de buceo a presión con una capacidad combinada de agua inferior a 1.000 litros en un vehículo para uso personal está exento del ADR. [137] [140] [141]
El transporte de bombonas de gas en un vehículo, con fines comerciales, debe seguir los requisitos legales básicos de seguridad y, a menos que esté específicamente exento, debe cumplir con el ADR. El conductor del vehículo es legalmente responsable de la seguridad del vehículo y de cualquier carga que transporte, y el seguro del vehículo debe incluir cobertura para el transporte de mercancías peligrosas. [137] [140]
Los gases de buceo, incluidos el aire comprimido, el oxígeno, el nitrox, el heliox, el trimix, el helio y el argón, no son tóxicos ni inflamables, pueden ser oxidantes o asfixiantes y están clasificados en la categoría de transporte 3. [140] La cantidad umbral para estos gases es de 1000 litros de capacidad combinada de agua de los cilindros. La presión debe estar dentro de la presión de trabajo nominal del cilindro. Los cilindros de aire vacíos a presión atmosférica están clasificados en la categoría de transporte 4 y no existe una cantidad umbral. [137] [140]
Las cargas comerciales por debajo del umbral de 1000 litros están exentas de algunos de los requisitos del ADR, pero deben cumplir con requisitos legales y de seguridad básicos, que incluyen: [140]
Todas las cargas por encima del umbral deben cumplir todos los requisitos del ADR. [137] [140]
El transporte de materiales peligrosos con fines comerciales [142] en los EE. UU. está regulado por el Título 49 del Código de Regulaciones Federales - Transporte (abreviado 49 CFR). [143] Un cilindro que contiene 200 kPa (29,0 psig/43,8 psia) o más a 20 °C (68 °F) de gas comprimido no inflamable y no venenoso, y que se transporta con fines comerciales se clasifica como HAZMAT (materiales peligrosos) en términos de 49 CFR 173.115(b) (1). [144] Los cilindros fabricados según las normas del DOT o permisos especiales (exenciones) emitidos por la Administración de Seguridad de Tuberías y Materiales Peligrosos y llenos a la presión de trabajo autorizada son legales para el transporte comercial en los EE. UU. según las disposiciones y condiciones de las regulaciones. [143] [145] Los cilindros fabricados fuera de los EE. UU. pueden transportarse bajo un permiso especial, y varios fabricantes los han emitido para cilindros de metal sólido y compuestos con presiones de trabajo de hasta 300 bar (4400 psi).
Transporte de superficie
El transporte comercial de cilindros de gas respirable con un peso combinado de más de 1000 libras solo lo puede realizar una empresa de transporte comercial de HAZMAT. El transporte de cilindros con un peso combinado de menos de 1000 libras requiere un manifiesto, los cilindros deben haber sido probados e inspeccionados según las normas federales y el contenido debe estar marcado en cada cilindro. El transporte debe realizarse de manera segura, con los cilindros restringidos del movimiento. No se requiere licencia especial. Las regulaciones del DOT requieren etiquetas de contenido para todos los cilindros según las regulaciones, pero según PSI, no se aplicará el etiquetado del aire respirable. Deben etiquetarse las mezclas con oxígeno o no oxidantes del aire (O 2 ≥ 23,5%). El transporte privado (no comercial) de botellas de buceo no está cubierto por este reglamento. [146]
Transporte aéreo
Los tanques de buceo vacíos o los tanques de buceo presurizados a menos de 200 kPa no están restringidos como materiales peligrosos. [147] Los cilindros de buceo solo se permiten en el equipaje facturado o como equipaje de mano si la válvula del cilindro está completamente desconectada del cilindro y el cilindro tiene un extremo abierto para permitir una inspección visual del interior. [148]
Los cilindros de aluminio pueden comercializarse con una capa de pintura externa, una capa de polvo de baja temperatura , [149] acabado anodizado liso o coloreado , acabado mate granallado, [149] acabado cepillado, [149] o acabado laminado (sin tratamiento superficial). [149] El material es inherentemente bastante resistente a la corrosión si se mantiene limpio y seco entre usos. Los recubrimientos generalmente tienen fines cosméticos o para requisitos legales de codificación de colores. [46]
Los cilindros de acero son más sensibles a la corrosión cuando están húmedos y generalmente están recubiertos para protegerlos contra la corrosión. Los acabados habituales incluyen galvanización en caliente , [150] zinc-spray , [150] y sistemas de pintura de alta resistencia. [150] Se puede aplicar pintura sobre revestimientos de zinc con fines cosméticos o para codificar colores. [150] Los cilindros de acero sin recubrimientos anticorrosión dependen de la pintura para protegerlos contra la oxidación y, cuando la pintura se daña, se oxidarán en las áreas expuestas. Esto se puede prevenir o retrasar reparando el acabado pintado.
Los colores permitidos para las botellas de buceo varían considerablemente según la región y, hasta cierto punto, según la mezcla de gases contenida. En algunas partes del mundo no existe una legislación que controle el color de las botellas de buceo. En otras regiones, el color de los cilindros utilizados para el buceo comercial o para todo tipo de buceo submarino puede estar especificado por normas nacionales. [46]
En muchos entornos de buceo recreativo donde el aire y el nitrox son los gases más utilizados, los cilindros de nitrox se identifican con una franja verde sobre un fondo amarillo. Los cilindros de buceo de aluminio pueden pintarse o anodizarse y, una vez anodizados, pueden colorearse o dejarse en su color plateado natural. Los cilindros de buceo de acero suelen estar pintados para reducir la corrosión , a menudo de color amarillo o blanco para aumentar la visibilidad. En algunas tablas de colores de identificación de cilindros industriales, los hombros amarillos significan cloro y, de manera más general, en Europa se refiere a cilindros con contenidos tóxicos y/o corrosivos; pero esto no tiene importancia en el buceo ya que los accesorios de gas no serían compatibles.
Es posible que también se requiera que los cilindros que se utilizan para mezclar gas a presión parcial con oxígeno puro muestren una etiqueta de "certificado de servicio de oxígeno" que indique que han sido preparados para usarse con presiones parciales y fracciones de oxígeno altas.
En la Unión Europea, las botellas de gas pueden tener un código de colores según EN 1098-3. En el Reino Unido esta norma es opcional. El "hombro" es la parte superior abovedada del cilindro entre la sección paralela y la válvula del pilar. Para gases mezclados, los colores pueden ser bandas o "cuartos". [151]
Estos cilindros de gas respirable también deben estar etiquetados con su contenido. La etiqueta debe indicar el tipo de gas respirable que contiene el cilindro. [151]
Los contenedores de gas respirable para uso en alta mar pueden codificarse y marcarse de acuerdo con IMCA D043. [151] [152] La codificación de colores IMCA para cilindros individuales permite que el cuerpo del cilindro sea de cualquier color que no cause una interpretación errónea del peligro identificado por el código de color del hombro.
Se requiere que los cilindros de buceo cumplan con los colores y marcas especificados en la revisión actual de SANS 10019. [46] Este requisito se aplica cuando los cilindros se llenarán o utilizarán en cualquier situación en la que se aplique la Ley de Seguridad y Salud Ocupacional de 1993 .
Los fabricantes de cilindros identifican sus productos mediante su sello registrado en el hombro del cilindro. [153]
Cilindros de acero:
Cilindros de aluminio:
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Medios relacionados con cilindros de buceo en Wikimedia Commons