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Conversión de gases en botella

Indique el gas, el volumen hidráulico, la presión y la temperatura, o la masa para CO₂ y acetileno, y vea cuánto gas hay en m³, kg y litros de líquido, cuánto dura y cuántas botellas pide el consumo.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Verificación
Gas y botella
Consumo

Los caudalímetros de soldeo y corte indican el caudal ya en condiciones próximas a las atmosféricas (L/min o m³/h de gas libre). Para el CO₂ y el acetileno, indique la masa pesada: el manómetro no indica el contenido.

—Contenido de la botella
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Contenido de la botella

Gas real y gas ideal según la presión; para CO₂, la presión de vapor según la temperatura; para acetileno, la extracción máxima según el número de botellas.

Toque el gráfico para ver los valores.

La misma botella con otros gases

Volumen de gas libre con el mismo volumen hidráulico, presión y temperatura.

Toque el gráfico para ver los valores.

Siguiente paso

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La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. El informe completo incluye también los gráficos y las interpretaciones, en color. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Gases comprimidos: n = P_abs · V ÷ (Z · R · T); m = n · M; Z(T, P) interpolado en tablas de las ecuaciones de estado de referencia
Gas libre: V_ref = m ÷ ρ_ref, con ρ_ref a 1 atm y 0, 15 o 21,1 °C; mezclas Ar + CO₂: Z interpolado por la fracción de CO₂ y ρ_ref ponderada
Contenido útil = contenido − contenido a la presión residual; duración = útil ÷ caudal; botellas = caudal · horas · días ÷ útil
CO₂: presión = presión de vapor P_sat(T) mientras quede líquido; llenado = m ÷ V (límite 0,75 kg/L)
Acetileno: ρ_ref = M · P ÷ (Z · R · T) con Z = 1 + B · P ÷ (R · T) (coeficiente del virial B); extracción máxima = V_ref ÷ 7, 10 o 15 por hora

Hipótesis y límites

  • Z tabulado de −20 a 60 °C y de 1 a 350 bar a partir de las ecuaciones de estado de referencia (Schmidt y Wagner para O₂, Span para N₂, Tegeler para Ar, Leachman para H₂, Ortiz-Vega para He y GERG para mezclas Ar + CO₂ hasta el 25%), con interpolación lineal.
  • Botella en equilibrio con el ambiente: justo tras el llenado el gas está caliente y la presión baja al enfriarse. El caudal del caudalímetro se toma en la condición de referencia elegida.
  • Líquido equivalente en el punto de ebullición normal (CO₂: líquido saturado a −20 °C, condición típica de depósito). El acetileno y las mezclas no tienen equivalente líquido útil.

Normas y documentos técnicos

  • NIST Chemistry WebBook / REFPROP e CoolProp: equações de estado de referência para O₂, N₂, Ar, H₂, He e CO₂
  • Kunz, O.; Wagner, W. The GERG-2008 wide-range equation of state for natural gases and other mixtures, J. Chem. Eng. Data 57, 2012
  • CGA G-1: Acetylene; CGA P-1: Safe Handling of Compressed Gases in Containers
  • ISO 11114 e ISO 10156: compatibilidade e inflamabilidade de gases em cilindros
  • EIGA Doc. 123: Code of practice, acetylene

Legislación y reglamentos en España y la UE

  • Real Decreto 809/2021: Reglamento de equipos a presión y sus ITC (ITC EP-6)
  • Real Decreto 656/2017: Reglamento de almacenamiento de productos químicos, ITC MIE APQ-5
  • ADR: Acuerdo europeo sobre transporte internacional de mercancías peligrosas por carretera (instrucción P200, grados de llenado)
  • UNE-EN ISO 11114-1: compatibilidad de las botellas con los gases

Preguntas frecuentes

¿Cuántos m³ de oxígeno tiene una botella de 50 litros a 200 bar?

En el ejemplo por defecto (50 L, 200 bar, 20 °C), unos 10,4 m³ a 15 °C y 1 atm, o 14,1 kg de oxígeno. La cuenta simple 50 × 200 daría 10 m³; con el factor Z de 0,94, el gas real cabe un 6% más que el ideal a la misma temperatura.

¿Qué es el volumen hidráulico y dónde lo encuentro?

Es el volumen interior de la botella, igual al agua que cabe en ella. Va grabado en la ojiva, junto con la presión de servicio y la fecha de la prueba hidráulica. Las botellas industriales más habituales tienen 40 o 50 L.

¿Por qué el CO₂ y el acetileno se calculan por masa?

El CO₂ está líquido en la botella y el manómetro marca la presión de vapor (unos 56 bar a 20 °C) hasta que se acaba el líquido. El acetileno va disuelto en acetona. En ambos casos, el contenido se conoce pesando la botella y restando la tara grabada: 25 kg de CO₂ son unos 13,4 m³ a 15 °C.

¿Cuánto dura una botella de argón en soldadura TIG o MIG?

Divida el contenido útil entre el caudal. Una botella de 50 L a 200 bar de argón tiene unos 10,3 m³ a 15 °C; a 15 L/min dura unas 11,3 horas de arco, descontado ya el residual de 2 bar.

¿Qué diferencia hay entre m³ a 0 °C, 15 °C y 21 °C?

Es la condición en la que se mide el volumen de gas libre. El mismo gas ocupa un 5,5% más a 15 °C y un 8% más a 21,1 °C que a 0 °C. Al comparar ofertas de proveedores, confirme la condición de referencia de cada uno.

¿Qué precauciones hay que tomar con las botellas?

Botellas de pie y sujetas con cadena, caperuza al cambiarlas y transportarlas, regulador adecuado al gas y nada de aceite ni grasa en el oxígeno. El nitrógeno, el argón, el helio y el CO₂ son asfixiantes en recintos cerrados; el hidrógeno y el acetileno son inflamables. El almacenamiento sigue la ITC MIE APQ-5.