Los gases comprimidos licuados en contenedores existen en un equilibrio de temperatura / presión entre las fases gaseosa y líquida. Por tanto, el primer paso para eliminar el producto en fase gaseosa es orientar el recipiente de tal forma de poder acceder a la fase de vapor del producto.

Cuando se elimina la fase gaseosa del cilindro, el equilibrio se altera y el producto reacciona para restablecer el equilibrio, vaporizando suficiente producto para reemplazar el gas que se eliminó. Pero para vaporizarse, el líquido debe ceder su calor de vaporización. Este calor generalmente se puede recuperar del aire ambiente que rodea el cilindro. Si la velocidad de extracción del gas es tal que la energía requerida para vaporizar el líquido no se puede recuperar del aire circundante, la fase líquida comenzará a enfriarse. A esto se le llama sub-enfriamiento. Es común que la extracción de vapor enfríe el cilindro hasta el punto de condensar humedad en el cilindro. Sin embargo, si la extracción de vapor es extrema, pueden surgir serios problemas de seguridad. La presión de vapor puede colapsar hasta el punto en que puede producirse un reflujo o una succión hacia el cilindro. También es posible enfriar un cilindro por debajo de su clasificación de temperatura y, de hecho, fragilizar el metal. Si el metal se vuelve quebradizo, el cilindro podría fallar.

¿Qué se puede hacer para mejorar la tasa de extracción (o caudal) de la fase gaseosa? Hay varias opciones. El usuario puede retirar la fase líquida a un vaporizador. Este es el método preferible para requisitos de flujo alto. 

Otra opción es el sistema de cambio en el que dos cilindros se juntan y uno se usa mientras el otro se calienta. También se podrían unir dos o más cilindros para lograr el flujo de gas requerido extrayendo el producto de todos los cilindros simultáneamente. 

Otro método comúnmente utilizado es poner los cilindros en un área con mayor temperatura, no superior a los 51°C, sin aplicar calor directo al cilindro. A veces, ninguno de los métodos anteriores es aceptable para los usuarios finales y desean calentar el cilindro. Esta puede ser una operación muy peligrosa. El calentamiento inadecuado del cilindro puede causar fallas en el dispositivo de alivio o en el cilindro mismo. En ningún caso, ninguna parte del recipiente debe exponerse a temperaturas superiores a 51°C. Para mayor información, contacta a tu proveedor.

Precaución: nunca introduzca los cilindros en agua caliente para aumentar el caudal en fase gaseosa. Esto puede resultar muy peligroso. Hay incidentes documentados de baños de agua que corroen el exterior de los cilindros hasta el punto de fallar. Deben evitarse los baños de agua.

El instructivo P-1 de la Asociación de Gas Comprimido establece en la Sección 3.3.3 que “Los contenedores de gas comprimido NO DEBEN estar expuestos a temperaturas extremas. Las altas temperaturas pueden provocar una presión excesiva en el cilindro. NUNCA aplique una llama o calor directamente a ninguna parte de un recipiente de gas ni permita que entre en contacto con un sistema energizado eléctricamente. Si se acumula hielo o nieve en un recipiente, descongele a temperatura ambiente o con agua a una temperatura que no supere los 51°C”. Del mismo modo, la norma NFPA 55 de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios de EEUU establece en la Sección 6-10 que “los cilindros de gas comprimido no deben exponerse a temperaturas superiores a 51°C. Los cilindros no deben someterse a calentamiento directo para aumentar la presión de vapor «.

Al igual que en la extracción de la fase gaseosa, el primer paso para la extracción de la fase líquida es orientar el recipiente para obtener acceso al producto en esa fase líquida.

El líquido es expulsado del cilindro por la presión de vapor del producto. A medida que se elimina el líquido, aumenta el volumen de la fase gaseosa del cilindro. Algo de líquido se vaporizará para llenar el espacio adicional, pero generalmente no lo suficiente para subenfriar el cilindro. A veces, la presión de vapor del producto no es lo suficientemente alta para expulsar el líquido a la velocidad requerida. Cuando este es el caso, a veces se usa un método llamado relleno para presionar el líquido. Esto mejora la velocidad a la que se puede expulsar el líquido del cilindro.

El relleno es el proceso mediante el cual se agrega un gas inerte al espacio de vapor en el cilindro. Al agregar el gas inerte al cilindro, nunca se debe exceder la presión de trabajo máxima permitida (MAWP) del cilindro. Esta clasificación de presión es parte del estampado DOT en el cilindro. Si no está seguro, contacte a su proveedor para obtener ayuda. La forma en que se agrega la presión del gas inerte depende del cilindro. Si el cilindro tiene válvulas dobles (una para cada fase), el gas inerte se puede agregar a través de la válvula de fase gaseosa. Asegúrese de que la fuente de gas inerte cuente con un regulador adecuado para no exceder la presión de trabajo máxima permitida (MAWP) del cilindro y que además la fuente de gas inerte esté protegida del reflujo por una válvula de retención. 

Si el cilindro que contiene el gas licuado tiene sólo una válvula, el gas inerte (por ejemplo nitrógeno) se puede agregar mientras el cilindro está orientado a la fase de vapor. Luego, la fuente de gas inerte se deberá desconectar antes de orientar el cilindro con gas licuado a la fase líquida. En este proceso, y tal como en el caso anterior, se debe tener extremo cuidado de no exceder el MAWP del cilindro. 

Recuerde que debe tener sumo cuidado al manipular la fase líquida de cualquier gas comprimido licuado. A diferencia del gas, el líquido no se comprime. Por tanto, el líquido siempre debe tener un espacio para crecer. En el cilindro, este es el espacio de vapor o espacio de cabeza. Anteriormente se discutieron los límites de llenado DOT para gases comprimidos licuados. Estos límites se establecieron para evitar que el cilindro se llene de líquido a temperaturas normales. Si un recipiente está lleno de líquido, cualquier aumento de temperatura hará que el líquido se expanda, y como no tiene espacio para crecer, dará como resultado un rápido aumento de la presión hidrostática. Estas presiones pueden acumularse muy rápidamente y causar una sobrepresurización del equipo. Los sistemas que utilizan la fase líquida de estos productos deben protegerse adecuadamente con dispositivos de alivio de presión, especialmente cuando existe la posibilidad de atrapar líquido entre las válvulas.

Los tubos eductores permiten la extracción de gases comprimidos licuados en fase líquida con el cilindro en posición vertical normal, sin tener que invertir el cilindro. Contamos con dos tipos de tubos eductores: tubos de cuello de cisne para extracción de fase gaseosa, y tubos de longitud completa para extracción de fase líquida.