¿Cómo se fabrica una bombona de gas butano?

bombonas de gas butano Son omnipresentes en la vida moderna, alimentando estufas portátiles, calentadores de camping, encendedores e incluso algunos electrodomésticos pequeños. Estos contenedores compactos y presurizados almacenan butano líquido (un hidrocarburo inflamable) hasta que se libera como gas para la combustión. El proceso de fabricación de las bombonas de gas butano es una combinación precisa de ingeniería química, metalistería y protocolos de seguridad. Este artículo explora el ciclo de vida completo de una bombona de gas butano, desde su producción hasta su ensamblaje final y pruebas.

Antes de profundizar en la fabricación de cartuchos, es fundamental abordar el componente principal: el butano. El butano (C₄H₁₀) es un hidrocarburo alcano, un subproducto del refinado del petróleo y el procesamiento del gas natural. Existe como gas a temperatura y presión estándar (STP), pero se licúa a presión moderada, lo que lo hace ideal para su almacenamiento en cartuchos portátiles.

La producción de butano es fundamental para las industrias del petróleo y el gas natural. A continuación, se detalla su proceso de fabricación:

El butano se deriva principalmente de dos fuentes:

• Refinación de petróleo crudo: durante la destilación fraccionada del petróleo crudo, los hidrocarburos más ligeros (incluido el butano) se vaporizan a temperaturas más bajas y se separan de las fracciones más pesadas, como la gasolina y el diésel.
• Procesamiento de gas natural: El gas natural extraído de yacimientos contiene líquidos de gas natural (LGN), una mezcla de propano, butano y etano. Estos LGN se separan mediante destilación criogénica o procesos de absorción.

Una vez extraído como parte de los LGN o de los destilados de petróleo crudo, el butano se somete a una purificación adicional:

• Destilación fraccionada: La mezcla se calienta en una columna de destilación, donde el butano (punto de ebullición: -0,5 °C) se separa del propano (punto de ebullición: -42 °C) y de los hidrocarburos más pesados debido a las diferencias de volatilidad.
• Hidrogenación: Las impurezas como los compuestos de azufre se eliminan a través de la hidrogenación para evitar la corrosión en los recipientes y garantizar una combustión limpia.

El propio contenedor está diseñado para soportar alta presión (normalmente de 7 a 10 bares a 20 °C) y evitar fugas. Su producción implica varios pasos de precisión:

Los botes se fabrican con hojalata debido a su resistencia, ductilidad y rentabilidad. La hojalata se lamina en láminas delgadas (de 0,2 a 0,5 mm de espesor) y se recubre con una capa resistente a la corrosión (p. ej., zinc) para evitar la oxidación.

• Troquelado: Las láminas de acero se cortan en “piezas en bruto” circulares mediante prensas hidráulicas.
• Embutición profunda: Las piezas se moldean en cuerpos cilíndricos mediante una serie de matrices. Este proceso estira el acero hasta formar una copa sin costuras, formando la base y las paredes laterales del contenedor. Las múltiples etapas de embutición garantizan un espesor uniforme y evitan grietas.

• Soldadura de base: Para recipientes más grandes, se suelda un disco de acero separado a la parte inferior mediante soldadura por resistencia, lo que crea un sello hermético.
• Formación del cuello: Se estrecha la parte superior del cilindro (escote) para dar cabida a la válvula, utilizando máquinas de hilar que dan forma al metal mientras lo giran a alta velocidad.

• Mecanizado en latón o acero, con roscas para fijación de reguladores.
• Soldado o engarzado en el cuello del recipiente, lo que garantiza un sellado hermético.

Las válvulas incluyen características de seguridad como válvulas de alivio de sobrepresión (OPRV), que se rompen ante una presión excesiva (por ejemplo, debido al sobrecalentamiento) para evitar explosiones. La Organización Internacional de Normalización (ISO) establece estándares globales para válvulas de cilindros de gas.

El llenado es un proceso controlado para garantizar la seguridad y el volumen preciso de gas:

Los contenedores se someten a pruebas de fugas con gas helio (mediante espectrometría de masas) para detectar microporosidades. También se verifican defectos estructurales mediante inspección por rayos X o ultrasonidos.

• Se hace el vacío en el recipiente para eliminar el aire y la humedad, lo que podría causar corrosión interna o reducir la pureza del butano.
• Se inyecta y se ventila una pequeña cantidad de butano para purgar los contaminantes restantes.

El butano se bombea al cartucho en forma líquida (no gaseosa) mediante mangueras de alta presión. La máquina llenadora se detiene automáticamente al alcanzar el peso deseado (p. ej., 220 g, 250 g), según lo especificado en normativas como la EN 417 (norma europea para cartuchos de gas).

Después del llenado, la válvula se sella con una tapa protectora y se pesa nuevamente el recipiente para verificar la precisión del llenado.

Cada bote debe pasar rigurosas pruebas antes de salir de fábrica:

• Prueba de presión: los recipientes se sumergen en agua y se presurizan a 1,5 veces su presión de trabajo para comprobar si hay fugas.
• Prueba de caída: los contenedores se dejan caer desde cierta altura (por ejemplo, 1,2 metros) sobre hormigón para garantizar que permanezcan intactos.
• Ciclos de temperatura: los recipientes se exponen a temperaturas extremas (de -40 °C a 60 °C) para simular condiciones reales y probar la funcionalidad de la válvula.

• Etiquetado: Los recipientes están impresos con advertencias de seguridad (por ejemplo, “Mantener alejado del calor”), peso de llenado y marcas de certificación.
• Embalaje: Los botes se embalan en cajas de cartón o bandejas de plástico para evitar daños durante el transporte.

La producción de una bombona de gas butano es una sinergia de ingeniería química (refinación de butano) y precisión mecánica (fabricación de bombonas). Cada paso, desde la destilación del petróleo hasta la integración de las válvulas, se rige por estrictas normas de seguridad para garantizar la protección del usuario. A medida que crece la demanda de energía portátil, las innovaciones en materiales ligeros y refrigerantes ecológicos siguen marcando la pauta en la industria.