NTC-3527

NORMA TÉCNICA NTCCOLOMBIANA 3527

1997-05-28

DEFINICIONES Y REGLAS COMUNESAPLICABLES AL ENSAYO DE ARTEFACTOS PARAUSO DOMÉSTICO Y COMERCIAL QUE EMPLEANGASES COMBUSTIBLES

E: DEFINITIONS AND COMMON RULES FOR THE TESTINGOF DOMESTIC AND COMMERCIAL APPLIANCES WHICHUSE FUEL GAS.

CORRESPONDENCIA:

DESCRIPTORES: artefacto a gas; equipo doméstico;aparato de gas; equipo comercial;estufa

I.C.S.: 91.140.40; 97.020.00

Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC)Apartado 14237 Santafé de Bogotá, D.C. - Tel. 3150377 - Fax 2221435

Prohibida su reproducción Primera actualización

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3527 (Primera actualización)

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DEFINICIONES Y REGLAS COMUNES APLICABLES AL ENSAYODE ARTEFACTOS PARA USO DOMÉSTICO Y COMERCIALQUE EMPLEAN GASES COMBUSTIBLES

1. GENERALIDADES

1.1 OBJETO

La presente norma tiene por objeto establecer las reglas y condiciones de referenciafundamentales para el ensayo de artefactos que emplean gases combustibles para usosdomésticos y comerciales.

Para este propósito establece y define los símbolos, unidades de medida, clasificaciones,especificaciones, procedimientos de ensayo y terminologías comunes al conjunto de normasrelacionadas con la fabricación e instalación de tales artefactos.

1.2 CAMPO DE APLICACIÓN

Los requisitos que se establecen en esta norma son aplicables a todos los artefactos a gas parauso doméstico y comercial, a no ser que en la respectiva norma de producto o instalación seindique lo contrario.

1.3 DEFINICIONES Y TERMINOLOGÍA

En todo el numeral 1.3 sobre "Definiciones y Terminología", los diversos fluidos considerados(gas combustible, aire de combustión y productos de la combustión) se suponen secos yremitidos a las “condiciones estándar de referencia”.

Para efectos de esta norma se deben tener en cuenta las siguientes definiciones:

1.3.1 Generales

1.3.1.1 Artefacto a gas: aparato que funciona con combustibles gaseosos.

1.3.1.2 Condiciones estándar de referencia. Se entienden como tales una presión absoluta de 1013,25 mbar (14,7 psia) y una temperatura de 288,15 K (59 °F).

Los resultados de los ensayos efectuados en el laboratorio deben ajustarse a las condiciones dereferencia, mediante la aplicación de los correspondientes factores de corrección.


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1.3.1.3 Gas de referencia: gas de ensayo, de composición y características de combustióndefinidas, empleado en los ensayos para obtener resultados reproducibles.

1.3.1.4 Gases de límite: son los gases obtenidos por las variaciones extremas de los gases dereferencia.

1.3.2 Definiciones concernientes a los combustibles gaseosos.

1.3.2.1 Densidad relativa (con respecto al aire). La relación entre las masas de igualesvolúmenes de aire y gas (secos a condiciones estándar de referencia).

1.3.2.2 Número de Wobbe. Relación entre el poder calorífico del gas por unidad de volumen y laraíz cuadrada de la densidad relativa del mismo gas. Se expresa en megajulios sobre metrocúbico (MJ/m3).

1.3.2.3 Poder calorífico. Cantidad de calor generada en la completa combustión del gas porunidad de masa o de volumen, a una presión constante de 1 013,25 mbar (14,7 psig), con losconstituyentes de la mezcla combustible (gas combustible y aire de combustión secos y medidospreviamente a las “condiciones estándar de referencia”), y los productos de combustión remitidosa las mismas “condiciones estándar de referencia”.

En la práctica, el agua contenida en los productos de combustión se encuentra generalmente enestado de vapor, lo cual no permite recuperar el calor latente de vaporización absorbido por ésta.Debido a lo anterior, se hace necesario distinguir dos poderes caloríficos a presión constante:

a) Poder calorífico bruto o superior (pcs). Poder calorífico del gas, bajo el supuestode que toda el agua de combustión se encuentra condensada (símbolo = Pp).

b) Poder calorífico neto o inferior (pci). Poder calorífico del gas, bajo el supuesto deque toda el agua de combustión se encuentra en estado de vapor (símbolo = Ip).

El poder calorífico neto o inferior es el utilizado para todos los fines pertinentes en esta norma. Enlas normas particulares de cada producto, se debe especificar cuál se está empleando (podercalorífico superior o poder calorífico inferior).

Los poderes caloríficos se expresan en megajulios sobre metro cúbico (MJ/m3) de gas seco a“condiciones estándar de referencia” o bien en megajulios sobre kilogramo (MJ/kg) de gas seco.

1.3.2.4 Presión de ensayo. Presión manométrica, medida a la conexión de entrada de gas alartefacto en funcionamiento, utilizada para verificar las características de los artefactos queemplean combustibles gaseosos. Comprende la presión normal y la presión límite. Se expresaen milibares (mbar).

1.3.2.5 Presión normal. Presión a la cual los aparatos funcionan en condiciones nominales,cuando están alimentados con el gas de referencia correspondiente.

1.3.2.6 Presiones límites de ensayo. Son las presiones representativas de las variacionesextremas de las condiciones de alimentación de los aparatos.

1.3.3 Definiciones concernientes a la construcción de artefactos.

1.3.3.1 Definiciones concernientes a los sistemas de gas.


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a) Ajustador de flujo de gas o elemento de reglaje. Elemento que permite, alinstalador del gasodoméstico, ajustar la tasa de flujo de gas al quemador con unvalor predeterminado de acuerdo con las condiciones del suministro. El reglaje seconsidera continuo, cuando se ajustan los elementos de reglaje, o discontinuo,cuando se cambian los orificios calibrados.

Los elementos ajustables de un regulador de presión se consideran tambiénelementos de reglaje.

La acción de modificar el ajuste de estos elementos se denomina "Ajuste de latasa de flujo de gas".

b) Conexión de entrada de gas. Parte del artefacto destinada al acople de losconductos para el suministro de gas.

c) Inyector. Componente que admite el paso de gas a un quemador aireado.

d) Junta mecánica. Elementos de conexión que ofrecen confiabilidad de ajuste en elensamble de diferentes piezas. Generalmente son de construcción metálica(juntas planas, juntas cónicas o juntas logradas mediante la utilización deelastómeros toroides comúnmente denominados "O RING").

e) Orificio calibrado o restrictor. Orificio realizado en un elemento ubicado entre laconexión de entrada de gas al gasodoméstico y el quemador, con el objeto degenerar una caída de presión y posteriormente ajustar la presión del gas en elquemador a un valor predeterminado para las condiciones específicas delsuministro.

f) Válvula de corte del flujo de gas al quemador o al piloto. Componente que permiteinterrumpir el suministro de gas al quemador y al piloto.

1.3.3.2 Definiciones concernientes a los quemadores.

a) Ajustador de la tasa de aspiración de aire primario. Elemento que permite alinstalador del artefacto ajustar la tasa de aspiración de aire primario en elquemador, a un valor predeterminado, acorde con las condiciones de suministrodel gas combustible.

La acción de modificar el ajuste de estos elementos se denomina "ajuste de latasa de aspiración de aire primario".

b) Elemento de ignición. Elemento empleado para encender uno o más quemadores.Puede ser eléctrico, piezoeléctrico, electrónico o manual.

c) Piloto permanente de seguridad. Quemador de tamaño reducido provisto de undispositivo de seguridad sensible a la temperatura, que corta automáticamente elflujo de gas al artefacto cuando se extingue la llama del piloto.

d) Quemador. Mecanismo que efectúa la mezcla gas y aire en la proporciónadecuada y que garantiza la combustión del gas.


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e) Quemador atmosférico de premezcla. Quemador en el cual todo o parte del airenecesario para la combustión del gas, llamado aire primario, es succionado por elefecto de chorro del gas, fluyendo a través del quemador, mezclándose con ésteantes de alcanzar la boca del quemador. El aire restante necesario para lacombustión del gas, aspirado por la mezcla en la boca del quemador, sedenomina aire secundario.

f) Quemador no aireado. Quemador donde todo el aire necesario para la combustióndel gas es completamente aspirado por la atmósfera en la boca del quemador.

1.3.3.3 Definiciones concernientes a los sistemas para la evacuación de los productos decombustión del gas.

a) Cámara de combustión. Espacio en cuyo interior se efectúa la combustión de lamezcla de gas y aire.

b) Collarín o acople para la inserción del conducto de evacuación de los productosde la combustión. Parte del artefacto destinada para acoplar el conducto que seutiliza para la evacuación de los productos de combustión del gas.

c) Disipador de tiro revertido o cortatiros. Mecanismo instalado en el circuito para laevacuación de los productos de combustión de un artefacto, con el propósito dereducir la influencia del tiro y del tiro revertido (o reflujo) en el sistema deevacuación de los productos de la combustión, sobre el desempeño funcional delquemador y del proceso de combustión de la mezcla de gas y aire.

1.3.3.4 Equipo auxiliar. Cubre los elementos accesorios de un artefacto, tales como tapones depurga, mecanismos de ignición automática, termostatos, reguladores de presión, dispositivos deseguridad, etc.

a) Botón para válvulas de corte. Elementos accionados en forma manual, con elobjeto de abrir o cerrar, total o parcialmente, una válvula de corte.

b) Elemento detector de llama. Mecanismo que contiene un elemento sensible a latemperatura, el cual causa que el suministro de gas al quemador se active osuspenda en forma automática, de acuerdo con la presencia o ausencia de lallama que acciona el elemento sensitivo. Tiene como objeto detectar la apariciónaccidental de condiciones anormales de funcionamiento del artefacto.

c) Regulador. Elemento que provee una presión sensiblemente constante en el flujode gas aguas abajo de un punto específico en el circuito, cuando la presión y latasa de suministro aguas arriba varían en forma irregular. Se refiere también alelemento que provee una tasa de flujo sensiblemente constante aguas abajo deun punto específico en el circuito, cuando la presión aguas arriba varíairregularmente dentro de unos límites determinados.

d) Selector de temperatura. Dispositivo que permite seleccionar y mantener demanera automática la temperatura de un fluido (aire, agua, etc.) a un valorpredeterminado.


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1.3.4 Definiciones concernientes al funcionamiento de los artefactos

1.3.4.1 Eficiencia. La relación entre la potencia de entrega y la tasa nominal de suministro deenergía calórica, con las dos expresiones dadas en la misma unidad de medida. Es adimensionaly se expresa como un porcentaje (símbolo = η).

1.3.4.2 Tasas de flujo de gas. Las siguientes tasas de flujo se determinan cuando el sistema seencuentra estable y todas las partes han alcanzado un equilibrio térmico.

a) Tasa de flujo por volumen. Volumen de gas que fluye a través del sistema porunidad de tiempo, corregido con respecto a las condiciones estándar dereferencia. Se expresa en metros cúbicos sobre hora (m3/h) o litros sobre minuto(L/min).

b) Tasa de flujo por masa. Masa que fluye a través del sistema por unidad de tiempo.Se expresa en kilogramo sobre hora (kg/h) o en gramos sobre minuto (g/min).

1.3.4.3 Tasa de suministro de energía calórica. Cantidad resultante de multiplicar el volumen omasa de gas, que fluye a través del sistema por unidad de tiempo, por el valor calorífico del gasllevado a las mismas condiciones de referencia. Por lo anterior se emplean las siguientesrelaciones:

QN = 0,263 * VN * Ip o QN = 0,278 * MN * Ip

Donde:

QN = tasa de suministro de energía calórica, expresada en kilowatios (kW).

VN = tasa de flujo por volumen del gas seco a las condiciones estándar dereferencia, expresado en metros cúbicos sobre hora (m3/h).

MN = tasa de flujo por masa del gas seco, expresado en kilogramos sobre hora(kg/h).

Ip = poder calorífico neto o inferior del gas seco a las condiciones estándar dereferencia, expresado en megajulios sobre metro cúbico (MJ/m3) o enmegajulios sobre kilogramo (MJ/kg), según el caso.

1.3.4.4 Tasa nominal de suministro de energía calórica. El valor de la tasa de suministro deenergía calórica al gasodoméstico reportada por el fabricante. Se expresa en kilovatios (kW).

1.3.4.5 Potencias

a) Potencia útil. Cantidad de energía calórica útil suministrada al artefacto en launidad de tiempo. Se expresa en megajulios sobre hora (MJ/h).


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b) Potencia de entrega. Cantidad de energía calórica útil, por unidad de tiempo,entregada por el artefacto. Es equivalente a la diferencia entre la tasa nominal desuministro de energía calórica y las pérdidas termodinámicas involucradas en elsistema. Se expresa en megajulios sobre hora (MJ/h).

c) Potencia nominal. Valor de la potencia de entrega del artefacto declarada por elfabricante de conformidad con los requisitos que se establecen en las normasparticulares de producto. Se expresa en megajulios sobre hora (MJ/h).

1.3.5 Definiciones concernientes a la combustión del gas

1.3.5.1 Combustión. Término usado para denotar la oxidación rápida de los gases combustibles,acompañada generalmente de desprendimiento de luz y calor.

En todas las normas relacionadas con la fabricación, instalación y ensayo de artefactos de gas,se dice que la combustión es "completa" cuando no existen, dentro de los productos decombustión, más que rastros ligeros de elementos combustibles o nocivos (hidrógeno,hidrocarburos, monóxidos de carbono, etc.). Por el contrario, se dice que la combustión es"incompleta" cuando se detecta una proporción no despreciable de algún elemento combustible onocivo dentro de los productos de combustión del gas.

El criterio para diferenciar una combustión "higiénica" de una "antihigiénica" se fundamenta en laconcentración de monóxido de carbono contenido en los productos de combustión, secos y libresde aire.

Las normas particulares establecen, por cada categoría de artefactos a gas, los valores máximospermisibles para cada caso, según las circunstancias de utilización y ensayo del artefacto.

El contenido de monóxido de carbono, relativo a los productos de combustión secos y libres deaire (combustión neutra), se obtiene con la siguiente ecuación:

%CO = %CO (combustion neutra) x CO

CO(en las muestras)2

2

1.3.5.2 Estabilidad de la llama: Estado en el cual las llamas permanecen estables en los puertosdel quemador, sin riesgos de generar fenómenos de levantamiento de las llamas o de producir laretroignición del gas.

1.3.5.3 Hollín. Fenómeno indicativo de una combustión incompleta y caracterizado por eldepósito de carbón sobre las superficies interiores del artefacto, que entran en contacto con losproductos de combustión del gas o con la llama.

1.3.5.4 Levantamiento de la llama. Fenómeno caracterizado por la separación total o parcial dela base de la llama con respecto a los puertos del quemador.

1.3.5.5 Llama aireada o llama azul. La llama obtenida por la combustión del gas, previamentemezclado con aire.

1.3.5.6 Llama difusa no aireada. La obtenida por la combustión del gas que entra en contactocon el aire al momento mismo de la combustión.


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1.3.5.7 Puntas amarillas. Fenómeno caracterizado por la aparición de tonos amarillentos en laparte superior de los conos azulosos de las llamas aireadas.

1.3.5.8 Retroignición. Fenómeno caracterizado por la combustión del gas dentro del cuerpo delquemador.

1.3.5.9 Tasa de aireación. Relación entre la tasa de admisión de aire a un quemador y la tasamínima de aire necesaria para efectuar la combustión completa del gas.

1.3.6 Símbolos y unidades de medida

Conceptos generales Símbolos empleados

Unidades de medida

1.3.6.1 Características de los gases.

- Poder calorífico neto oinferior (PCI)

Ip MJ/m3 ó MJ/kg

1.3.6.2 Presiones.

- Presión normal de ensayo

- Presión mínima de ensayo

- Presión máxima de ensayo

- Presión atmosférica

Pen

Pem

PeM

Pa

mbar

mbar

mbar

mbar

1.3.6.3 Tasas de flujo

- Tasa de flujo de gas por volumen V m3/h

- Tasa de flujo de gas por masa

M kg/h

1.3.6.4 Productos de la combustión

- Porcentaje de monóxido decarbono contenido por losproductos de combustión

- Porcentaje de dioxido decarbono contenido de losproductos de la combustión

- Porcentaje de oxígenocontenido por los productosde la combustión

CO

CO2

O2

%

%

%

1.3.6.5 Potencias y tasas calóricas

- Tasa de suministro deenergía calórica QN kW

- Potencia útil Pu MJ/h

- Potencia entrega Pe MJ/h

- Eficiencia η --------


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1.4 CLASIFICACIÓN

Los artefactos se clasifican de acuerdo con:

- La naturaleza de los gases utilizados (categorías).

- Instalación y método de evacuación de los productos de combustión (tipos).

- Los demás criterios definidos en las normas particulares.

1.4.1 Naturaleza de los gases empleados (categorías).

1.4.1.1 Clasificación de los gases. Los gases combustibles que pueden emplearse con estosartefactos están clasificados en tres familias, de acuerdo con su número de Wobbe (véase elnumeral 1.3 Definiciones y terminología).

- Primera familia (gases manufacturados de tipo "A" y "B"). Número de Wobbe entre20,4 MJ/m3 y 27,2 MJ/m3 para el PCI.

- Segunda familia (gas natural del grupo "H" o "L"). Número de Wobbe entre 35,1MJ/m3 y 49,7 MJ/m3 para el PCI.

La familia está subdividida en dos grupos:

Grupo H. Número de Wobbe entre 41,1 MJ/m3 y 49,7 MJ/m3 para el PCI.

Grupo L. Número de Wobbe entre 35,1 MJ/m3 y 40,6 MJ/m3 para el PCI.

- Tercera familia (gases licuados del petróleo). Número de Wobbe entre 68,3 MJ/m3

y 80,9 MJ/m3 para el PCI.

1.4.1.2 Clasificación de los artefactos. Los artefactos se clasifican en categorías, de acuerdo conla naturaleza de los gases para los cuales están diseñados.

En Colombia únicamente se comercializan gases de la segunda familia del grupo "H" y gases dela tercera familia. Conforme a las condiciones locales específicas de distribución de combustiblegaseosos, tan sólo son aplicables las siguientes categorías de artefactos.

1.4.1.2.1 Categoría I. Artefactos diseñados para utilizar gases de una sola familia e incluso de unsólo grupo de la misma familia, a las presiones de suministro prescritas para el gasodoméstico.

1.4.1.2.2 Categoría II. Artefactos diseñados para utilizar gases de dos familias a las presiones desuministro prescritas para el mismo.

1.4.1.2.3 Categorías aplicables en Colombia.


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Categoría I

I2H Artefactos diseñados para utilizarúnicamente gases del grupo H de lasegunda familia (Gas Natural)

I3 Artefactos diseñados para empleartodos los gases de la tercera familia(GLP)

Categoría IIII2H3 Artefactos susceptibles de emplear

gases del grupo H de la segundafamilia (Gas Natural), o bien todoslos gases de la tercera familia.

1.4.2 Instalación y método de evacuación de los productos de combustión (tipos). Losartefactos se clasifican en varios tipos, de acuerdo con la instalación, el método que empleenpara la extracción de los productos de combustión y para la admisión del aire necesario paraefectuar la combustión del gas.

- Tipo A. Artefactos que no requieren ser conectados a conductos para laevacuación de los productos de combustión del gas, teniendo en cuenta laslimitaciones de ventilación de la NTC 3833 y de la NTC 3631.

- Tipo B. Artefactos diseñados para ser conectados a conductos de evacuaciónpara la evacuación de los productos de combustión del gas, hacia la atmósferaexterior. El aire de combustión se obtiene directamente del recinto donde estáninstalados los artefactos.

Se distinguen dos clases de artefactos del tipo B.

Tipo B.1: artefactos para conductos de evacuación por tiro natural.

Tipo B.2: artefactos para conductos de evacuación por tiro mecánico.

- Tipo C: Artefactos con sistemas de combustión sellados o de cámara estanca.

Se distinguen tres clases de artefactos del tipo C:

Tipo C1. Artefactos con sistemas de combustión sellados o de cámaraestanca, conectados directamente con la atmósfera exterior mediante dosconductos de flujo balanceado (conductos concéntricos, uno para laadmisión de aire y el otro para la evacuación de los productos decombustión).


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Tipo C2. Artefactos con sistemas de combustión sellados o de cámaraestanca, conectados directamente con la atmósfera exterior mediante unsolo conducto, que sirve simultáneamente para admitir aire y evacuar losproductos de combustión.

Tipo C3. Artefactos con sistemas de combustión sellados o de cámaraestanca, conectados directamente con la atmósfera exterior, mediante dosconductos independientes: uno para la evacuación de los productos decombustión y el otro para la admisión de aire fresco.

2. ESPECIFICACIONES CONCERNIENTES A LOS GASES DE ENSAYO

El presente capítulo define los gases de ensayo (gas de referencia y gases de límite), laspresiones de ensayo relativas al gas de referencia y la selección de los gases de ensayo enfunción del gas susceptible de ser utilizado por un quemador específico.

En las normas particulares a cada tipo de artefacto se especifican las referencias de los gases deensayo y las presiones de ensayo, a las cuales deben conducirse los diferentes ensayos.Además, especifican los fenómenos que se van a observar y las características de los resultadosque se deben obtener en cada ensayo.

2.1 NATURALEZA DE LOS GASES DE ENSAYO

Las características esenciales de los gases de límite y de referencia se especifican en la Tabla 1.

2.2 REQUISITOS PARA LA PREPARACIÓN DE GASES

La composición de los gases para la realización de ensayos debe ser lo más cercanamenteposible a los que se dan en la Tabla 1. Para la constitución de tales gases se deben observar lassiguientes normas:


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Tabla 1. Características de los gases de ensayo(Gas seco A 288,15 K Y 1 013 mbar)

Fami-lia

Tipo de gasde ensayo

Designa-ción

Composiciónpor volumen

No. WoobeinferiorMJ/m3

PCIMJ/m3

No. WoobesuperiorMJ/m3

PCSMJ/m3

Densidadrelativa(aire=1)

2H

Gas dereferencia

G20 100% CH4 45,67 34,02 50,72 37,78 0,555

Gas límite decombustiónincompleta ygenerador de

hollín

G21 87% CH4

13% C3H8

49,60 41,01 54,76 45,28 0,684

Gas límite deretroignición

G222 77% CH4

23% H2

42,87 28,53 47,87 31,86 0,443

Gas límite delevantamiento

de llama

G23 92,5% CH4

7,5% H2

41,11 31,46 45,66 34,95 0,586

3H

Gas dereferencia ygas límite decombustiónincompleta ygenerador de

hollín

G30 50% C4H101

50% C4H10

80,58 116,09 87,33 125,81 2,075

Gas límite delevantamiento

de llama

G31 100% C3H8 70,69 88,00 76,84 95,65 1,550


G32 100% C3H6 68,14 82,78 72,86 88,52 1,476

El número de Wobbe del gas empleado debe estar dentro de un ± 2 % del valor listado en Tabla 1,para el correspondiente gas de ensayo (esta tolerancia incluye desviaciones o errores queobedezcan a los instrumentos de medición empleados en el laboratorio de ensayos).

Los gases utilizados para la preparación de mezclas deben tener los siguientes grados depureza:

1 En caso de no poder obtenerse la mezcla indicada, se puede emplear butano que cumpla los

requisitos de número de Woobe y poder calorífico especificados en la Tabla 1 para el G30.


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Tabla 2. Grado de pureza de los constituyentes empleadospara la preparación de los gases de ensayo

Compuesto Fórmula Grado depureza

Observaciones

Hidrógeno

Nitrógeno

H2

N2

99%

99%

Metano

Propeno

Propano

Butano

CH4

C3H6

C3H8

C4H10

95%

90%

95%

95%

Con un contenido total de H2, CO y O2

inferior al 1% y un contenido total N2 y CO2

inferior al 2%

Los anteriores requisitos no son obligatorios para cada constituyente, si la mezcla resultante tieneuna composición idéntica a la que se hubiera logrado empleando constituyentes que sícorrespondieran a estos requisitos. Para la preparación de mezclas se puede utilizar un gas queya contenga, en las debidas proporciones, varios de los constituyentes que forman la mezcladeseada. Por último, para los gases de la segunda familia es posible, al realizar ensayos congases de referencia del tipo G20, emplear un gas natural del grupo H, aún cuando sucomposición no satisfaga los requisitos exigidos, siempre y cuando, mediante la adición depropano, la mezcla resultante tenga un número de Woobe dentro del ± 2% del listado en la Tabla 1para el gas de referencia G20.

Para preparar los gases de límite G21, G222 y G23 es permisible tomar un gas natural del grupoH, como base en vez del metano. Los constituyentes que se deben adicionar para obtener lasmezclas que corresponden a los gases de límite requeridos, también se indican en la Tabla 1para cada tipo de gas. Para los gases de límite G21 y G23, la cantidad de este constituyenteadicional puede ser diferente de la indicada con un número de Woobe dentro del ± 2 % dellistado en la Tabla 1 para el respectivo gas de límite. Para el gas de límite G222, en adición alrequisito de obtener un número de Wobbe dentro del ± 2 % de listado en la Tabla 1, la mezclaresultante debe contener un 23 % de hidrógeno.

2.3 SELECCIÓN DE LOS GASES DE ENSAYO

Cuando un artefacto puede ser empleado con gases de diferentes familias, se puede seleccionarde los gases de ensayo listados en la Tabla 1. La selección se debe hacer de acuerdo con lacategoría del artefacto, según se indica en la Tabla 3.

Los ensayos se deben realizar a las presiones de ensayo (véase el numeral 2.4) y con los gasesde límite de referencia que corresponden a la categoría del artefacto, de conformidad con losrequisitos de la Tabla 3.


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Tabla 3. Gases de ensayo por categoría de artefacto

Tipo de gas Categorías de los artefactos

I2H I3 II2H3*

Gas de referencia G20 G30 G20 - G30

Gas límite de combustión incompleta

G21 G30 G21


G222 G32 G222

Gas límite delevantamiento de llama

G23 G31 G23

Gas límite generador dehollín

G21 G30 G30

* Los ensayos deben ajustarse con el inyector y el ajuste que corresponde al gas de referencia del grupo al cualpertenece el gas de límite requerido por el ensayo.

Los quemadores deben ajustarse, previamente, con el gas de referencia a sus correspondientestasas nominales de suministro.

2.4 PRESIONES DE ENSAYO

Los valores de las presiones de ensayo se indican en la Tabla 4. Las normas particulares a cadaartefacto (especialmente los de uso comercial) podrán especificar presiones de suministrodiferentes a las indicadas en la Tabla 4.

Tabla 4. Presiones de ensayo

Naturaleza del gas Pem

[mbar]Pen

[mbar]PeM

[mbar]

Segunda familia delgrupo H

15,4 18 23

Tercera familia 18 28 35


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3. ESPECIFICACIONES CONCERNIENTES A LAS TASAS DE FLUJO DE GAS EN LACOMBUSTIÓN

3.1 APLICACIÓN

Las presentes especificaciones son válidas para todos los artefactos que emplean gasescombustible para usos domésticos y comerciales a no ser que en las respectivas normas defabricación o instalación específicamente se indique lo contrario.

3.2 VERIFICACIÓN DE LA TASA DE FLUJO DE GAS EN LOS INYECTORES YORIFICIOS CALIBRADOS Y DE LA EFECTIVIDAD DE LOS ELEMENTOS DEREGLAJE

3.2.1 Para el caso de artefactos que no disponen de ajustadores de flujo de gas o elementos dereglaje.

La forma o la dimensión del inyector o del orificio calibrado determinan la tasa de flujo de gas enfunción de la presión, que rige inmediatamente aguas arriba del inyector o del orificio calibrado.

3.2.1.1 Artefactos desprovistos de reguladores. Bajo las condiciones de ensayo definidas en elnumeral 4.2.1, la tasa de flujo de gas no debe desviarse más de ± 5% de la tasa nominal de flujoindicado por el fabricante. Sin embargo, esta tolerancia será ampliada a ± 10 % para losinyectores u orificios calibrados cuyos diámetros efectivos sean iguales o inferiores a 0,5 mm.

3.2.1.2 Artefactos provistos de reguladores no ajustables. Bajo las condiciones de ensayodefinidas en el numeral 4.2.1.

- A la presión normal de ensayo (Pen), la tasa de flujo debe satisfacer lasespecificaciones de tolerancia prescritas en el numeral anterior.

- Cuando la presión de ensayo varía entre Pem y PeM, las tasas de flujo resultantesdeben estar siempre comprendidas entre 0,925 y 1,050 de la tasa de flujoobtenida a la presión normal de ensayo (Pen).

3.2.2 Para el caso de artefactos que disponen de ajustadores de flujo de gas o elementos dereglaje.

3.2.2.1 Artefactos desprovistos de reguladores. Al término del primer ensayo descrito en elnumeral 4.2.2.1, la tasa de flujo de gas observada debe estar comprendida entre un 95 % y un120 % de la tasa de flujo nominal declarada por el fabricante.

Al término del segundo ensayo descrito en el numeral 4.2.2.1, la tasa de flujo de gas observadadebe ser menor o igual a la tasa de flujo nominal, prescrita para el artefacto.

3.2.2.2 Artefactos provistos de reguladores. Al término del primer ensayo descrito en el numeral4.2.2.2, la tasa de flujo de gas observada debe estar siempre comprendida entre un 95 % y un105 % de la tasa de flujo nominal.

Al término del segundo ensayo descrito en el numeral 4.2.2.2, la tasa del flujo de gas observadadebe ser igual o inferior al 120 % de la tasa de flujo nominal.


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3.3 VERIFICACIÓN DE LA COMBUSTIÓN

3.3.1 Higiene de la combustión. El contenido máximo de CO, relativo a los productos decombustión secos y libres de aire (combustión neutra), está prescrito para cada caso en lasnormas particulares.

Nota. El cálculo del contenido de CO2 en los productos de combustión neutros, definidos en el numeral 1.3.5.1, exige elconocimiento exacto de la composición del gas.

A título de ejemplo, la siguiente Tabla indica el contenido de CO2 en los productos de combustiónneutros de los gases de referencia, y de los gases utilizados en los ensayos para la verificaciónde la combustión, descritos en el numeral 4.3.

Tabla 5. Contenido co2 (por volumen) en losproductos de combustión

Designación del gas Porcentaje del CO2 en losproductos de la combustión

G20 11,7

G21 12,2

G30 14

G31 13,7

3.3.2 Depósitos de carbón, puntas amarillas y generación de hollín

Los productos de la combustión del gas no deben presentar rastros sólidos de carbón, quepuedan depositarse sobre las superficies interiores del artefactos o sobre ciertos componentesvitales del mismo.

En particular, todo rastro de humos negros se debe considerar anormal y susceptible de producirdepósitos importantes de carbón (comúnmente denominados hollín), luego de un uso prolongadodel artefacto. Se debe proceder a un examen minucioso de las cámaras de combustión, de loselementos de calefacción, de los intercambiadores de calor, de los pilotos y de los elementos deignición e interencendido, de los elementos sensibles de los dispositivos de seguridad y de losdetectores de fallas de encendido, y en general de todos los componentes del conjunto quepuedan entrar en contacto con las llamas o con los productos de la combustión del gas. A priori,las llamas poco aireadas que presenten decoloraciones amarillas se deben considerarsospechosas y vigilarse cuidadosamente.

3.3.3 Estabilidad de las llamas. El encendido e interencendido de los quemadores y laestabilidad de las llamas de los pilotos y de los quemadores deben satisfacer los requisitosexigidos al respecto, en las normas que a ellos se refieran.


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En especial se debe asegurar que el encendido, interencendido y estabilidad de las llamas seansatisfactorios con el o con los gases de referencia que corresponden al quemador objeto deensayo, cuando se alimenta a las condiciones de presión reducida que se definen en el numeral4.3.3.

4. TÉCNICAS DE ENSAYO

4.1 PRECISION DE LAS MEDICIONES

Las mediciones sucesivas de los diversos valores o elementos numéricos establecidos por estanorma y por las correspondientes normas particulares, cuya obtención sea esencial para eldesarrollo del proceso investigativo, deben ejecutarse con un grado de precisión tal, que el errorrelativo sobre los valores numéricos resultantes, determinado de acuerdo con los métodosclásicos para el cálculo de márgenes de error, sea del 5 % como máximo, a no ser que, en lasrespectivas normas particulares, específicamente se indique lo contrario.

El margen de error no debe contemplarse en la presentación de los resultados.

4.2 MEDICIÓN DE LAS TASAS DE FLUJO DE GAS

4.2.1 Verificación del calibre de los inyectores y de los orificios calibrados. El quemador esalimentado sucesivamente, a las condiciones de referencia descritas en el numeral 1.3.1.2 y a lapresión normal de ensayo (Pen), con cada uno de los gases de referencia y su correspondienteinyector u orificio calibrado.

En caso que el artefacto esté provisto de un regulador, la presión de ensayo aguas arriba deéste, se hace variar entre los valores límite Pem y PeM.

4.2.2 Verificación de la efectividad de los elementos de reglaje del flujo de gas. El quemador esalimentado a las condiciones descritas en el numeral 1.3.1.2, con cada uno de los gases dereferencia que pueden ser empleados con el inyector correspondiente.

4.2.2.1 Artefactos desprovistos de regulador:

- Primer ensayo. El elemento de reglaje se gradúa a la posición de flujo máximo, lapresión de ensayo se reduce a su límite inferior (Pem), y se mide la tasa de flujo degas obtenida bajo estas condiciones.

- Segundo ensayo. El elemento de reglaje se gradúa a la posición de flujo mínimo,la presión de ensayo se lleva a su límite superior (PeM), y se mide la tasa de flujode gas obtenida bajo estas condiciones.

4.2.2.2 Artefactos provisto de regulador:

- Primer ensayo. Se efectúa un reglaje previo, a la presión normal de ensayo (Pen),que permita obtener la tasa nominal de flujo de gas prescrita para el artefacto.Luego se hace variar la presión de ensayo aguas arriba del regulador, entre Pem yPeM, y se mide la tasa de flujo de gas obtenida bajo estas condiciones.


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- Segundo ensayo. El elemento de reglaje se gradúa a la posición de flujo máximo,la presión de ensayo aguas arriba del regulador se reduce a su límite inferior(Pem), se mide la tasa de flujo de gas obtenida bajo estas condiciones.

4.3 ENSAYOS RELATIVOS A LA COMBUSTIÓN DEL GAS

4.3.1 Las especificaciones de reglaje de los artefactos y las características de los gasesutilizados para este ensayo se definen en las normas particulares.

Los muestreos de los productos de la combustión del gas se deben conducir de manera que seobtengan muestras representativas del funcionamiento del artefacto, bajo el régimen permanenteantes precisado.

A no ser que las normas particulares referentes a los artefactos que requieran evacuar latotalidad de los productos de la combustión del gas hacia la atmósfera exterior prescriban otrasdisposiciones de carácter especial, las muestras serán tomadas, con la ayuda de un montajemecánico específicamente dispuesto para este fin, a través de un orificio único "O" de perímetro"P" y área seccional "S", desplazado en dirección ascendente sobre la vertical, a una velocidadpromedio, mediante el empleo del siguiente dispositivo.

Se inserta en el orificio "O" un conducto cónico de base geométricamente similar a la del orificio"O" y área seccional mínima 2S. El cono debe quedar dispuesto de forma que la distancia entresu base y el plano horizontal que contiene el orificio "O" sea equivalente a 4S/P o al diámetro dela base si ésta es de sección circular. Las muestras necesarias se recogen en un colector tubularacoplado al extremo superior del cono.

Para obtener una adecuada precisión en las mediciones, en lo posible se debe controlar ladilución con el aire ambiente, de forma que dentro del dispositivo para toma de muestras, elcontenido del CO2 en los productos de combustión sea superior al 2 %

Los contenidos de CO y CO2 en las muestras se dosifican por medio de métodos selectivos quepermitan detectar concentraciones hasta del 0,005% por volumen (50 ppm), con un grado deprecisión de ± 5 %

4.3.2 Depósitos de carbón, puntas amarillas y generación de hollín. Salvo especificacionesprecisadas en las normas particulares, el reglaje inicial de los quemadores, empleado para laobtención de la tasa nominal de flujo de gas y la tasa óptima de aspiración de aire primario, sedebe hacer con el gas de referencia y a la presión normal de ensayo (Pen) correspondientes a lafamilia del gas límite utilizado.

Conservando el reglaje inicial, para la realización de este ensayo, se sustituye el gas dereferencia por el gas de límite, que favorece la aparición de puntas amarillas, la formación dedepósitos de carbón y la generación de hollín, correspondiente a la naturaleza del quemadorobjeto del ensayo.

4.3.3 Verificación de la estabilidad de las llamas. Salvo especificaciones en contrario,precisadas en las normas particulares, el reglaje inicial de los quemadores, empleado para laobtención de la tasa nominal de flujo de gas y la tasa óptima de aspiración de aire primario, sedebe hacer con el gas de referencia y a la presión normal de ensayo (Pen) correspondientes a lafamilia del gas límite utilizado.


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Conservando el reglaje inicial, para la realización de este ensayo se sustituye sucesivamente elgas de referencia por cada uno de los gases de límite correspondientes. Para el ensayo con elgas de límite de levantamiento de llama la presión de suministro se lleva a su valor superior (PeM)y para el gas límite de retroignición la presión de ensayo se reduce a su valor inferior (Pem).

Además, con cada uno de los gases de referencia se verifica el encendido, el interencendido y laestabilidad de las llamas cuando la presión es reducida a los siguientes valores mínimosexpresados en milibares (mbar).

Tabla 6. Presiones reducidas de ensayo

Gases de referencia G20 G30

Presión reducida 13 [mbar] 18 [mbar]


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Anexo A (Informativo)

En la actualización de la presente NTC se consultaron las siguientes normas internacionales:

Association Franςaise de Normalisation. Gaz d’essais. Regles et directives communes pourL'essai des appareils utilisant les combustibles gazeux. Paris,1976. xx p. (NF D30-504).

European Committee for Standardization. Association franςaise de normalisation. Gaz d’essais -Pressions d’essais - Caégories d’appareils. Paris, 1994. 30 p. (NF EN 437).

PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacionalde normalización, según el Decreto 2269 de 1993.

El ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamentalpara brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sectorgubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en losmercados interno y externo.

La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnicaestá garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este últimocaracterizado por la participación del público en general.

La norma NTC 3527 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo el 97-05-28.

Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda entodo momento a las necesidades y exigencias actuales.

A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a travésde su participación en el Comité Técnico 382101 Artefactos domésticos y equipos industrialesque utilizan gas.

ACOGASALCANOSCALENTADORES APOLOCOLMEPLASTCONFEDEGASECOPETROL-ICPEMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍNGAS NATURAL E.S.P.GASES DE OCCIDENTE

ICASAINDUSTRIAS CIMSAINDUSTRIAS HACEBINDUSELMINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍASUDELECTRACTO-UAZUNILEMH-CHALLENGER

Además de las anteriores, en consulta pública el proyecto se puso a consideración de lassiguientes empresas:

TORNILLOS Y COMPLEMENTOS VREST

El ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesadosnormas internacionales, regionales y nacionales.

DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

NTC-3527

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