Las pruebas de
detección de fugas son un tipo de prueba no destructiva que se utiliza en sistemas
o componentes presurizados o que trabajan en vacío, para la detección, localización de
fugas y la medición del fluido que escapa por éstas. Las fugas son orificios que pueden
presentarse en forma de grietas, fisuras, hendiduras, etc., donde puede recluirse o
escaparse algún fluido.
La detección
de fugas es de gran importancia, ya que una fuga puede afectar la seguridad o desempeño
de distintos componentes y reducen enormemente su confiabilidad. Generalmente, las pruebas
de detección de fugas se realizan:
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Para prevenir
fugas de materiales que puedan interferir con la operación de algún sistema.
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Para prevenir
fuego, explosiones y contaminación ambiental, o daño al ser humano.
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Para detectar
componentes no confiables o aquellos en donde el volumen de fuga exceda los estándares de
aceptación. |
El propósito
de estas pruebas es asegurar la confiabilidad y servicio de componentes y prevenir fallas
prematuras en sistemas que contienen fluidos trabajando a presión o en vació. Los
componente o sistemas a los cuales generalmente se les realiza pruebas de detección fugas
son:
Recipientes y
componentes herméticos
Para prevenir la entrada de contaminación
o preservar internamente los fluidos contenidos. Por ejemplo: dispositivos electrónicos,
circuitos integrados, motores y contactos sellados.
Sistemas
herméticos
Para
prevenir la pérdida de los fluidos contenidos. Por ejemplo: sistemas hidráulicos y de
refrigeración; en la industria petroquímica: válvulas, tuberías y recipientes.
Recipientes y
componentes al vacío
Para asegurar si existe un deterioro
rápido del sistema de vacío con el tiempo. Por ejemplo: tubos de rayos catódicos,
artículos empacados en vacío y juntas de expansión.
Sistemas
generadores de vacío
Para asegurar que las fugas se han
minimizado y mejorar su desempeño.
Las pruebas de fuga comúnmente
utilizadas se basan en uno o más de los siguientes principios:
TIPOS DE PRUEBAS DE FUGAS |
Ultrasonido |
Este ensayo comúnmente se
aplica en la detección de fugas de gas en líneas de alta presión. Dependiendo de la naturaleza de la fuga, el gas al
escapar, produce una señal ultrasónica que puede detectarse con una sensibilidad
aproximada de 10-3 cm3/s. |
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Por Burbujeo |
Este ensayo se basa en el
principio de generación o liberación de aire o gas de un contenedor, cuando este se
encuentra sumergido en un líquido. Se emplean frecuentemente en instrumentos
presurizados, tuberías de proceso y recipientes. Es una prueba más bien cualitativo que
cuantitativo, ya que es difícil determinar el volumen de la fuga. |
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Por Tintas
Penetrantes |
Consiste en rociar tintas
penetrantes en las zonas de alta presión donde se desea detectar fugas. Si existe alguna
fuga, la presión diferencial del sistema hará filtrar la tinta hacia el lado de baja
presión del espécimen ensayado. |
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Por Medición de
Presión |
Este
tipo de prueba se utiliza para determinar si existen flujos de fuga aceptables, determinar
si existen condiciones peligrosas y para detectar componentes y equipo defectuoso. Se
puede obtener una indicación de fuga relativamente exacta al conocer el volumen y
presión del sistema y los cambios de
presión respecto al tiempo que provoca la fuga.
Algunas
ventajas de este método son que se puede medir el flujo total de la fuga
independientemente del tamaño del sistema y que no es necesario utilizar fluidos
trazadores. |
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Por Detección de
Halógenos (Diodo de Halógeno) |
Este
tipo de prueba es más sensitivo que los anteriores. Fugas tan pequeñas como 10-5
cm3/s pueden detectarse con facilidad. Las dos limitantes de este ensayo son
que se necesitan gases de trazado especiales y el uso de calentadores de alta temperatura,
lo cual resulta inconveniente en ambientes peligrosos. |
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Por Espectrómetro
de Helio |
Se
considera la técnica de detección de fugas, tanto industrial como de laboratorio, más
versátil. Tiene las mismas limitantes que el ensayo por detección de halógenos porque
se requiere de helio como gas de trazado y, el tubo del espectrómetro se mantiene a alta
temperatura mediante filamentos calefactores. Sin embargo, el helio es completamente
inerte y menos caro que los gases halógenos. La sensibilidad es del orden de 10-11
cm3/s. |
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Con Radioisótopos
trazadores |
En esta
técnica se utilizan radioisótopos de vida corta como fluidos trazadores para probar
cavidades selladas herméticamente y circuitos cerrados de tubería. La pérdida de flujo
o la detección del gas trazador en sitios no esperados son la evidencia de fuga. Esta
técnica tiene la misma sensibilidad que el ensayo por Espectrómetro de Helio, aunque es
más caro y es necesario establecer medidas de seguridad adecuadas debido a la radiación. |
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La selección
del método a utilizar generalmente se basa en el tipo de fuga a detectar, el tipo de
servicio del componente en cuestión y el costo de la prueba. En cualquier caso es
necesario, al igual que en otros métodos de pruebas no destructivas, que el personal que
las realice este calificado en la aplicación de las mismas.
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