Pruebas de estanqueidad: Una guía
Pruebas de estanqueidad es un procedimiento que utilizan los inspectores para determinar si un objeto o sistema funciona dentro de un límite de fuga específico.
Las fugas se producen cuando hay un defecto -un agujero, una grieta u otro tipo de desperfecto- en un objeto, que permite que salga el líquido o el gas que contiene. Las pruebas de fugas utilizan la presión para detectar estos defectos, de modo que puedan abordarse como parte de los procedimientos regulares de mantenimiento.
En general, las pruebas de estanqueidad se realizan en objetos que se utilizan para almacenar o mover líquidos o gases.
La comprobación de fugas es uno de los métodos de inspección más utilizados. Pertenece a la categoría de métodos de ensayo no destructivos (END) porque los inspectores pueden realizarlos sin alterar ni dañar permanentemente el objeto que inspeccionan.
¿Qué son las pruebas de estanqueidad?
En comprobación de fugas, los inspectores utilizan la presión para identificar la presencia de defectos en un objeto que estén causando fugas.
Cuando las sustancias se escapan de un recipiente, fluyen desde donde la presión es más alta hacia donde es más baja. Las pruebas de fugas aprovechan este fenómeno, utilizando la presión para generar un flujo hacia la presión más baja -es decir, la ubicación de las fugas- mientras se supervisa cuidadosamente ese flujo.
¿Cuándo debe realizarse una prueba de estanqueidad? Principalmente cuando se comprueban fallos en un sistema cerrado.
El éxito de una prueba de fugas depende del objeto que se esté probando. Los distintos tipos de materiales y objetos pueden responder de forma diferente a las altas presiones que se suelen utilizar en las pruebas de fugas para forzar la salida de un líquido o gas de un defecto, revelando así su presencia y ubicación.
En las pruebas de estanqueidad de materiales, los inspectores buscarán defectos como:
Grietas
Agujeros
Juntas débiles
Otros defectos o imperfecciones que puedan estar permitiendo la fuga de un gas o líquido de un objeto o sistema.
Estas son las industrias que suelen utilizar las pruebas de fugas como parte de sus procesos de mantenimiento:
Automoción
Bienes de consumo
Productos sanitarios
Embalaje
Electrónica sellada
Avances en las pruebas de estanqueidad
En los últimos años, los avances en sensores, chips, válvulas y otros tipos de tecnología han contribuido a que las pruebas de fugas sean más sensibles y capaces como método END.
Todos estos avances han hecho que las pruebas de estanqueidad sean más rápidas y precisas, y a su vez han ayudado a las empresas a mejorar la calidad de sus procesos de fabricación y su producción global.
Uno de los mayores avances en las pruebas de fugas ha sido la llegada del Internet de las cosas. Ahora, con una conexión a internet, los inspectores pueden recopilar, supervisar y compartir datos de pruebas de fugas a distancia, lo que les permite obtener la información que necesitan en el momento oportuno para garantizar un mantenimiento idóneo.
Estos datos pueden ser evaluados no sólo por los inspectores, sino también por los ingenieros de fabricación, los jefes de producción, los responsables de mantenimiento y otras partes interesadas en el proceso de fabricación, lo que permite obtener una visión mejorada y en tiempo real de las condiciones de los activos que están utilizando.
Métodos de prueba de fugas
Estos son algunos de los métodos de prueba de fugas más comunes:
Ráfaga. Este método de prueba de fugas utiliza una prueba destructiva o no destructiva que aumenta la presión para encontrar el punto en el que el dispositivo se abrirá (es decir, estallará).
Cámara. Este método de prueba de fugas se utiliza para identificar defectos que están causando fugas en un entorno sellado, como un dispositivo o paquete, que no fue construido con una abertura para permitir la introducción de presión para la prueba de fugas.
Grieta por presión. Este método de prueba de fugas se utiliza para identificar “fugas” en válvulas con un monitor de sensor aguas abajo.
Presión / vacío. Este método de prueba de fugas utiliza la presurización de un objeto de prueba y un volumen de referencia. Si existe una fuga, la diferencia entre ambos disminuirá. (Este proceso es totalmente automático).
Caída de presión. Este método de prueba de fugas utiliza el cambio de presión de un objeto o sistema bajo presión positiva para identificar los defectos que están causando fugas.
Decaimiento del vacío. Este método de prueba de fugas utiliza el cambio de presión de un objeto o sistema bajo presión negativa para identificar los defectos que están causando fugas.
Oclusión. Este método de prueba de fugas identificó obstrucciones en la trayectoria de flujo de un gas para identificar defectos que están causando fugas.
El límite de presión de prueba de fugas para las pruebas de fugas suele utilizar una presión baja. La mayoría de los códigos para límites de presión de prueba de fugas exigen que la presión sea de al menos 15 psi o 25% de la presión de diseño (la presión que sea menor).
Consideraciones sobre las pruebas de estanqueidad
Dado que una inspección de fugas requiere que los inspectores introduzcan presión en un objeto para identificar fugas, tiene algunas consideraciones únicas como método END.
He aquí un resumen de lo que hay que tener en cuenta.
Índice de fugas aceptable
Es importante que los inspectores y el personal de mantenimiento conozcan el índice de fugas aceptable para un objeto o sistema a la hora de realizar pruebas de estanqueidad.
No todas las fugas requieren mantenimiento; algunas pueden requerir simplemente una mayor vigilancia, o incluso ninguna acción en absoluto. Los distintos sectores suelen tener directrices que detallan los índices de fuga aceptables para distintos productos y sustancias.
Consideraciones sobre la fabricación
Antes de realizar una prueba de estanqueidad, es importante tener en cuenta la función para la que se fabricó originalmente un sistema, pieza u objeto.
El caso de uso previsto para un objeto determinado puede requerir que los fabricantes lo hayan creado de tal manera que retenga o permita el paso de líquidos a través de él.
Por ejemplo, una pieza de automóvil puede estar diseñada específicamente para que los gases no puedan escapar de ella, o una vía intravenosa puede estar diseñada para mantener los líquidos en su interior.
Consideraciones materiales
La sustancia de la que está hecho el objeto -su material- influirá en una prueba de estanqueidad, y también debe tenerse en cuenta.
Si un material es excesivamente quebradizo o excesivamente maleable, estas cualidades estarán directamente relacionadas con la forma en que la introducción de presión modificará el objeto, haciendo que se expanda o cambie de forma de alguna otra manera que debería tenerse en cuenta al planificar una prueba de estanqueidad.
Consideraciones sobre el medio
A la hora de planificar una prueba de estanqueidad, debe tenerse en cuenta la sustancia que puede contener un objeto.
Las distintas sustancias tienen diferentes tamaños de molécula. Al realizar una prueba de estanqueidad, es importante conocer el tamaño del defecto que podría ser aceptable, y el tamaño que sería lo suficientemente grande como para permitir que un líquido o gas específico se escape.
Una consideración relacionada es la presión, ya que las distintas sustancias responderán de forma diferente a diferentes rangos de presión. Un intervalo de presión demasiado alto podría dañar el objeto sometido a prueba, mientras que un intervalo de presión demasiado bajo podría arrojar resultados no concluyentes.
Equipos de detección de fugas
Estos son algunos ejemplos de los tipos de equipos que se suelen utilizar para los distintos métodos de comprobación de fugas.
Dispositivos de INSPECCIÓN DE FUGAS DE AIRE
Los dispositivos de pruebas de fugas de aire tienen pantallas que muestran a los inspectores los datos de las pruebas de fugas en curso. Estos dispositivos se pueden utilizar para diversos tipos de pruebas de fugas, como la descomposición por vacío, la descomposición por presión, la rotura, la cámara y otras.
Decaimiento de la presión compacta Comprobador de fugas
Este tipo de comprobador de fugas compacto puede colocarse cerca de los accesorios utilizados en la prueba de fugas, lo que permite a los inspectores reducir el volumen de conexión necesario para la prueba. Esta reducción del volumen permite disminuir el tiempo necesario para la prueba de fugas y aumentar la sensibilidad de la prueba.
Comprobador de fugas con pantalla grande
Los comprobadores de fugas con pantalla de mayor tamaño tienen pantallas más grandes, mayor capacidad interna, mayores volúmenes de prueba y permiten realizar pruebas más rápidamente.
Norma sobre fugas
Los inspectores utilizan normas de estanqueidad para definir los parámetros de su prueba de estanqueidad mediante la creación de una fuga simulada en la pieza sometida a prueba, o para comparar varios sistemas de estanqueidad entre sí.
Normas y códigos de pruebas de estanqueidad
Las pruebas de estanqueidad se utilizan habitualmente para las inspecciones basadas en códigos, y en la mayoría de los países que utilizan este tipo de pruebas para las inspecciones habrá una norma (o normas) de pruebas de estanqueidad.
Estos son algunos de los códigos de pruebas de estanqueidad más utilizados:
ASME (SOCIEDAD AMERICANA DE INGENIEROS MECÁNICOS)
ASTM (Sociedad Americana de Pruebas y Materiales)
ISO (Organización Internacional de Normalización)
Equipos de prueba de fugas
Disponiendo así tanto de la experiencia en la selección de componentes adecuados según la aplicación como de todas las librerías de software que pueden optimizar la calidad de la medición.
Sin lugar a dudas, y sólo a modo de ejemplo, el T8730 con ajuste electrónico es definitivamente el producto de mejor rendimiento y más fiable de la industria de pruebas de estanqueidad en la actualidad.
Cómo elegir el equipo de detección de fugas adecuado
Leak testing processes ensure the high-quality, consistent performance of products that need to provide a reliable seal at a set pressure level. However, there are many different types of leak tests, such as helium leak tests, mass extraction tests, and more.
Types of Leak Testing Technology
There are eight major types of leak testing that your facility can use to ensure the integrity of products. They are:
Air Leak Testing With a Micro-Flow Sensor at Pressure Conditions
This leak test measures and replenishes lost air from products under test conditions. The test uses an integrated microsensor that can replace emitted or leaked air within a part or assembly so the test product stays under consistent pressure conditions. This helps measure the rate of air leakage.
Air Leak Testing With Mass Extraction (Vacuum Conditions)
Rather than holding the test product under standard environmental conditions, this test holds the product under vacuum conditions to identify and measure any leaks. The vacuum conditions make the test more sensitive and informative. It also uses a Micro-Flow sensor.
Helium Leak Detection
This test relies on a tracer gas that a field mass spectrometer can easily measure. A popular tracer gas is helium, as spectrometer units set to 4 amu can detect ionized helium to measure the severity of any leaks.
Pruebas ultrasónicas
Rather than measuring trace gases or direct air leaks, ultrasonic testing processes involve identifying any sound waves that indicate the presence of a leak. Leak sources generate ultrasonic signals that technology can use to uncover the location of the leak.
Thermal Imaging
Leaks cause temperature fluctuations when the body of the product, the internal fluid, and the surrounding environment have different temperatures. As a result, manufacturers can use thermal imaging via infrared cameras to detect the presence and location of any potential leaks in a test product.
Tracer Gas Detection
Tracer gas detection is a broader category of testing that includes helium leak detection. In these processes, helium, hydrogen, or another tracer gas, is used to find potential leaks. The gas moves throughout the test product and concentrates near the leak. Testers can then use technology to sense those concentrations and uncover leaks. This type of testing process is often used in plumbing, refrigeration, and HVAC systems.
Pruebas con líquidos penetrantes
For welds or joints that may have a leak, testers can apply a dye-penetrant substance to the area. Any leaks will draw the dye into the gap or defect, allowing testers to inspect the area and see the displaced dye under specific lights.
Ensayos de emisiones acústicas
Similar to ultrasonic testing, acoustic emission testing uses sound waves to uncover the presence of potential leaks. Leaks can output acoustic signals and stress waves, which technology can then pinpoint.
Understanding Your Application
Leak testing is a vital process in many different industries. As a result, each industry or specific product may be subject to different testing requirements. These industrial regulations may guide the type of testing required, the quality control standards which must be met, and the maximum allowable leakage. Some industry-specific considerations include:
Aerospace and Automotive: Some parts that often undergo leak testing include air conditioning systems, brakes, power train systems, heat exchangers, welded systems, and machined castings.
Médico: Medical devices and implants, single-use disposal technologies like catheters, and laboratory equipment often undergo leak testing.
Productos farmacéuticos: Packages like vials must also be tested for leaks, as any potential leak is just as likely to allow microbial contaminants in as it is to allow pharmaceutical goods to leak out. Packages undergo helium leak detection tests to measure them against maximum allowable leak levels (MALLs).
Consumer Electronics and Utilities: These products or systems are tested to ensure minimal risk of water contamination.
Factors to Consider
Because different products and applications require different types of tests, it’s important to select the right leak detection process for your company’s unique production or service needs. Consider the following:
Leak test conditions: Different products must have or cannot have different pressurized leak conditions, either outside or inside the product.
Environmental factors: The test environment will affect the viability of different tests.
Cost: More complex tests are often more expensive than simple tests that can be done under diverse environmental conditions. Consider both the cost of the materials and/or service and the cost of preparing for the test.
Throughput and cycle times: The speed of each test matters, especially if every part must be individually tested.
Si desea más información sobre este producto, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
