Teste de fugas: Um guia
Teste de fugas é um procedimento que os inspectores utilizam para determinar se um objeto ou sistema está a funcionar dentro de um limite de fugas específico.
As fugas ocorrem quando existe um defeito - um orifício, fenda ou outro tipo de falha - num objeto, permitindo que o líquido ou gás que contém saia. O teste de fugas utiliza a pressão para encontrar estes defeitos, para que possam ser tratados como parte dos procedimentos de manutenção regulares.
Em geral, os ensaios de estanquidade são realizados em objectos utilizados para armazenar ou movimentar líquidos ou gases.
O teste de fugas é um dos métodos de inspeção mais utilizados. Insere-se na categoria de métodos de ensaio não destrutivo (NDT) porque os inspectores podem realizá-lo sem alterar ou danificar permanentemente o objeto que estão a inspecionar.
O que é o teste de fugas?
Em ensaio de estanquidade, Os inspectores utilizam a pressão para identificar a presença de defeitos num objeto que estão a causar fugas.
Quando substâncias vazam de um recipiente, elas fluem de onde a pressão é maior para onde é menor. Os testes de fugas aproveitam este fenómeno, utilizando a pressão para gerar um fluxo em direção a uma pressão mais baixa - ou seja, a localização das fugas - enquanto monitorizam cuidadosamente esse fluxo.
Quando deve ser efectuado um teste de fugas? Principalmente quando se testam falhas num sistema fechado.
O sucesso de um teste de fugas depende do objeto que está a ser testado. Diferentes tipos de materiais e objectos podem responder de forma diferente às altas pressões normalmente utilizadas nos testes de fugas para forçar um líquido ou gás a sair de um defeito, revelando assim a sua presença e localização.
Nos testes de estanquidade dos materiais, os inspectores procuram defeitos como:
Fissuras
Furos
Vedantes fracos
Outras falhas ou imperfeições que possam estar a permitir a fuga de um gás ou líquido de um objeto ou sistema
Eis as indústrias que utilizam habitualmente o ensaio de fugas como parte dos seus processos de manutenção:
Automóvel
Bens de consumo
Dispositivos médicos
Embalagem
Eletrónica selada
Avanços no ensaio de fugas
Nos últimos anos, os avanços nos sensores, chips, válvulas e outros tipos de tecnologia ajudaram a tornar os testes de fugas mais sensíveis e capazes como método NDT.
Todos estes avanços tornaram os testes de fugas mais rápidos e mais precisos e, por sua vez, ajudaram as empresas a melhorar a qualidade dos seus processos de fabrico e a sua produção global.
Um dos maiores avanços nos testes de fugas foi o advento da Internet das Coisas. Agora, com uma ligação à Internet, os inspectores podem recolher, monitorizar e partilhar dados de testes de fugas remotamente, permitindo-lhes obter as informações de que necessitam em tempo útil para garantir a manutenção ideal.
Estes dados podem ser avaliados não só por inspectores, mas também por engenheiros de fabrico, gestores de produção, gestores de manutenção e outros intervenientes no processo de fabrico, permitindo uma visão melhorada e em tempo real das condições dos activos que estão a utilizar.
Métodos de teste de fugas
Eis alguns dos métodos de teste de fugas mais comuns:
Explosão. Este método de ensaio de fugas utiliza um ensaio destrutivo ou não destrutivo que aumenta a pressão para encontrar o ponto em que o dispositivo se abre (ou seja, rebenta).
Câmara. Este método de ensaio de fugas é utilizado para identificar defeitos que estão a causar fugas num ambiente selado, como um dispositivo ou uma embalagem, que não foi construído com uma abertura para permitir a introdução de pressão para o ensaio de fugas.
Fissura de pressão. Este método de ensaio de estanquidade é utilizado para identificar a “fuga” em válvulas com um monitor de sensor a jusante.
Pressão / vácuo. Este método de ensaio de fugas utiliza a pressurização de um objeto de ensaio e de um volume de referência. Se estiver presente uma fuga, a diferença entre os dois diminuirá. (Este processo é totalmente automático).
Decaimento da pressão. Este método de ensaio de fugas utiliza a alteração de pressão de um objeto ou sistema sob pressão positiva para identificar defeitos que estão a causar fugas.
Decaimento do vácuo. Este método de ensaio de fugas utiliza a alteração de pressão de um objeto ou sistema sob pressão negativa para identificar defeitos que estão a causar fugas.
Oclusão. Este método de ensaio de fugas identificou obstruções no percurso do fluxo de um gás para identificar defeitos que estão a causar fugas.
O limite de pressão do ensaio de estanquidade para os ensaios de estanquidade utiliza normalmente uma pressão baixa. A maior parte dos códigos relativos aos limites de pressão dos ensaios de estanquidade exigem que a pressão seja de, pelo menos, 15 psi ou 25% da pressão de projeto (consoante a pressão que for menor).
Considerações sobre o teste de fugas
Uma vez que uma inspeção de fugas exige que os inspectores insiram pressão num objeto para identificar fugas, tem algumas considerações únicas como método NDT.
Eis um resumo dos aspectos a ter em conta.
Taxa de fuga aceitável
É importante que os inspectores e o pessoal de manutenção conheçam a taxa de fuga aceitável para um objeto ou sistema quando realizam testes de fuga.
Nem todas as fugas requerem manutenção - algumas podem apenas requerer uma monitorização adicional, ou mesmo nenhuma ação. As diferentes indústrias têm, normalmente, diretrizes que detalham as taxas de fuga aceitáveis para diferentes produtos e substâncias.
Considerações sobre o fabrico
Antes de efetuar um teste de fugas, é importante considerar a função para a qual um sistema, peça ou objeto foi originalmente concebido.
O caso de utilização pretendido para um determinado objeto pode exigir que os fabricantes o tenham criado de forma a reter ou permitir a passagem de líquidos.
Por exemplo, uma peça de automóvel pode ser concebida especificamente para que os gases não possam sair dela, ou um soro pode ser concebido para manter os líquidos no seu interior.
Considerações materiais
A substância de que o objeto é feito - o seu material - terá impacto num teste de fugas e também deve ser considerada.
Se um material for excessivamente frágil ou excessivamente maleável, estas qualidades estarão diretamente relacionadas com a forma como a introdução de pressão irá alterar o objeto, fazendo com que se expanda ou mude de forma de alguma outra forma que deve ser considerada ao planear um teste de fugas.
Considerações médias
A substância que um objeto é feito para conter deve ser considerada ao planear um ensaio de fugas.
Diferentes substâncias têm diferentes tamanhos de moléculas. Ao efetuar um teste de fugas, é importante conhecer o tamanho do defeito que pode ser aceitável e o tamanho que seria suficientemente grande para permitir a fuga de um líquido ou gás específico.
Uma consideração relacionada é a pressão, porque diferentes substâncias responderão de forma diferente a diferentes gamas de pressão. Um intervalo de pressão demasiado elevado pode danificar potencialmente o objeto a ser testado, enquanto um intervalo de pressão demasiado baixo pode produzir resultados inconclusivos.
Equipamento de teste de fugas
Seguem-se alguns exemplos dos tipos de equipamento que são normalmente utilizados para vários métodos de ensaio de fugas.
Dispositivos de inspeção de fugas de ar
Os dispositivos de teste de fugas de ar têm ecrãs que mostram aos inspectores os dados dos testes de fugas em curso. Estes dispositivos podem ser utilizados para uma variedade de tipos de testes de fugas, incluindo decaimento de vácuo, decaimento de pressão, rebentamento, câmara e outros.
Decaimento da pressão compacta Testador de fugas
Este tipo de aparelho de teste de fugas compacto pode ser colocado perto dos dispositivos utilizados no teste de fugas, permitindo aos inspectores reduzir a quantidade de volume de ligação necessária para o teste. Esta redução do volume permite uma diminuição do tempo necessário para o teste de fugas e um aumento da sensibilidade do teste.
Testador de fugas com ecrã grande
Os testadores de fugas com ecrãs maiores têm ecrãs maiores, maior capacidade interna, maiores volumes de teste e permitem testes mais rápidos.
Norma de fugas
Os inspectores utilizam padrões de fugas para definir os parâmetros do seu teste de fugas, criando uma fuga simulada na peça em teste, ou para comparar vários sistemas de fugas entre si.
Normas e códigos de teste de fugas
Os ensaios de estanquidade são normalmente utilizados para inspecções baseadas em códigos, e haverá uma norma (ou normas) de ensaio de estanquidade na maioria dos países que utilizam este tipo de ensaios para inspecções.
Eis alguns dos códigos de ensaio de fugas mais utilizados:
ASME (SOCIEDADE AMERICANA DE ENGENHEIROS MECÂNICOS)
ASTM (Sociedade Americana de Ensaios e Materiais)
ISO (Organização Internacional de Normalização)
Equipamento de teste de fugas
Assim, dispomos tanto da experiência na seleção de componentes adequados de acordo com a aplicação como de todas as bibliotecas de software que podem otimizar a qualidade da medição.
Sem qualquer dúvida, e apenas a título de exemplo, o T8730 com ajuste eletrónico é, sem dúvida, o produto com melhor desempenho e mais fiável na indústria atual de testes de fugas.
Como escolher o equipamento de teste de fugas correto
Os processos de ensaio de fugas asseguram o desempenho consistente e de alta qualidade dos produtos que necessitam de fornecer uma vedação fiável a um nível de pressão definido. No entanto, existem muitos tipos diferentes de ensaios de estanquidade, tais como ensaios de estanquidade com hélio, ensaios de extração de massa, entre outros.
Tipos de tecnologia de teste de fugas
Existem oito tipos principais de testes de fugas que as suas instalações podem utilizar para garantir a integridade dos produtos. São eles:
Ensaio de fugas de ar com um sensor de microfluxo em condições de pressão
Este teste de fugas mede e repõe o ar perdido dos produtos sob condições de teste. O teste utiliza um micro-sensor integrado que pode repor o ar emitido ou vazado dentro de uma peça ou conjunto, de modo a que o produto de teste permaneça sob condições de pressão consistentes. Isto ajuda a medir a taxa de fuga de ar.
Ensaio de fugas de ar com extração de massa (condições de vácuo)
Em vez de manter o produto a testar em condições ambientais normais, este teste mantém o produto em condições de vácuo para identificar e medir eventuais fugas. As condições de vácuo tornam o teste mais sensível e informativo. Também utiliza um sensor Micro-Flow.
Deteção de fugas de hélio
Este teste baseia-se num gás marcador que um espetrómetro de massa de campo pode medir facilmente. Um gás marcador popular é o hélio, uma vez que as unidades do espetrómetro definidas para 4 amu podem detetar hélio ionizado para medir a gravidade de quaisquer fugas.
Ensaios por ultra-sons
Em vez de medir gases vestigiais ou fugas de ar diretas, os processos de teste ultrassónico envolvem a identificação de quaisquer ondas sonoras que indiquem a presença de uma fuga. As fontes de fuga geram sinais ultra-sónicos que a tecnologia pode utilizar para descobrir a localização da fuga.
Imagem térmica
As fugas causam flutuações de temperatura quando o corpo do produto, o fluido interno e o ambiente circundante têm temperaturas diferentes. Como resultado, os fabricantes podem utilizar a imagem térmica através de câmaras de infravermelhos para detetar a presença e a localização de quaisquer potenciais fugas num produto de teste.
Deteção de gás traçador
A deteção de gás marcador é uma categoria mais ampla de testes que inclui a deteção de fugas de hélio. Nestes processos, o hélio, o hidrogénio ou outro gás marcador é utilizado para encontrar potenciais fugas. O gás move-se através do produto a testar e concentra-se perto da fuga. Os testadores podem então utilizar a tecnologia para detetar essas concentrações e descobrir fugas. Este tipo de processo de teste é frequentemente utilizado em sistemas de canalização, refrigeração e HVAC.
Teste de Penetrante de Corante
Para soldaduras ou juntas que possam ter uma fuga, os testadores podem aplicar uma substância penetrante de corante na área. Quaisquer fugas atrairão o corante para a fenda ou defeito, permitindo que os examinadores inspeccionem a área e vejam o corante deslocado sob luzes específicas.
Ensaios de emissão acústica
Semelhante ao teste ultrassónico, o teste de emissão acústica utiliza ondas sonoras para descobrir a presença de potenciais fugas. As fugas podem produzir sinais acústicos e ondas de tensão, que a tecnologia pode então identificar.
Compreender a sua aplicação
O ensaio de fugas é um processo vital em muitos sectores diferentes. Como resultado, cada indústria ou produto específico pode estar sujeito a diferentes requisitos de ensaio. Estes regulamentos industriais podem orientar o tipo de ensaio necessário, as normas de controlo de qualidade que devem ser cumpridas e a fuga máxima permitida. Algumas considerações específicas do sector incluem:
Aeroespacial e automóvel: Algumas peças que são frequentemente sujeitas a testes de estanquidade incluem sistemas de ar condicionado, travões, sistemas de transmissão de energia, permutadores de calor, sistemas soldados e peças fundidas maquinadas.
Médico: Os dispositivos e implantes médicos, as tecnologias de eliminação de utilização única, como os cateteres, e o equipamento de laboratório são frequentemente submetidos a testes de estanquidade.
Produtos farmacêuticos: As embalagens, como os frascos, também devem ser testadas quanto a fugas, uma vez que qualquer potencial fuga é tão suscetível de permitir a entrada de contaminantes microbianos como de permitir a saída de produtos farmacêuticos. As embalagens são submetidas a testes de deteção de fugas de hélio para as medir em relação aos níveis máximos de fuga permitidos (MALL).
Eletrónica de consumo e serviços públicos: Estes produtos ou sistemas são testados para garantir um risco mínimo de contaminação da água.
Factores a considerar
Uma vez que diferentes produtos e aplicações requerem diferentes tipos de testes, é importante selecionar o processo de deteção de fugas correto para as necessidades únicas de produção ou serviço da sua empresa. Considere o seguinte:
Condições do ensaio de estanquidade: Os diferentes produtos devem ou não ter diferentes condições de fuga sob pressão, quer no exterior quer no interior do produto.
Factores ambientais: O ambiente de teste afectará a viabilidade de diferentes testes.
Custo: Os ensaios mais complexos são frequentemente mais dispendiosos do que os ensaios simples que podem ser efectuados em diversas condições ambientais. Considerar tanto o custo dos materiais e/ou serviços como o custo da preparação para o ensaio.
Produtividade e tempos de ciclo: A velocidade de cada teste é importante, especialmente se cada peça tiver de ser testada individualmente.
Se pretender obter mais informações sobre este produto, não hesite em contactar-nos.
