PRUEBA DE FUGAS EN TANQUES Montserrat Guadalupe Oliden Fernández Reg. 14300663. Alma Alejandra Guzmán Gómez Reg. 14300577. Daniel Oswaldo Plascencia Contreras Reg. 14300678. Emma Montserrat Govea Ramírez Reg. 14300567. Monica Alejandra Aceves Caraveo Reg. 14300434. 4º A Turno Matutino 9 de Junio de 2016

Introducción: En esta presentación se conocerán diversas técnicas industriales como domésticas para la identificación de fugas en tanques de almacenamiento. También se presenta un video e imágenes. Finalmente se muestran las conclusiones, las referencias bibliográficas y unas preguntas de repaso.

Antecedentes: Se define a las pruebas de detección de fugas como un tipo de prueba no destructiva que se utilizan en sistemas o componentes presurizados o que se trabajen al vacío, para la detección, localización de fugas y la medición del fluido que se escapa por éstas.

Desarrollo del tema: Los tanques o depósitos de combustible de automotores, se fabrican principalmente en dos materiales: metal (aluminio o acero) y plástico. Los tanques de combustible de plástico, se utilizan tanto para sedanes, como para camiones y vehículos todo terreno, se fabrican de polietileno de alta densidad (HDPE). Los tanques de combustible para vehículos de dos ruedas se fabrican comúnmente con aluminio o acero.

Desarrollo del tema: Comparando los tanques de combustible de metal, los tanques de plástico tienen mayores requisitos para la detección de fugas. Los requisitos típicos para la tasa de fuga de los tanques de combustible se encuentran en un rango de 10^-4 a 10^-6 mbar L/s. Los tanques DEF también se harán de polietileno y sus requerimientos para la tasa de fuga se encuentran en un rango de 10^-4 mbar L/s.

Desarrollo del tema: Prueba de burbuja: Los tanques de combustible se someten a una prueba de burbuja, regularmente combinada con una prueba ultrasónica. Los tanques de combustible de plástico se diseñan para soportar la presurización hasta sólo unos pocos milibares por arriba de la presión atmosférica, por lo que la presión interna que se genera en las burbujas es baja.

Desarrollo del tema: Los tanques antes de sumergirse, se colocan en una jaula de apoyo y así se evitan las fuerzas de flotabilidad que provocan el aire encerrado. Prueba de fugas con Helio: El tamaño pequeño de las partículas de helio permite que se fluya por cualquier hueco, agujero o fisura. Su baja concentración en la atmósfera evita que se interfiera o altere los resultados de las mediciones en sistemas de detección de fugas.

Desarrollo del tema: El aparato más confiable para llevar a cabo la detección de fugas con helio es el espectrómetro de masas. Se considera que este proceso de detección de fugas es el más confiable, seguro y limpio para localizar y cuantificar el nivel de fugas. Para la detección de fugas usando helio se tienen dos pruebas principales: el método de rocío y el método de sniffer.

Desarrollo del tema: Método de rocío para detección de fugas con helio. En este método de detección de fugas con helio, el equipo al que se está aplicando la prueba se encuentra al vacío y se le conecta directamente el detector de fugas. Se dispara pequeñas cantidades de helio para medir el nivel de la fuga, si es que esta existe. Al presentar una fuga, el helio que ingrese al equipo analizado viajará hasta el detector, este permitirá cuantificar el nivel de fuga.

Desarrollo del tema: Método de sniffer para detección de fugas con helio. Se inyecta helio directamente en el equipo a analizar. Este equipo debe estar presurizado, de manera que la presión ejercida impulse el helio hacia el exterior para así medir si existe una diferencia entre el helio que se inyectó y el que resulta después del proceso. Para hacer esta medición se utiliza un aparato llamado sniffer, que en inglés significa “olfateo” o “el que olfatea”.

Desarrollo del tema: Ultrasonido: 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 se detecta con una sensibilidad aproximada de 10^-3 cm3/s.

Desarrollo del tema: Tintas penetrantes: Se rocían tintas penetrantes en las zonas de alta presión donde se desea detectar fugas. Al existir alguna fuga, la presión diferencial del sistema hará que se filtre la tinta hacia el lado de baja presión.

Desarrollo del tema: Radioisótopos trazadores: Se utilizan radioisótopos de corta vida como fluidos trazadores para probar cavidades selladas herméticamente y circuitos cerrados de tubería. Al perder flujo o detectar el gas trazador en sitios no esperados son la evidencia de fuga.

Desarrollo del tema: Medición de Presión: 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.

Desarrollo del tema: Cámara de vacío : Prueba no destructiva que inspecciona uniones de soldadura en los pisos de tanques. Para realizar esta prueba, se aplica una solución jabonosa, sobre el área a inspeccionar, se coloca una cámara de vacío perfectamente hermética y se aplica succión, lo que hace que la solución jabonosa reaccione generando burbujas, así se revelan las áreas con fuga.

Conclusiones: Este tipo de pruebas nos facilitan el proceso de detección de alguna fuga en caso de contar con ella en algún proceso, elaboración de un tanque u otros casos. Se podrá aplicar cierta técnica dependiendo el caso.

Referencias bibliográficas: Anónimo. (2011). El uso del helio en la detección de fugas. Junio 03, 2016, de QuimiNet Sitio web: http://www.quiminet.com/articulos/el-uso-del-helio-en-la-deteccion-de-fugas-2638061.htm Anónimo. (2015). Pruebas de fugas en componentes. Junio 03, 2016, de INFICON Sitio web: http://www.meisa.com/inficon/images/pdf/inficon_Leak_Testing_Fuel_DEF_Tanks.pdf Anónimo . (2014). Pruebas no destructivas. Junio 03, 2016, de Servicios de inspección en la construcción Sitio web: http://www.pruebasnodestructivassic.com/pruebas-no-destructivas/camara-de-vacio.html

Referencias bibliográficas: 4. Anónimo. (2015). Pruebas no destructivas de hermeticidad. Junio 03, 2016, de Universidad Tecnológica de Pereira Sitio web: http://blog.utp.edu.co/metalografia/12-4-3-pruebas-no-destructivas-de-hermeticidad/

Preguntas de repaso: 1. ¿Cómo se definen las pruebas de fugas? Tipo de prueba no destructiva que se utilizan en sistemas o componentes presurizados o que se trabajen al vacío, para la detección, localización de fugas y la medición del fluido que escapa por éstas. 2. ¿Con qué materiales se fabrican los tanques o depósitos de automotores? Se fabrican principalmente en dos materiales: metal (aluminio o acero) y plástico.

Preguntas de repaso: 3. Mencione 3 pruebas de fugas en tanques. Prueba de burbuja, prueba con helio (método de rocío o método de sniffer), ultrasonido, tintas penetrantes, radioisótopos trazadores, medición de presión y cámara de vacío. 4. ¿Cómo se realiza la prueba de cámara de vacío? Se aplica una solución jabonosa, sobre el área a inspeccionar, se coloca una cámara de vacío perfectamente hermética y se aplica succión, lo que hace que la solución jabonosa reaccione generando burbujas, así se revelan las áreas con fuga.

Preguntas de repaso: 5. ¿Qué aparato se usa en la detección de fugas con helio? Espectrómetro de masas. 6. ¿ A qué pruebas se someten los tanques de combustible? Se someten a una prueba de burbuja, regularmente combinada con una prueba ultrasónica. 7. ¿Qué significa sniffer? En inglés significa “olfateo” o “el que olfatea”.

Preguntas de repaso: 8. ¿En qué se aplica el método de ultrasonido? Se aplica en la detección de fugas de gas en líneas de alta presión. 9. ¿Cómo se efectúa el método de tintas penetrantes? Se rocían tintas penetrantes en las zonas de alta presión donde se desea detectar fugas. Al existir alguna fuga, la presión diferencial del sistema hará que se filtre la tinta hacia el lado de baja presión.

Preguntas de repaso: 10. ¿Cómo se efectúa el método de Radioisótopos trazadores? Se utilizan radioisótopos de corta vida como fluidos trazadores para probar cavidades selladas herméticamente y circuitos cerrados de tubería. Al perder flujo o detectar el gas trazador en sitios no esperados son la evidencia de fuga.