PRUEBA DE HELIO / GAS DE VACÍO
¿Qué es la detección de fugas de helio?
El helio es la mejor opción de gas trazador para encontrar fugas por varias razones. No es tóxico, inerte, no condensable, no inflamable y normalmente no está presente en la atmósfera en cantidades superiores a 5 ppm. Debido a su pequeño tamaño atómico, el helio pasa fácilmente a través de fugas. La única molécula más pequeña que el helio es el hidrógeno, que no es inerte. Es relativamente económico y está disponible en cilindros de varios tamaños.
Detección de fugas de helio
Un detector de fugas de helio, también conocido como detector de fugas de espectrómetro de masas (MSLD), es un método de examen no destructivo que se utiliza para detectar y localizar fugas y para medir fugas en sistemas u objetos que están bajo vacío o presión.
Los detectores de fugas de helio constan de los siguientes componentes:
Un espectrómetro para detectar la masa de helio
Un sistema de vacío para mantener la presión en el espectrómetro
Una bomba de vacío para crear un vacío en la pieza a probar
Válvulas que permiten las distintas fases de detección: evacuación, prueba y ventilación
Un amplificador e instrumentos de lectura para monitorear la señal de salida
Fuentes de alimentación y controles
Fijación que conecta la pieza a probar al detector
Antes de realizar un examen de detección de fugas, es necesario determinar si el objetivo es verificar si hay fugas o no, o solo determinar la ubicación de una fuga ya confirmada.
En segundo lugar, es necesario determinar la tasa de fuga que se puede tolerar, ya que ningún objeto es 100% estanco, por lo tanto depende del requisito de estanqueidad del objeto. Si, por ejemplo, el objeto debe ser impermeable (a prueba de fugas de agua), una tasa de fuga inferior a 10 -4 mbar l/s será suficiente. Pero si el objeto, por ejemplo, se utilizará en la industria química, el requisito puede ser una tasa de fuga de menos de 10 -6 mbar l/s.
En la prueba de estanqueidad se produce una diferencia de presión entre el exterior y el interior del objeto a examinar. Posteriormente, se mide la cantidad de gas o líquido que pasa por una fuga. En la prueba de fugas de helio, se utiliza helio como gas de búsqueda, de ahí el nombre del método.
En principio, se aplican dos métodos para la prueba de fugas y la localización de fugas, el "método de vacío" y el "método de sobrepresión".
En el "método de vacío", el objeto a examinar en busca de fugas se evacua por el lado interior y se rocía por el lado exterior con un gas de búsqueda, en este caso helio. El gas ingresa por cualquier falla presente en el objeto y es detectado por un sensor conectado al probador de fugas.
En el "método de sobrepresión", el objeto a examinar en busca de fugas se llena con un gas de búsqueda, helio, bajo una ligera sobrepresión. El gas de búsqueda escapa a través de cualquier falla presente al exterior y es detectado por una sonda de detección. En la mayoría de los casos, esta sonda detectora se denomina "olfateador" y actúa como sonda de muestreo de gas.
Para ambos métodos, se encuentran disponibles detectores de fugas especialmente desarrollados para este propósito.
El objeto bajo prueba deberá, si es posible, ser ensayado de acuerdo con su modo de uso final, es decir, si se usa bajo vacío, se aplicará el método de vacío, si finalmente se presuriza, el método de bajo presión.
Aplicaciones de detección de fugas de helio
Las herramientas de procesos industriales que utilizan sistemas de vacío o sistemas de presión deben probarse para detectar fugas ocasionales. Esto puede ser parte del mantenimiento preventivo o en caso de una falla inesperada.
Los ejemplos típicos de sistemas de vacío incluyen:
hornos de vacío
recubrimientos al vacío
Condensadores/turbinas
Los ejemplos típicos de sistemas presurizados incluyen:
plantas de energía
sistemas de manejo de gases
biorreactores
Instalaciones de gas licuado
Intercambiadores de calor
tanques subterraneos
tubería
Anexos
Conclusión
Para resumir, algunas de las capacidades de la prueba de fugas de helio se enumeran a continuación.
Se pueden detectar tasas de fuga de menos de 10 -10 mbar l/s
Se pueden examinar ambos objetos con vacío o sobrepresión.
Los objetos pueden ser examinados durante la operación
El examen se puede realizar de forma rápida y eficaz.
Aplicación no venenosa, no explosiva y económica.
Las fugas se pueden detectar a tiempo para evitar riesgos operativos o de seguridad
Las fugas se pueden detectar a su debido tiempo para evitar paradas no planificadas y costosas