¿Cómo se utilizan las técnicas de pulverización y "sniffer" en las pruebas de fugas locales?
Técnicas de detección de fugas con detectores de fugas de vacío
Método de vacío: técnica de pulverización
El objeto de prueba conectado al detector de fugas de vacío se traza con un flujo muy fino del gas de prueba procedente de la pistola de pulverización en los posibles puntos de fuga (conexiones de brida, cordones de soldadura, etc.) de una manera lenta. La velocidad adecuada para este proceso viene determinada por el tiempo de respuesta del sistema. La cantidad de gas de prueba pulverizado se debe ajustar para adaptarla a la tasa de fugas que se va a detectar, así como al tamaño y la accesibilidad del objeto comprobado.
Aunque el gas de prueba (hidrógeno, helio) es más ligero que el aire y, por consiguiente, se acumula bajo el techo de la sala, estará bien distribuido por las corrientes de aire y las turbulencias provocadas por los movimientos que tengan lugar en la sala, aunque no puede darse por sentado que el gas de prueba vaya a encontrarse principal (o exclusivamente) en la parte superior de la sala durante la detección de fugas. A pesar de esto, y en especial cuando se trate de componentes más grandes, es recomendable empezar a buscar fugas por esta parte superior.
Para evitar una salida brusca del gas de prueba al abrir la pistola de pulverización, se recomienda colocar una válvula de estrangulación para ajustar el caudal del gas de prueba directamente antes o después de la pistola de pulverización (véase la Fig. 17 siguiente). La forma más sencilla de ajustar el caudal del gas de prueba deseado es sumergiendo la pistola pulverizadora en un recipiente con agua/alcohol para determinar el ajuste en función de las burbujas de gas de prueba que asciendan. El agua puede obstruir la pistola pulverizadora. Como alternativa también se puede utilizar un recipiente con alcohol.
Con los detectores de fugas de helio también es fácil detectar la cantidad natural de helio en la atmósfera.
La cantidad natural de helio en la atmósfera asciende a 5·10–4 por ciento en volumen ( = 5 ppm). Si entra aire en el objeto de prueba a través de una fuga muy grande, el detector de fugas detectará el helio que se filtre por la fuga. La tasa de fuga será entonces:
Indicación (helio de pistola pulverizadora) / 100 %
= Indicación (helio de la atmósfera) / 5·10-4 %
o bien
Indicación (helio de la pistola pulverizadora) =1/(5 · 10-6) · Indicación (helio de la atmósfera)
= 2 · 105 · Indicación (helio de la atmósfera)
Fig. 17: Información de manipulación para el uso de gases de prueba (p. ej., helio)
Evitar la "salida brusca de helio" al abrir la válvula de la pistola pulverizadora por medio de una válvula de estrangulación en la punta de la pistola pulverizadora.
Caudal mínimo de helio para una visualización correcta: los cambios en el ajuste de la válvula de estrangulación no deben afectar a la indicación.
La forma más sencilla de comprobar el caudal de helio: prueba de burbujas en un vaso con agua/alcohol
Método de presión positiva: tecnología "sniffer"
En este método, el objeto de prueba se llena con gas de prueba hasta tal punto que la presión parcial del gas de prueba en el objeto de prueba sea significativamente mayor que la que hay alrededor del objeto de prueba. Si es posible, el objeto de prueba debe lavarse antes de llenarlo con gas de prueba.
Las posiciones probables de fuga del objeto de prueba se rastrean con la punta de un "sniffer" de forma adecuadamente lenta. Una velocidad de rastreo típica es de 1 cm/s.
La punta del "sniffer" está conectada a la bomba de vacío preliminar a través de una línea larga y fina (longitud ⋍1 m, diámetro ⋍1 mm).
El gas de prueba que entra en la punta del "sniffer" se suministra al detector de fugas mediante la bomba de vacío preliminar y después se detecta allí mediante espectrometría de masas. Los detectores de vacío de Leybold son capaces de detectar helio o hidrógeno mediante la técnica de "sniffer".
La sensibilidad del método y la precisión de la localización de las fugas dependen de:
a) el tipo de unidad de "sniffer" (punta del "sniffer" + línea),
b) el tiempo de respuesta del detector de fugas utilizado,
c) la velocidad de rastreo
y
d) la distancia de la punta del "sniffer" con respecto a la superficie del objeto de prueba.
Los numerosos parámetros que intervienen aquí hacen que sea más difícil determinar cuantitativamente las tasas de fuga. Mediante procesos "sniffer" se pueden detectar tasas de fuga superiores a 1·10–7 mbar·l/s. La limitación de la sensibilidad para la detección de helio se debe principalmente a la cantidad natural de helio presente en la atmósfera. Para realizar mediciones cuantitativas, el detector de fugas y la unidad de "sniffer" deben calibrarse juntos. En este caso, la distancia de la punta del "sniffer" desde la salida de la fuga de calibración también se incluirá en la calibración.
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