Como detectar um vazamento usando testes de diferencial de pressão
Método de detecção de vazamento sem detector de vazamento
A diferenciação mais sensível entre os métodos de teste de detecção de vazamento usados é a diferenciação quanto ao uso ou não de equipamentos especiais de detecção de vazamento.
No caso mais simples, um vazamento pode ser determinado qualitativamente e, ao usar determinadas técnicas de teste, também quantitativamente (sendo essa a taxa de vazamento) sem a ajuda de um detector de vazamento especial. Por exemplo, a quantidade de água que pinga de uma torneira com vazamento em um determinado período de tempo pode ser determinada coletando-se a água com um recipiente de medição. Nesse caso, dificilmente alguém se referiria a ele como um detector de vazamentos.
Nos casos em que a taxa de vazamento pode ser determinada durante a detecção de vazamento sem o uso de um detector de vazamento, essa taxa de vazamento geralmente é convertida para a taxa de vazamento padrão de hélio. Esse valor de taxa de vazamento padrão é frequentemente necessário na emissão de certificados de aceitação, mas também pode ser útil na comparação de valores de taxa de vazamento determinados por dispositivos detectores de vazamento de hélio.
Apesar da inspeção cuidadosa dos componentes individuais de engenharia, também podem ocorrer vazamentos em um aparelho após sua montagem, seja devido a vedações mal assentadas ou superfícies de vedação danificadas. Os processos usados para examinar um aparelho dependerão do tamanho dos vazamentos e do grau de estanqueidade que se pretende atingir, bem como do fato de o aparelho ser feito de metal, vidro ou outros materiais.
Algumas técnicas de detecção de vazamentos estão descritas abaixo. Elas serão selecionadas para uso de acordo com as situações específicas de aplicação; fatores econômicos geralmente desempenham um papel importante nesse caso.
Teste de aumento de pressão
Esse método de teste de vazamento aproveita o fato de que um vazamento permite que uma quantidade de gás - que permanece uniforme durante um período de tempo - entre em um dispositivo suficientemente evacuado. Em contrapartida, a quantidade de gás liberada das paredes e das vedações diminui com o tempo.
A válvula na extremidade da bomba do recipiente de vácuo evacuado é fechada em preparação para as medições de aumento de pressão. Em seguida, mede-se o tempo Δt durante o qual a pressão aumenta em uma determinada quantidade Δp (em uma potência de dez, por exemplo). A válvula é aberta novamente e a bomba volta a funcionar por algum tempo, após o qual a medição do aumento de pressão será repetida. Se o tempo Δt para a quantidade de aumento de pressão Δp permanecer constante, então há um vazamento, supondo que o período de espera entre as duas medições de aumento de pressão tenha sido longo o suficiente. A duração adequada do período de espera depende da natureza e do tamanho do dispositivo. Se o tempo para o aumento da pressão Δp aumentar, esse efeito provavelmente será causado por uma liberação reduzida de gás no interior do aparelho.
Também é possível tentar diferenciar entre vazamentos e contaminação interpretando a curva que descreve o aumento da pressão (= pressão em função do tempo).
Traçada em um gráfico com escalas lineares, a curva para o aumento da pressão deve ser uma linha reta quando houver um vazamento, mesmo em pressões mais altas.
Se o aumento de pressão for devido à liberação de gás das paredes, então o aumento de pressão diminuirá gradualmente e se aproximará de um valor final e estável. Na maioria dos casos, ambos os fenômenos ocorrerão simultaneamente, de modo que separar as duas causas é muitas vezes difícil, se não impossível.
Essas relações são mostradas esquematicamente abaixo:
Aumento da pressão em um contêiner de vácuo em função do tempo após o desligamento da bomba de vácuo
- Vazamento
- O gás evoluiu das paredes do recipiente
- Vazamento + Evolução doe gás
Uma vez que tenha ficado claro que o aumento da pressão se deve exclusivamente a um vazamento real, a taxa de vazamento pode ser determinada quantitativamente a partir do aumento da pressão, plotado em relação ao tempo, de acordo com a seguinte equação:
qL = V·(Δp/Δt)
Com:
- qL = taxa de vazamento em mbar l/s
- V = Volume do reservatório de vácuo em l
- ΔP/Δt = aumento da pressão no reservatório de vácuo (Δp dividido pelo tempo de medição Δt em mbar/s)
Teste de perda de carga
O raciocínio aqui é análogo ao do método de aumento de pressão. No entanto, o teste de queda de pressão raramente é usado para verificar se há vazamentos em sistemas de vácuo. Se isso for feito, no entanto, a pressão do medidor não deve exceder 1 bar, pois os conectores do flange usados na tecnologia de vácuo não toleram pressões mais altas.
Por outro lado, o teste de queda de pressão é uma técnica comumente empregada na engenharia de tanques. Ao lidar com grandes contêineres e, consequentemente, com os longos períodos de medição necessários para a queda de pressão, pode ser necessário, em determinadas circunstâncias, considerar os efeitos das mudanças de temperatura. Como consequência, pode acontecer, por exemplo, de o sistema esfriar até abaixo da pressão de saturação do vapor de água, fazendo com que a água se condense e a medição seja distorcida.
Fundamentals of Leak Detection
Faça o download de nosso e-book ""Fundamentals of Leak Detection"" para descobrir técnicas e noções básicas da detecção de vazamentos.
- Produtos relacionados
- Blogs relacionados
- Conhecimento relacionado
Conhecimento relacionado
