Teoría

Análisis de los tasas de pérdida

La pérdida “cero” no existe y si existiera no sería posible medirla.
Por tanto, en base a las tablas suministradas por las normativas, se deberá desde un principio definir el nivel de pérdida admitido de la propia pieza.

Luego de ésta primera evaluación, es necesario estudiar el fluído ( gaseoso o líquido) y la presión operativa a la cual se somete la pieza para ensayar.

En caso de componentes para gas, es decir donde no exista una diferencia entre la dimensión molecular del fluído ( test/operativo ), se evaluará el tipo de inseguridad: por ejemplo, la misma pieza para gas de ciudad puede tener dos niveles de pérdida admisibles completamente diferentes si fuera aplicada en un ambiente doméstico (cocina) o en líneas de transmisión externas.

Ejemplos de tasas de pérdida para gas son:

• 15…. 60 nCC/ hora @ 150mBar para Rampas gas cocina
• 1 ….5 nCC/ minuto @ 5 Bar para juntas líneas de transmisiones gas externas

En el caso de componentes para líquidos ( agua/sangre/carburantes/aceite, etc..) y en base al nivel de peligro en caso pérdida, existen por normativa, valores de fuga medidos en aire por donde el líquido seguramente no pasa, considerando la relación molecular entre aire y un determinado fluído.

Ejemplos de tasas de pérdida para gas son: (medidos con aire ,1 Bar)

• 0,3…0,6 nCC/Minuto para contenedores de carburantes
• 2……3 nCC/Minuto para contenedores de agua
• 3……6 nCC/Minuto para contenedores de aceite

En realidad, donde sea posible, lo ideal es aplicar presiones más altas, en el ámbito de máximo 1…6 Bar . Con esta solución se podrá reducir el tiempo de ensayo y mejorar sensiblemente la ejecución de test : aumentando la presión de test se obtiene una amplificación de la pérdida, la cual generalmente no es linear con la presión: si por ejemplo medimos 1 nCC/minuto a 1 Bar de test , la misma pérdida medida a 5 Bar, podría resultar mayor de 5 nCC/minuto.
Asimismo una mayor presión amplifica el eventual defecto, si es elástico, desbocando el meato como por ejemplo en casos de saldaduras de plástico.

En contraposición, es necesario evaluar aspectos negativos, como el tiempo de estabilización en caso de piezas de material elástico, las pérdidas “enmascaradas” en caso de guarniciones donde una elevada presión aumenta la estanqueidad de una pieza defectuosa y problemáticas referidas a la seguridad de las personas y el ambiente que rodea.
Por tanto, la presión de test, debe ser establecida en colaboración con profesionales del sector que posean experiencia y sobretodo la instrumentación necesaria para efectuar todas las pruebas iniciales del caso.
 

Relación entre la tasa de fuga en vol/t y 𝜟𝑷

Queremos formular la relación que existe entre la tasa de fuga expresada en vol/t (ej: cc/min, cc/h , etc.) y la caída de presión en el interior de una pieza durante una prueba de fuga de caída de presión absoluta.

Empezando con la fórmula del gas ideal: 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇
Donde suponemos:
P = presión de llenado de la parte bajo prueba
V = volumen de la pieza
n = número de lunares dentro de la pieza
R = constante de gas universal
T = temperatura

Después de "t" segundos, debido a una pérdida que llamaremos "Q", tendremos un número de lunares dispersos en el ambiente igual a:
 


Los lunares restantes dentro del volumen entonces serán:



Asumiendo una temperatura constante, después de un tiempo t tendremos esta presión dentro de la pieza:



Así, definiendo el declive de la presión 𝛥𝑃 como P - P2, tenemos eso:



Resolviendo con respecto a Q que tenemos:



Que es la pérdida teórica que se infiere de un declive de la presión dentro de la pieza en tiempo "t". En este análisis, debe asumirse que la presión y la temperatura permanecen constantes durante el tiempo de prueba "t".