En el pasado, las pruebas de presión sólo eran necesarias para las líneas de transporte de petróleo y gas. Sin embargo, las cosas han cambiado, ya que esta prueba se ha convertido en una necesidad industrial. Muchos productos, sobre todo los sometidos a presión, se someten a esta prueba. Sin embargo, la pregunta sigue siendo: ¿qué es la prueba de presión y cómo funciona?
Líneas de suministro de agua, válvulas, tuberías y muchos otros componentes se someten a estas pruebas. Ayuda a saber si el producto o los componentes específicos sufren fugas cuando se enfrentan a alta presión o no. De este modo, se garantiza la seguridad y fiabilidad de los productos. En este artículo hablaremos de las pruebas de presión. Empecemos.
¿Qué es la prueba de presión?
Antes de hablar de cómo funcionan las pruebas de presión, ¡expliquemos qué es esta prueba!
Esta prueba ayuda a comprobar la capacidad de resistencia a la presión de diversos productos. En esta prueba, productos como depósitos, tuberías o cilindros se llenan con aire o fluido. A continuación, los operarios aumentan la presión del medio de prueba. Las piezas que soportan la presión sin fugas son fiables, y viceversa.
Estas pruebas se realizan a temperatura controlada. Si la temperatura aumenta, puede aumentar la presión por encima del nivel requerido. Esto provocará resultados inexactos en las pruebas. En este procedimiento de prueba se utiliza aire o líquido (de cualquier tipo). Imagine una línea de transporte de petróleo o gas con una calidad comprometida.
Si aumenta la presión dentro de la tubería, hay muchas posibilidades de que se produzcan fugas. Esta fuga podría provocar un vertido de petróleo y provocar graves accidentes. Por eso, los fabricantes prueban las tuberías, válvulas y otros componentes con distintos niveles de presión. Si las piezas soportan la presión, se aprueba su uso.
También ayuda conocer los límites de presión específicos. Así, estas piezas se utilizan en límites de presión concretos que garantizan su seguridad. Las pruebas de presión son esenciales no sólo en el sector del petróleo y el gas, sino también en la industria aeroespacial. Diferentes piezas de aeronaves se someten a pruebas mediante exposiciones a presión.
En la fabricación de aviones sólo se utilizan piezas y componentes que superan la prueba de presión. Estas piezas pueden soportar presiones extremas sin mostrar ningún signo de deterioro. Esta prueba da confianza en que los componentes funcionarán de forma excelente en condiciones extremas. También reduce las posibilidades de fallo al exponer la pieza a una mayor presión durante su fase de fabricación.
Importancia de las pruebas de presión
Las pruebas de presión tienen muchas ventajas. Algunas de ellas son las siguientes:
- Seguridad: Las piezas sometidas a pruebas de presión suelen ser más seguras. Hay menos posibilidades de fugas en este tipo de piezas (tuberías o cilindros). La razón es que ya están probadas contra presiones extremas. Si no tienen fugas en condiciones de prueba, tampoco las tendrán en condiciones reales.
- Funcionamiento suave: Por lo general, las piezas y los componentes funcionan a presiones específicas. ¿No es cierto? Si la presión supera el valor nominal, las piezas pueden funcionar mal o deteriorarse. Las pruebas de presión indican los límites exactos de presión de las piezas. Así que puede utilizar esas piezas dentro de sus límites de presión sin problemas. No habrá un mal funcionamiento inesperado.
- Garantía de calidad: Los fabricantes establecidos tienen un sistema interno de garantía de calidad. Estos ensayos son parte integrante de ese proceso de garantía de calidad. Les ayuda a saber si sus piezas son adecuadas para su uso en condiciones reales. Si el producto no supera las pruebas de presión, no se aprueba su venta a los clientes.
- Normas internacionales: Muchos productos requieren pruebas de presión según las normas internacionales. Si estos productos no se someten a pruebas de presión, se consideran menos fiables. Algunos de esos productos son tuberías, bombonas de gas, etc. Los fabricantes que utilizan pruebas de presión pueden vender sus productos en todo el mundo.
¿Cómo funcionan las pruebas de presión? Proceso paso a paso
La prueba de presión es relativamente sencilla. Sin embargo, esta prueba requiere una máquina de pruebas especializada para bombear aire en la pieza sometida a la prueba. En la sección siguiente, explicaré esta prueba de presión en sencillos pasos.
1- Preparar el producto
En primer lugar, tendrás que preparar los componentes que quieres probar. Como he dicho antes, se bombea aire o líquido a la pieza de prueba. Así que es vital asegurarse de que las piezas están libres de polvo o residuos. Si hay algo de polvo, afectaría a la pieza y podría hacer que fallara.
Además, no debe haber fugas ni puntos débiles en la pieza. Si hay alguna fuga, el aire o el fluido pueden escaparse incluso antes de que comience el proceso de prueba. Además, las piezas, como cilindros y depósitos, vienen con tapones de apertura. Debe asegurarse de que esos tapones encajan perfectamente en las aberturas. En algunos productos, las juntas hacen que el producto sea estanco al aire o a los líquidos.
Estas juntas son más críticas para las piezas que trabajan con fluidos. Si utiliza alguna junta que esté un poco deteriorada, debe cambiarla antes de iniciar la prueba. Recuerde que todos estos pequeños preparativos importan cuando se trata de pruebas de presión. Imagínese que al empezar la prueba, las juntas más débiles revientan. Causará daños a la pieza y afectará a la precisión de la prueba.
2- Elegir el tipo de prueba adecuado
En primer lugar, tendrá que elegir el tipo de prueba de presión adecuado. En las pruebas de presión neumática, se bombea aire al interior de los componentes para comprobar su rendimiento. Por otro lado, la prueba de presión hidrostática implica el uso de fluido en el interior del producto o los componentes.
El tipo de prueba que debe elegir depende del tipo de pieza que esté probando. Por ejemplo, las piezas que vayan a soportar la presión de fluidos (tuberías o depósitos) se someterán a pruebas de presión hidrostática. Por otro lado, las piezas de aeronaves expuestas a alta presión de aire se probarán mediante pruebas neumáticas.
3- Conectar la máquina de pruebas de presión al componente
Como he dicho antes, un máquina de prueba de presión se utiliza en este proceso de prueba. Por lo tanto, tendrá que conectar la máquina a su producto o componentes de prueba. Durante esta conexión, tendrás que utilizar la manguera, los accesorios y los adaptadores adecuados.
Recuerde que el aire o el fluido se moverán a través de estas mangueras y entrarán en la pieza de prueba. Si su componente tiene varias aberturas, debe cerrarlas utilizando tapones. Su objetivo debe ser capturar el aire o el fluido en el interior de los componentes durante un breve periodo de tiempo.
Utilizar el adaptador y el racor correctos también es crucial a la hora de conectar máquinas con componentes. El uso de un racor incorrecto puede provocar fugas de aire o líquido. El uso de un manómetro calibrado también es vital. Este manómetro o sensor se coloca generalmente en el interior del componente. Así se obtiene una lectura exacta de la presión en el interior de la pieza sometida a prueba.
4- Llenar o presurizar el componente
Una vez conectada la máquina de pruebas al equipo de pruebas, presurice los componentes. Como he dicho antes, hay principalmente dos tipos de pruebas de presión. En la prueba de presión hidrostática, el líquido se añade a los componentes.
Este líquido se introducirá en el componente a través de la manguera. En las pruebas de presión neumática, generalmente se introduce gas inerte en el interior del componente sometido a prueba. Recuerde que la introducción de líquido en el componente puede causar problemas de corrosión.
Recomiendo encarecidamente añadir un agente anticorrosión al fluido. Esto evitará problemas de corrosión en los componentes. Recuerde, debe llenar lentamente el aire o el fluido dentro de los componentes. Si lo haces inmediatamente, este repentino aumento puede causar fallos o reventones en el componente.
5- Aplique la presión de prueba y manténgala en el nivel deseado
Una vez que el componente esté lleno de líquido o aire, debe aumentar la presión. Recuerde que este aumento de presión debe ser constante. Si aumenta la presión rápidamente, provocará una tensión extrema en el equipo. Como resultado, su pieza o equipo puede fallar o dañarse.
La cuestión es cómo aumentar la presión dentro del equipo. Las máquinas de ensayo antiguas vienen con bombas manuales. Usted puede utilizar esta bomba para poner constantemente más aire o líquido dentro del equipo. Esto aumentará la presión dentro de la pieza. Además, modernas máquinas de ensayo vienen con sistemas de control automatizados para ajustar la presión.
Cuando alcance la presión objetivo, debe dejar de aumentar la presión. La presión objetivo suele ser 1,5 veces la presión de trabajo de la pieza específica. Por ejemplo, si está probando una tubería que está diseñada para soportar una presión de 100 psi durante su uso. En tal caso, la presión objetivo será de 150 PSI.
6- Controlar el manómetro e inspeccionar el componente
Como he dicho antes, el manómetro se utiliza para comprobar la presión dentro del componente. Una vez alcanzada la presión deseada, hay que mantenerla en ese nivel. Es el momento de analizar e inspeccionar el elemento sometido a prueba.
Debe comprobar si hay fugas o grietas en el componente. Si observa alguna fuga, significa que el componente es débil y no puede mantener la presión. Sin embargo, si el producto ha mantenido su calidad, es fiable y seguro de usar. Además, también debe comprobar el estado de las juntas, soldaduras y accesorios.
Son puntos en los que pueden producirse pequeñas fugas. La presión debe mantenerse al mismo nivel durante un tiempo prolongado. Si observa alguna disminución en el manómetro, significa que hay una fuga que no es visible. Si todo se ve bien, indica que el equipo ha superado la prueba de presión.
Tipos de pruebas de presión
Principalmente, hay dos tipos principales de pruebas de presión. Estos tipos varían entre sí en cuanto al medio de prueba. He aquí sus nombres:
- Pruebas de rotura
- Pruebas neumáticas
- Pruebas hidrostáticas
Analicemos estos dos tipos con más detalle:
1- Pruebas neumáticas
En esta prueba de presión, el aire o gas inerte, es decir, nitrógeno, se utiliza como medio de prueba. El componente sometido a prueba se llena de gas. Curiosamente, las moléculas del gas pueden comprimirse. Esto significa que el gas del interior del equipo sometido a prueba almacena más energía.
Si se produce un accidente o una fuga, el gas comprimido del interior del componente puede volverse violento. Por tanto, puede provocar un accidente grave. Como es sabido, los gases pueden escapar muy rápidamente. Esto hace que las pruebas neumáticas sean más sensibles y permitan detectar pequeñas fugas con eficacia. Las tuberías de gas, los depósitos de aire y diferentes componentes de aeronaves se someten a este tipo de pruebas.
2- Prueba hidrostática
En este tipo de prueba de presión, se utiliza fluido como medio de prueba en lugar de gas. Este fluido se introduce en el equipo sometido a prueba. Curiosamente, las moléculas de los líquidos no son compresibles en gran medida.
Si esto ocurre, el fluido del interior del equipo no provoca una gran explosión que podría herir a los operarios cercanos. Si hay un problema de fuga, se verán pequeñas gotas de agua procedentes de los puntos de fuga. Se trata de una de las pruebas más utilizadas en diferentes industrias debido a su mayor seguridad. Puede utilizarse para probar tuberías, calderas, intercambiadores de calor y pequeños depósitos de almacenamiento de agua.
3- Prueba de presión de rotura
En las pruebas anteriores, el equipo soporta una presión superior a 1,5 veces su presión de trabajo. ¿No es cierto? Los operarios no aumentan la presión más allá de este límite. Sin embargo, en las pruebas de rotura, el operario sigue aumentando la presión. Al final, llega un momento en que el equipo de prueba falla y revienta. Esto nos ayuda a saber cuánta presión puede soportar una pieza antes de fallar.
Si un producto se rompe rápidamente, se considera de baja calidad y viceversa. Hay otro tipo de prueba de presión conocida como prueba de ensayo. Se realiza para garantizar que el componente funciona si la presión supera los límites de la presión de trabajo. Todas las pruebas se realizan a una presión superior al rango de presión de trabajo específico. Esto reduce la necesidad de esta prueba.
Conclusión
Las pruebas de presión son una forma excepcional de detectar la calidad de distintos componentes y productos. Es beneficioso tanto para los fabricantes como para los clientes. Las piezas que superan las pruebas de presión suelen ser más fiables y seguras de usar aunque la presión aumente más allá de su rango de trabajo.
Como he dicho antes, la prueba de presión comprueba el producto a una presión 1,5 veces superior a la presión de trabajo. En este artículo, he tratado los aspectos básicos de la prueba de presión y cómo funciona. Recuerde que esta prueba puede causar accidentes mortales si se realiza incorrectamente. Además, sólo los operadores expertos con las habilidades y la formación adecuadas deben realizar esta prueba.