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Todo lo que debes saber de las pruebas de fugas con helio

Las fugas en tus productos pueden causar problemas; desde fugas inconvenientes, como la llanta de su bicicleta o una taza de café, hasta algo más serio, como una fuga de algún gas o una fuga de combustible en tu automóvil.

Para garantizar la calidad de retención de un producto ya sea que contenga un líquido o un gas, dichos productos deben tener un cierto nivel de seguridad que evite una fuga no deseada. Cabe mencionar que, no es posible que un producto sea 100 % hermético a las fugas, pero siempre se pueden reducir las fugas al nivel más bajo posible para mitigar cualquier fuga peligrosa.

Para evaluar si un producto es seguro de usar sin temor a fugas, debemos asegurarnos de que la fuga se puede cuantificar y después debemos realizar una prueba de fugas. Al usar helio como medio de detección de fugas, podemos cuantificar las fugas de manera segura, precisa y confiable, incluso para fugas que son tan pequeñas que la llanta de un automóvil tardaría décadas en desinflarse.

El helio es un elemento increíblemente versátil y el hecho de que sea inerte (y por lo tanto seguro) lo hace muy adecuado para muchas aplicaciones. Las moléculas de helio son algunas de las moléculas más pequeñas conocidas hasta el día de hoy, esto les permite «fugarse» a través de orificios muy pequeños, por tal motivo el helio es el gas trazador perfecto para realizar pruebas de fugas en todo tipo de productos como; Radiadores, tanques de gasolina, aires acondicionados, amortiguadores y muchos más.

El único problema que tenemos con el helio cuando se usa como gas de prueba es su gran abundancia en el aire. Es posible que 5 partes por millón no parezca una gran cantidad, pero cuando considera el volumen de aire que nos rodea, esta cifra es significativa y puede interferir con los resultados de las pruebas de fugas. Es por eso que usamos cámaras de prueba de fugas.

Al monitorear el entorno en el que estamos y eliminar la mayor cantidad de helio posible, podemos asegurarnos de no contar las 5 partes por millón en la atmósfera y obtener resultados más precisos. Por lo tanto, cualquier remanente se considerará adicional y nos dará nuestra tasa de fuga cuantificable. El proceso es relativamente simple en teoría, pero mucho más completo en la práctica:

  • Coloca un tanque de combustible o algún producto en una cámara de vacío.

  • Evacue (generando vacío) la mayor cantidad de gas posible tanto del tanque de combustible como de la cámara de prueba es necesario tener un canal adecuado para mantener separados el interior y el exterior del tanque.

  • Inyecta helio en el tanque o producto.

En esta etapa, el tanque tiene una presión ligeramente más alta que el área circundante dentro de la cámara de vacío, por lo tanto, cualquier gas dentro del tanque será expulsado hacia la cámara, después podremos abrir la cámara a nuestro espectrómetro de masas y medir los resultados obtenidos.

La ventaja de hacer esto es que podemos ahorrar mucho tiempo. Al utilizar el comportamiento natural del gas presurizado a nuestro favor, las tasas de producción se pueden lograr sin comprometer la calidad.

La tecnología para cuantificar gases durante muchas décadas ha estado disponible. Al separar las moléculas mediante ionización, podemos distinguir de qué está compuesto una sustancia gaseosa y en qué grado están presentes estos gases. Esto forma la base de la detección de fugas de helio. Cuando se combina con un background controlado, podemos demostrar de manera concluyente cuánto helio contiene una muestra de gas. Con esto en mente, podemos manipular nuestro entorno y adaptar estos principios a las pruebas de fugas.

Tomemos como ejemplo la cámara de aire de nuestro neumático de bicicleta; para probar, simplemente presurice con aire, sella usando una válvula o tapa de válvula, sumérjala y busque burbujas. Estas burbujas se forman como resultado del escape de gas; la presión en el interior del tubo es mayor que en el exterior, y el gas, naturalmente, trata de igualar las presiones. Si no podemos ver ninguna fuga, podemos optar por reemplazar el aire con un gas trazador, como el helio, e introducir un espectrómetro de masas. Este es un método totalmente legítimo para encontrar una fuga, aunque puede requerir tiempo, paciencia y habilidad; no estaría más allá del operador casual y puede producir resultados satisfactorios. Pero, ¿qué pasa si el operador no tiene tiempo para buscar fugas en todas y cada una de las cámaras de aire?

Veamos otro ejemplo. Se ha demostrado que los hidrocarburos producidos por la evaporación del combustible de los vehículos y que el sol calienta suavemente contribuyen significativamente al calentamiento global, y con un estimado de 1420 millones de vehículos en las carreteras, es fácil ver cómo esto podría ser un problema. La demanda de automóviles nuevos está elevando cada vez más las tasas de producción. No sería factible que un operador busque un gas trazador en todos y cada uno de los tanques de combustible, ¡así que debemos industrializar el proceso!

Por supuesto, hay muchos otros factores a considerar; un tanque de combustible no está necesariamente diseñado como un recipiente de retención de presión, aunque se requiere que contenga algo de presión; y los cambios de temperatura externos afectarán la presión; esto debe estar contenido dentro de un producto ligero y fácil de fabricar. El grosor de la pared de un tanque de combustible de HDPE moldeado por soplado suele estar entre 1 y 2 mm, lo que significa que el diferencial de presión es relativamente bajo. Todos estos son factores que nuestros ingenieros pueden tener en cuenta al configurar una nueva maquinaria de prueba de fugas.

Nosotros te podemos ayudar a garantizar que la prueba de fugas sea eficiente y proporcione datos de prueba precisos. Estos factores se tienen en cuenta para garantizar que su producto sea seguro, confiable y adecuado para su propósito, y los procedimientos de prueba están diseñados para evitar que se produzca un cuello de botella en su producción.

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