Una fuga es una forma (generalmente una abertura) para que el líquido escape de un contenedor o de un sistema que contenga líquido , como un tanque o el casco de un barco , a través del cual el contenido del contenedor puede escapar o la materia exterior puede ingresar al contenedor. Las fugas suelen ser involuntarias y, por lo tanto, no deseadas. La palabra fuga generalmente se refiere a una pérdida gradual; una pérdida repentina generalmente se llama derrame .
La materia que entra o sale puede ser gas , líquido , una pasta muy viscosa o incluso un sólido , como un sólido granulado o en polvo u otras partículas sólidas.
A veces, la palabra " fuga " se usa en sentido figurado. Por ejemplo, en una filtración de noticias, la información secreta se hace pública.
Según ASTM D7053-17, la fuga de agua es el paso de agua (líquida) a través de un material o sistema diseñado para evitar el paso del agua.
Tipos y posibles causas
Los tipos de aberturas de fugas incluyen perforaciones, cortes, herrumbre u otro orificio de corrosión , fugas muy pequeñas (posiblemente en soldaduras imperfectas ), grietas o microfisuras, o sellado inadecuado entre componentes o piezas unidas. Cuando hay una perforación, a menudo se pueden ver el tamaño y la forma de la fuga, pero en muchos otros casos, el tamaño y la forma de la abertura de la fuga pueden no ser tan obvios. En muchos casos, la ubicación de una fuga se puede determinar al ver que el material gotea en un lugar determinado, aunque la abertura de la fuga en sí no es obvia. En algunos casos, se puede saber o sospechar que hay una fuga, pero incluso se desconoce la ubicación de la fuga. Dado que las aberturas de las fugas son a menudo tan irregulares, las fugas a veces se dimensionan por la tasa de fuga, como en el volumen de fluido filtrado por vez, en lugar del tamaño de la abertura.
Los tipos comunes de fugas para muchas personas incluyen fugas en los neumáticos de los vehículos , lo que hace que el aire se escape y provoque un pinchazo de los neumáticos, y fugas en los contenedores que derraman el contenido. Las fugas pueden ocurrir o desarrollarse en muchos tipos diferentes de sistemas de fluidos domésticos, de construcción, de vehículos, marinos, de aviones o industriales, ya sea que el fluido sea un gas o líquido. Las fugas en vehículos hidráulicos sistemas como freno o de dirección asistida líneas podrían causar outleakage de freno o de dirección de potencia resultante líquidos en la insuficiencia de los frenos, la dirección asistida, o de otro sistema hidráulico. También son posibles fugas de refrigerante del motor, particularmente en el radiador y en el sello de la bomba de agua , líquido de transmisión , aceite de motor y refrigerante en el sistema de aire acondicionado . Algunos de estos líquidos para vehículos tienen diferentes colores para ayudar a identificar el tipo de líquido que se escapa. Una batería de zinc-carbono es un ejemplo de un sistema de fugas fáciles; los electrolitos dentro de la celda a veces se escapan de la carcasa de la celda y causan daños a un aparato electrónico. [1]
El sistema de suministro de agua o un sistema de aguas residuales en una casa u otro edificio puede tener una fuga en cualquiera de los numerosos lugares, provocando goteos o derrames de agua. Las fugas de gas , por ejemplo, en las líneas de gas natural , permiten la fuga de gas inflamable y potencialmente explosivo , lo que genera una situación peligrosa. Pueden producirse fugas de refrigerante en refrigeradores o sistemas de aire acondicionado, grandes y pequeños. Algunas plantas industriales, especialmente las plantas químicas y de energía , tienen numerosos sistemas de fluidos que contienen muchos tipos de sustancias químicas líquidas o gaseosas, a veces a alta temperatura y / o presión . Un ejemplo de una posible ubicación industrial de una fuga entre dos sistemas de fluidos incluye una fuga entre la carcasa y los lados del tubo en un intercambiador de calor , contaminando potencialmente uno o ambos sistemas de fluidos con el otro fluido. Un sistema que mantiene un vacío total o parcial puede tener una fuga que provoque una fuga de aire del exterior. Los procedimientos y / o equipos de materiales peligrosos pueden verse involucrados cuando se producen fugas o derrames de materiales peligrosos. Las fugas durante el transporte de materiales peligrosos pueden resultar en peligro; por ejemplo, cuando ocurren accidentes. Sin embargo, incluso las fugas de vapor pueden ser peligrosas debido a la alta temperatura y energía del vapor.
Las fugas de aire u otros gases de globos aerostáticos , dirigibles o cabinas de aviones pueden presentar situaciones peligrosas. Una fuga podría incluso estar dentro de un cuerpo, como un orificio en el tabique entre los ventrículos del corazón que causa un intercambio de sangre oxigenada y desoxigenada, o una fístula entre las cavidades corporales, como entre la vagina y el recto .
Puede haber numerosas causas de fugas. Las fugas pueden ocurrir desde el principio incluso durante la construcción o la fabricación / montaje inicial de los sistemas de fluidos. Es posible que las tuberías , los tubos , las válvulas , los accesorios u otros componentes estén mal unidos o soldados. Los componentes con roscas pueden estar mal atornillados. Las fugas pueden deberse a daños; por ejemplo, pinchazos o fracturas. A menudo, las fugas son el resultado del deterioro de materiales por desgaste o envejecimiento, como oxidación u otra corrosión o descomposición de elastómeros o materiales poliméricos similares utilizados como juntas u otros sellos . Por ejemplo, el desgaste de las arandelas de los grifos hace que el agua gotee en los grifos. Las grietas pueden ser el resultado de un daño total o el desgaste por estrés, como falla por fatiga o corrosión, como agrietamiento por corrosión bajo tensión . El desgaste de una superficie entre un disco y su asiento en una válvula podría causar una fuga entre los puertos (entradas o salidas de la válvula). El desgaste de la empaquetadura alrededor de un vástago de válvula giratorio o un eje de bomba centrífuga giratoria podría convertirse en una fuga de fluido al medio ambiente. En el caso de algunas bombas centrífugas que funcionan con frecuencia, se espera tal fuga que se toman las medidas necesarias para eliminar la fuga. De manera similar, el desgaste de los sellos o el empaque alrededor de las bombas accionadas por pistón también podría convertirse en una fuga al medio ambiente.
La diferencia de presión entre ambos lados de la fuga puede afectar el movimiento del material a través de la fuga. Los fluidos normalmente se moverán del lado de mayor presión al lado de menor presión. Cuanto mayor sea la diferencia de presión, más fugas habrá normalmente. Las presiones de fluido en ambos lados incluyen la presión hidrostática , que es la presión debida al peso desde la altura del nivel de fluido por encima de la fuga. Cuando las presiones son aproximadamente iguales, puede haber un intercambio de fluidos entre ambos lados, o poco o ningún movimiento neto de fluido a través de la fuga.
Pruebas
Los contenedores, recipientes, recintos u otros sistemas de fluidos a veces se prueban en busca de fugas, para ver si hay alguna fuga y para encontrar dónde están las fugas para que se puedan tomar medidas correctivas. Existen varios métodos para la prueba de fugas , según la situación. A veces, una fuga de líquido puede producir un sonido que se puede detectar. Los neumáticos, los radiadores del motor y tal vez algunos otros recipientes más pequeños se pueden probar presurizándolos con aire y sumergiéndolos en agua para ver dónde salen las burbujas de aire para indicar una fuga. Si no es posible sumergirlo en agua, entonces se presuriza con aire y luego se cubre el área a analizar con una solución de jabón para ver si se forman burbujas de jabón, lo que indica una fuga. Otros tipos de pruebas de fugas de gas pueden implicar la prueba de los gases que se escapan con sensores que pueden detectar ese gas, por ejemplo, instrumentos de detección especiales para detectar gas natural. La ley de seguridad federal de EE. UU. Ahora requiere que las compañías de gas natural realicen pruebas para detectar fugas de gas aguas arriba de los medidores de gas de sus clientes. Cuando se utilizan líquidos, se pueden agregar tintes de colores especiales para ayudar a ver la fuga. Se pueden probar otras sustancias detectables en uno de los líquidos, como la solución salina, para encontrar una fuga en un sistema de agua de mar, o incluso se pueden agregar deliberadamente sustancias detectables para probar la fuga.
En ocasiones, los sistemas u otros recipientes recién construidos, fabricados o reparados se prueban para verificar que la producción o la reparación sean satisfactorias. Los plomeros a menudo prueban las fugas después de trabajar en un sistema de agua u otro fluido. A veces, se prueba la presión de un recipiente o sistema llenándolo con aire y se monitorea la presión para ver si baja, lo que indica una fuga. Una prueba que se usa con mucha frecuencia después de una nueva construcción o reparación es una prueba hidrostática , a veces llamada prueba de presión. En una prueba hidrostática, se presuriza un sistema con agua para buscar una caída de presión o para ver por dónde gotea. Se pueden realizar pruebas con helio para detectar fugas muy pequeñas, como cuando se prueban ciertas válvulas de fuelle o diafragma, fabricadas para un servicio de alta pureza y máxima pureza, que requieren una capacidad de baja tasa de fuga. El helio y el hidrógeno tienen moléculas muy pequeñas que pueden pasar por fugas muy pequeñas.
La prueba de fugas es parte de la gama de ensayos no destructivos NDT que se pueden aplicar a una pieza para verificar su conformidad; Dependiendo del material, la presión, las especificaciones de estanqueidad, se pueden aplicar diferentes métodos. Se han definido estándares internacionales para ayudar en estas elecciones. Por ejemplo, BS EN 1779: 1999; se aplica a la evaluación de la estanqueidad mediante indicación o medición de la fuga de gas, pero excluye los métodos hidrostáticos, ultrasónicos o electromagnéticos. También se aplican otras normas:
- BS EN 13184: 2001 Ensayos no destructivos. Prueba de fugas. Proceso de cambio de presión
- BS EN 13185: 2001 Ensayos no destructivos. Prueba de fugas. Método de gas trazador
- BS EN 13192: 2002 Ensayos no destructivos. Prueba de fugas. Calibración de fugas de referencia para gases
En los intercambiadores de calor de carcasa y tubos , a veces se realizan pruebas de corrientes de Foucault en los tubos para encontrar ubicaciones en los tubos donde puede haber fugas o daños que eventualmente pueden convertirse en fugas.
Acción correctiva
En plantas complejas con múltiples sistemas de fluidos, muchas unidades interconectadas que contienen fluidos tienen válvulas de aislamiento entre ellas. Si hay una fuga en una unidad, sus válvulas de aislamiento se pueden cerrar para "aislar" la unidad del resto de la planta.
Las fugas a menudo se reparan tapando los orificios con fugas o usando un parche para cubrirlos. Los neumáticos con fugas a menudo se arreglan de esta manera. Las juntas, sellos, arandelas o empaquetaduras con fugas se pueden reemplazar. El uso de soldadura, soldadura, sellado o pegado pueden ser otras formas de reparar las fugas. A veces, la solución más práctica es reemplazar la unidad con fugas. Los calentadores de agua con fugas a menudo son reemplazados por los propietarios de viviendas o edificios.
Si hay una fuga en uno de los tubos de un intercambiador de calor de carcasa y tubos , ese tubo se puede tapar en ambos extremos con tapones de tamaño especial para aislar la fuga. Esto se hace en el plenum (s) en los puntos donde los extremos de los tubos se conectan a las placas de tubos. A veces, un tubo dañado pero que aún no tiene fugas se tapa de manera preventiva para evitar fugas futuras. La capacidad de transferencia de calor de ese tubo se pierde, pero generalmente hay muchos otros tubos para recoger la carga de transferencia de calor.
Ver también
- Explosión
- Emisiones fugitivas
- Agua no contabilizada
- Sello (mecánico)
Referencias
- ^ Cheng, E. et al., Química: una visión moderna 2 , Aristo-Wilson, Hong Kong, 2004
