6 razones por las que los manómetros no superan las auditorías de instrumentos

Este artículo se publicó originalmente el 9 de junio de 2021 y se actualizó el 4 de marzo de 2024.

Los manómetros desempeñan un papel fundamental en sus aplicaciones de proceso. Miden y controlan la presión de forma precisa y fiable para determinar si los sistemas de proceso funcionan con eficacia y eficiencia, o si es necesario realizar modificaciones o ajustes en el sistema. Esto contribuye a garantizar la seguridad de su personal, la eficacia de sus procesos y la calidad de sus productos.

Pero, ¿qué ocurre cuando los manómetros dejan de funcionar? Toda su operación está en peligro. Por eso las auditorías periódicas de los instrumentos son una buena práctica.

Ashcroft ha estado llevando a cabo auditorías integrales de instrumentos durante 10 años. Como jefe de producto para medidores de proceso, veo los resultados de estas auditorías y puedo decirle por qué los instrumentos fallan en primer lugar. La buena noticia es que la mayoría de estos "asesinos de instrumentos" que hemos identificado pueden prevenirse si se conocen las señales de advertencia. En este artículo, aprenderá los principales indicadores que le dicen que su manómetro puede estar fallando y los 6 problemas más comunes de los manómetros y las soluciones que encontramos en nuestras auditorías de instrumentos.

Cuando termine de leer, sabrá qué buscar y estará preparado para abordar cualquiera de estos problemas con antelación. Con esta información, podrá mantener sus procesos en marcha de forma segura, fluida y eficaz.

Señales de advertencia de fallo del manómetro 

Como todos los instrumentos, el mantenimiento de los manómetros es una de las claves para lograr y mantener la seguridad del personal, la eficacia de los procesos y la calidad de los productos. Una auditoría de instrumentos, por ejemplo, le facilita la identificación de problemas en los instrumentos y la ejecución de soluciones adecuadas antes de que se conviertan en problemas más importantes o generalizados. Esto le ayuda a ahorrar tiempo y dinero al evitar costosos trabajos de servicio, tiempos de inactividad no planificados y lesiones de los empleados relacionadas con el equipo o el proceso. 

Estos son los principales indicadores de problemas con los manómetros:

• Aleteo de la aguja. La aguja del manómetro se mueve continuamente de un lado a otro, lo que dificulta la lectura de la medida indicada.
  
• Manómetro que no responde. El componente puntero no se mueve en respuesta a los cambios en la presión de funcionamiento.
  
• Puntero abollado. Este señal de que el manómetro ha estado sometido a una fuerte subpresión o sobrepresión.
• Decoloración. La coloración amarillenta del líquido en la caja de un manómetro lleno de líquido suele indicar una temperatura ambiente elevada en el manómetro.
• Ventana del manómetro deformada o fundida. Este también es un signo de temperatura extremadamente elevada.
• Ventana o esfera recubiertas de negro. Cuando la ventana y la esfera del indicador están recubiertas de polvo negro, lo que provoca problemas de legibilidad. Esto es típicamente el resultado de la pulsación y/o vibración que causa el desgaste de los dientes del movimiento del manómetro.

Cada uno de estos signos (entre otros) es un indicador de problemas de calibre subyacentes. Si puede reconocerlos y comprender sus causas, estará mejor preparado para diagnosticar y resolver los problemas que puedan surgir en sus instrumentos de proceso. 

Los seis problemas más comunes de los manómetros y sus soluciones

La clave para superar los problemas de los instrumentos en aplicaciones críticas es comprender sus causas. A continuación presentamos algunos de los problemas de manómetros más comunes con los que nos hemos encontrado, incluyendo por qué se producen, qué efectos tienen sobre el instrumento y el funcionamiento o proceso general, y cómo resolverlos.

1. Pulsaciones/vibraciones excesivas

Problema. En los equipos de procesamiento, los picos de presión pueden provocar pulsaciones en los manómetros. Estas pulsaciones pueden afectar a la legibilidad de los manómetros debido a la fluctuación de la aguja y a la integridad de los manómetros debido a daños en los componentes.

Al igual que las pulsaciones, las vibraciones pueden provocar aleteo de puntero y daños en los componentes de los calibres. Pueden clasificarse en dos categorías: alta frecuencia/baja amplitud y baja frecuencia/alta amplitud. Las primeras provocan el aleteo de la aguja y daños en los dientes de los engranajes del movimiento centralizado del medidor en el segmento, mientras que las segundas provocan daños generalizados en los dientes de los engranajes en todo el segmento y un aumento de la tensión en el tubo de Bourdon.

Como regla general, si las pulsaciones o vibraciones provocan un movimiento de la aguja igual o superior al 5% de la escala máxima, debe tomar medidas para reducir su generación o su efecto sobre el instrumento.

Solución. Existen tres soluciones comunes para los problemas de los instrumentos derivados de pulsaciones y vibraciones excesivas:

• Amortiguación del movimiento/tubo. Puedes amortiguar el efecto de las pulsaciones/vibraciones en el manómetro llenando la caja con silicona, glicerina o halocarbono que incluya un tornillo de estrangulación integrado. Considera también un manómetro seco con movimiento amortiguado, como el Duragauge de Ashcroft con prestaciones PLUS!™ - un manómetro seco que funciona como un manómetro lleno de líquido amortiguando los efectos de la pulsación y la vibración.

• Instalación del conjunto del instrumento lejos de la fuente. Puede utilizar una línea capilar para montar el instrumento más lejos de la fuente de pulsaciones y vibraciones. Los capilares están disponibles en longitudes de 1 pie a 100 pies.

• Restricción del flujo del material de proceso. Puede reducir las pulsaciones que llegan al instrumento integrando un amortiguador de pulsaciones, un tornillo de mariposa, una válvula de aguja de acero o una junta dediafragma para amortiguar el flujo del material de proceso. Estos accesorios disipan las pulsaciones antes de que lleguen al instrumento.

2. Temperaturas bajas/altas

Problema. Los instrumentos están diseñados para utilizarse en un rango de temperatura específico. Utilizarlos a temperaturas fuera de este rango puede provocar daños importantes, dependiendo de su diseño y construcción. Por ejemplo:

• Los manómetros secos suelen estar diseñados para utilizarse a temperaturas ambiente inferiores a 93 °C (200 °F). Por encima de esta temperatura, pueden sufrir decoloración de la esfera, decoloración de la ventana (si es acrílica) o endurecimiento de la junta. Las temperaturas de proceso de los manómetros secos suelen estar comprendidas entre -20 °F (-20 °C) y 250 °F (121 °C).

• Los manómetros rellenos de líquido suelen estar diseñados para utilizarse a temperaturas ambiente de hasta 66 °C (150 °F). Por encima de esta temperatura, los manómetros rellenos de líquido pueden sufrir la lixiviación del material de la junta y la junta tórica y la decoloración del líquido de relleno. Las temperaturas extremadamente bajas y extremadamente altas también pueden provocar problemas de precisión en los instrumentos. Un manómetro seco estándar puede experimentar una ralentización del tiempo de respuesta puntual a bajas temperaturas.

La precisión del manómetro se ve afectada cuando la temperatura ambiente del manómetro supera la temperatura a la que fue calibrado. A título orientativo, si un manómetro se calibra a 20 °C (68 °F), la precisión se verá afectada en aproximadamente un 0,4% por cada 13,9 °C (25 °F).

Solución. Existen varias soluciones comunes para los problemas de los instrumentos derivados de temperaturas excesivamente altas o excesivamente bajas:

• Montaje del instrumento a distancia
  Puede instalar el instrumento lejos del proceso con un capilar para protegerlo de temperaturas altas o bajas. Un soporte para montaje en tubería del medidor es una opción conveniente disponible cuando se monta el medidor remotamente. El capilar Ashcroft está clasificado para temperaturas de -300 °F a 750 °F (-184 °C a 399 °C). Una simple longitud de 5 pies de capilar entre el instrumento y el proceso es muy eficaz para aumentar las bajas temperaturas y disminuir las altas temperaturas.

• Montaje directo del instrumento
  El Ashcroft® ^MicroTube™ o sifones con aletas son dispositivos rígidos montados directamente al instrumento y luego al proceso por lo que no hay necesidad de considerar cómo montar el instrumento si fuera montado remotamente. El sifón ^MicroTube™ se ha diseñado para presiones de proceso de hasta 5000 psi y temperaturas de proceso de hasta 800 °F (427 °C). El sifón con aletas sifón con aletas está diseñado para presiones de proceso de hasta 3000 psi y temperaturas de proceso de hasta 700 °f (371 °c). 700 °F (371 °C). Ambos dispositivos son buenos disipadores de temperatura.
  
  
• Incorporación de un sifón de espiral o pigtail para aplicaciones de vapor
  Estos sifones, cuando se acoplan al instrumento, pueden reducir la temperatura en aplicaciones de vapor. Un sifón en espiral se utiliza para el montaje vertical, mientras que un sifón en espiral se utiliza para el montaje horizontal. Antes de la instalación, el bucle del sifón debe llenarse de agua. El agua actúa como barrera para proteger el instrumento de la temperatura elevada y de los efectos nocivos del golpe de ariete, típico de las aplicaciones de vapor.

3. Picos de presión

Problema. Los picos de presión tienen muchas causas, como el golpe de ariete, el accionamiento demasiado rápido de las válvulas, el mal funcionamiento de los equipos o la congelación del fluido de proceso. Los manómetros sometidos a estas condiciones suelen mostrar signos de daños, como un puntero abollado, un tubo roto o deformado o un engranaje de segmento roto. Estos daños pueden hacer que el instrumento no responda a los cambios en las condiciones del proceso o que falle por completo, lo que puede dar lugar a un mal funcionamiento o rendimiento del proceso.

Los picos o sobrepresiones de presión más allá del rango de escala completa de un manómetro o la sobrepresión pueden provocar la degradación de la precisión, el fallo del manómetro o la rotura del tubo bourdon.

Solución. Hay muchas soluciones si experimenta problemas con los instrumentos derivados de los picos de presión, entre ellas: 

• Integración de un tope interno
  Puede integrar un tope interno/parada de sobrecarga para aumentar la presión de prueba del manómetro. Este dispositivo suele aumentar la presión de prueba en un 20% adicional.

• Instalación de una válvula limitadora de presión (PLV) o de un manómetro con capacidad de sobrepresión elevada
  Este dispositivo accesorio puede ajustarse para que se cierre en el rango de escala completa del manómetro. Cuando la presión del proceso cae por debajo de la presión del rango de escala completa del manómetro, la PLV se restablecerá y permitirá que la presión del proceso fluya a través del instrumento. Otraopción a considerar es un manómetro con capacidad de alta sobrepresión como el Ashcroft T6500 con la opción XRA. Este manómetro permite una sobrepresión de hasta 400% del rango del manómetro.

• Selección de un nuevo manómetro con la presión nominal adecuada
  Debe elegir un manómetro nuevo que se adapte a la presión máxima de funcionamiento. Para una legibilidad óptima, la aguja del manómetro debe funcionar normalmente a las 12:00 en la esfera. Si la presión normal de funcionamiento del manómetro es de 50 psi, elija un rango de escala completa que sea el doble del rango de funcionamiento o 0/100 psi.

4. Atasco del instrumento

Problema. Los instrumentos instalados en equipos para procesos "sucios" -es decir, procesos en los que intervienen partículas, lodos y fangos- son muy susceptibles de atascarse. El material del proceso puede atascarse en las superficies internas del instrumento a medida que fluye por el sistema, lo que puede dificultar el funcionamiento del instrumento y la eficacia del proceso.

Solución. Dependiendo del problema concreto, hay varias opciones entre las que elegir:

• Sila conexión a proceso del instrumento es susceptible de acumularse u obstruirse con el medio de proceso, puede evitar la obstrucción aislando el instrumento del medio de proceso mediante un sello de diafragma o un anillo deaislamiento. un sello de diafragma o un anillo de aislamiento.

• Cuando la obstrucción de la junta de diafragma sea un problema, considere la posibilidad de utilizar una conexión de lavado. Está diseñada para eliminar la acumulación de medios de proceso en la junta. Conectar una válvula a la conexión de lavado es ideal para controlar el caudal del proceso.

• Para lodos o fangos pesados, considere un anillo de aislamiento. Este diseño de 360 grados para el flujo del proceso hace que los atascos sean prácticamente imposibles. Para obtener más información, lea Cuándo utilizar una junta de diafragma frente a un anillo de aislamiento. 

5. Corrosión de los instrumentos

Problema. Las partes húmedas de un instrumento deben ser compatibles con el material del proceso. De lo contrario, el instrumento puede corroerse durante su uso, lo que puede afectar a la calidad del producto y del proceso. En condiciones de proceso severas, los medios de proceso que no sean compatibles con las partes húmedas del instrumento provocarán el fallo final del instrumento, haciendo que los medios se escapen al medio ambiente. Esto se convierte en un problema de seguridad en el que los operarios pueden resultar heridos o, en casos extremos, perder la vida.

Solución. Si quiere evitar problemas en los instrumentos derivados de la corrosión, debe asegurarse de que el material de las piezas húmedas del instrumento es adecuado para la composición, concentración y temperatura del material del proceso. Si no es posible elegir un material húmedo compatible, puede integrar un sello de diafragma/aislador de instrumento o anillo de aislamiento construido de un material apropiado para el proceso. Consulte la Guía de Selección de Materiales y Corrosión Ashcroft® para obtener orientación sobre la compatibilidad del proceso.

6. Abuso de instrumentos 

El problema. Los instrumentos son equipos delicados. Si bien la integración de los elementos de diseño y accesorios adecuados puede ayudar a protegerlos de daños durante aplicaciones de servicio severas, no puede protegerlos contra el abuso, es decir, la instalación o el uso incorrectos. Instalar o utilizar los instrumentos de forma incorrecta puede causar daños importantes, que pueden provocar errores de medición o fallos en los componentes.

Solución. Instale, utilice y mantenga siempre sus instrumentos correctamente. La instalación de instrumentos NPT requiere el uso de una llave de boca.

• No intente instalar y apretar el instrumento utilizando la caja del mismo. Esto suele causar daños irreparables en el instrumento.
• No utilice el instrumento como escalera una vez instalado, ya que esto plantea problemas de seguridad. No sólo puede dañarse el instrumento, sino que alguien puede resultar herido.
• Inspeccione periódicamente los instrumentos para comprobar su estado y funcionamiento.

¿Quiere saber más?

Ahora que conoce las razones más comunes por las que fallan los manómetros y las señales de advertencia que debe buscar, estará en una posición mucho mejor para mantener a su personal y sus procesos seguros y protegidos. 

En Ashcroft, estamos comprometidos a ayudar a los clientes a seleccionar los instrumentos adecuados para sus necesidades específicas. Contáctenos en cualquier momento para hablar con uno de nuestros expertos en la industria o solicite una auditoría Critical Application Solutions Experts® (CASE®) para su empresa. Lea 4 importantes ventajas de las auditorías de aplicación crítica de instrumentos para obtener más información.

Mientras tanto, aquí tiene otros artículos que pueden interesarle. 

• Cómo identificar su manómetro y obtener el recambio adecuado
• ¿Cómo afecta la temperatura al rendimiento de los manómetros?
• ¿Cómo seleccionar la gama de manómetros adecuada?
• ¿Con qué frecuencia debo comprobar la calibración de mi manómetro?

Para saber más sobre los fallos de los equipos a presión, descargue nuestro eBook: