Por qué no se recomienda rellenar los aisladores en campo

A la hora de proteger sus instrumentos de presión de las duras condiciones de proceso, los aislantes, como las juntas de diafragma o los anillos de aislamiento, son esenciales. Están diseñados para proteger eficazmente manómetros, interruptores y transmisores de medios corrosivos, partículas, pulsaciones y condiciones extremas. Sin embargo, la eficacia de estos conjuntos depende en gran medida de un factor importante: un llenado adecuado.

Ahí es donde entra el reto. En Ashcroft, a menudo nos preguntan si es aceptable agregar fluido de relleno a un sello de diafragma o anillo de aislamiento en el campo. A primera vista, puede parecer una solución rápida para un conjunto con fugas o insuficientemente lleno. Pero en realidad, intentar añadir fluido fuera de un proceso controlado puede ser problemático.

Lea este artículo para comprender la ciencia que hay detrás de la importancia del llenado de aisladores, por qué el llenado en campo puede añadir riesgos y qué puede hacer para mantener la fiabilidad de sus instrumentos. Cuando termine de leerlo, sabrá por qué el llenado de campo es arriesgado y las medidas que puede tomar para obtener lecturas precisas y seguras que duren años.

¿Cuál es la función del líquido de relleno en los dispositivos de aislamiento?

Los conjuntos de aislamiento, como las juntas de diafragma y los anillos de aislamiento, son dispositivos eficaces para proteger sus instrumentos de presión de la obstrucción, la corrosión y, en algunos casos, para adaptarse a temperaturas extremas. Una parte fundamental de estos sistemas es el fluido de llenado, que transfiere la presión del proceso desde el aislador hasta el elemento sensor.

Los fluidos de llenado se eligen cuidadosamente en función de la aplicación. Por ejemplo, 

• La silicona tiene un amplio rango de temperaturas, es sensible y se utiliza habitualmente en aplicaciones industriales generales o en procesos en los que las oscilaciones de temperatura son frecuentes.
  
  
• La glicerina es espesa y estable, y proporciona una excelente amortiguación en aplicaciones con fuertes pulsaciones, como bombas o compresores, pero está limitada en entornos de alta o baja temperatura, así como en aplicaciones de baja presión y vacío.
  
  
• El halocarburo es inerte y esencial para los medios oxidantes, lo que lo convierte en la elección preferida en servicios químicos y de cloro en los que otros fluidos podrían reaccionar peligrosamente.
  
  
• También hay fluidos específicos para aplicaciones especiales. Entre ellos se incluyen fluidos como la silicona alimentaria o la glicerina para procesos sanitarios en la producción de alimentos y bebidas o farmacéutica, opciones de alta temperatura como Syltherm (hasta 750 °F) para calor extremo y formulaciones de baja temperatura (hasta -150 °F) para procesos criogénicos.

Si queda aire atrapado en el conjunto, se comprime bajo presión, lo que altera la calibración. Con el tiempo, este error empeora a medida que cambia la temperatura del proceso, se producen picos de presión o pulsaciones en el sistema.

¿Por qué es importante el llenado controlado?

Hay una razón por la que Ashcroft ha utilizado un proceso de llenado preciso durante décadas: reduce el riesgo. Esto es lo que sucede entre bastidores cuando el conjunto aislante se llena correctamente:

• Montaje: Los componentes se ensamblan con el sellador de roscas adecuado para evitar fugas. Si se utiliza más de un instrumento, se ajustan para evitar sobrepresiones durante la calibración. Se retiran los tapones de mariposa, utilizados normalmente para el control de pulsaciones, para evitar restringir un llenado adecuado. Si se utiliza un capilar, se recomienda un fluido de llenado de menor viscosidad (10 cSt o menos).
  
  
• Evacuación por vacío: Una vez montado, un puerto de llenado se conecta a una bomba de vacío, que funciona durante un largo periodo de tiempo para extraer todo rastro de aire del sistema. El tiempo depende en gran medida de la potencia de la bomba de vacío.
  
  
• Preparación del fluido: La eliminación del aire también es crítica con el fluido de llenado antes del llenado. Esto es evidente durante el proceso de extracción, ya que se pueden ver literalmente las burbujas de espuma a medida que el aire se escapa.
  
  
• Llenado: Una vez realizado el vacío total, se introduce el líquido de llenado y se tira de él hasta el último rincón del conjunto. Ocasionalmente, los montadores de juntas (incluso los técnicos más experimentados) necesitan repetir el proceso por si acaso.
  
  
• Calibración: Una vez llenos, los instrumentos se comprueban con equipos de calibración trazables al NIST. Los manómetros se comprueban en varios puntos de su rango. Los interruptores se ejercitan varias veces y se verifican los puntos de ajuste. Los transmisores se comprueban en todas sus salidas. ASME B40.100 aconseja que la degradación de la precisión en un conjunto de sellado es típica. En Ashcroft, normalmente permitimos una tolerancia extra del 0,5% en los instrumentos cuando se instalan en un aislador.

Este proceso puede no parecer sencillo, pero es una práctica necesaria para garantizar una instrumentación fiable. Instrumentación diseñada para proteger a los operarios de situaciones peligrosas. Instrumentación diseñada para proteger equipos costosos, como sistemas de bombeo y patines de alimentación de productos químicos. Instrumentación que proporciona información crítica sobre el proceso para asegurarse de que las proporciones son aceptables, los tanques están llenos y las operaciones funcionan como se espera. 

¿Cuáles son los riesgos del llenado de campos?

Cuando se intenta rellenar el campo sin vacío, se corren algunos riesgos, entre ellos:

• Precisión reducida: Incluso una pequeña burbuja puede causar deriva, respuesta lenta y resultados de calibración pobres o inconsistentes.
  
  
• Llenados falsos: Si el fluido de llenado que se va a utilizar no ha sido completamente evacuado de aire, pequeñas (y algo benignas) burbujas entrarán en su ensamblaje. La calibración puede parecer correcta al principio, pero estas burbujas pueden acabar fusionándose en una burbuja mayor (y ahora destructiva). Esto, a su vez, puede causar problemas de calibración horas, días o semanas después.
  
  
• Afección a instrumentos sensibles: Los manómetros o interruptores de punto de ajuste bajo son especialmente vulnerables a condiciones peligrosas como la fluctuación de temperatura, cuyos efectos se amplifican con el aire atrapado.
  
  
• Peligros para la seguridad: Los datos erróneos pueden comprometer no solo los equipos, sino también la seguridad de los operarios y la calidad del proceso.

¿Por qué tendrías la tentación de rellenar el campo? 

Es más que probable que los instrumentos instalados sobre el terreno que requieren un ajuste del líquido de llenado presenten problemas subyacentes de mayor envergadura. Por ejemplo:

• El proveedor podría haber rellenado incorrectamente el conjunto durante el montaje inicial.
• Puede ser un ejemplo de "falso relleno", en cuyo caso el relleno de campos sólo enmascararía el problema en el mejor de los casos.
• Podría haber una fuga a través del elemento sensor. Si este es el caso, el llenado de campo es temporal y no aborda por qué el elemento sensor está goteando en primer lugar. 

Los conjuntos se construyen para que duren años, incluso décadas, sin perder llenado. Si no es así, la solución no es añadir más, sino averiguar qué ha fallado.

¿Cómo se puede resolver el problema de llenado de líquido real?

En lugar de rellenar el líquido, es mejor abordar proactivamente el problema real, que podría ser cualquiera de los siguientes:

• Problemas de material: Cambie a un material más resistente si la corrosión o la abrasión han puesto en peligro la junta.
• Problemas de temperatura: Añada dispositivos de disipación o cambie a conjuntos soldados para mayor protección y durabilidad.
• Problemas para los operarios: Las conexiones soldadas también pueden evitar que se aprieten o aflojen en exceso, lo que a menudo provoca fugas.

¿Quiere saber más?

La precisión de sus instrumentos de presión depende de la integridad del llenado. El proceso de vacío controlado es fundamental. Si intenta rellenar sobre el terreno, estará arriesgando la precisión, fiabilidad y seguridad de los instrumentos.

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