Prueba de presión de un sistema con nitrógeno seco

El uso de nitrógeno seco para probar la presión de un sistema es un método muy eficaz para verificar que un sistema no tenga fugas. De hecho, creo que es más confiable que utilizar una prueba de vacío permanente que normalmente se realiza después de la evacuación.

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La prueba de presión de un sistema con nitrógeno seco prueba el sistema bajo una presión positiva, que es su estado operativo normal. Además, si hay una junta suelta cuando está en estado de vacío, es posible que el material de relleno entre en la junta, creando un sello temporal y un resultado falso positivo, pero tendrá fugas cuando esté presurizado.

Al dejar un sistema bajo una prueba de presión de nitrógeno, si la temperatura del nitrógeno cae, también lo hará su presión. Esto podría hacerle creer que hay una pequeña fuga cuando, en realidad, el sistema está hermético. La ligera caída de presión es en realidad el resultado de una caída de temperatura y no de una fuga del sistema.

Utilizando la ley del gas ideal y un poco de matemática, puede determinar la caída de presión aceptada como resultado de una caída de temperatura. La Ley de los Gases Ideales establece:

PV/nRT

Donde P = Presión absoluta del gas, medida en psiaV = Volumen del gasn = Cantidad de gas medida en molesR = Constante del gas idealT = Temperatura en Rankin (°R)

Al comparar dos estados de un gas, podemos reescribir la fórmula como:

(P1V1/nRT1) = (P2V2/nRT2)

Cuando usamos nitrógeno seco para presurizar un sistema de refrigeración, podemos asumir que el volumen (V), n y R son valores fijos y no cambiarán, por lo que podemos volver a escribir la fórmula para:

P1/T1 = P2/T2

Podemos resolver P2 y ahora la nueva fórmula queda:

P2 = T2 * (P1 / T1))

Entonces, por ejemplo, considere un sistema que está presurizado a 150 psig con una temperatura ambiente de 80°F y se deja bajo esta presión durante la noche. Al día siguiente, la temperatura ambiente desciende a 70°F, por lo que esperaríamos que la presión del nitrógeno también bajara ligeramente, no debido a una fuga, sino debido al cambio de temperatura. Usando nuestra nueva fórmula y convirtiendo la temperatura de Fahrenheit a Rankin y de psig a psia, podemos predecir el ligero cambio en la presión:

P2 = (70°+459,67) * ((150+14,7)/(80°+459,67))

P2 = 529,67 * (164,7/539,67)

P2 = (161,64 psia – 14,7) = 146,95 psig

Ver una ligera caída de presión no sería consecuencia de una fuga sino de un cambio de temperatura. Sin embargo, si la presión hubiera caído por debajo de 146,95 psig, entonces es probable que haya una fuga que deba localizarse y repararse.

Algunos manómetros digitales tienen una función de presión de prueba, que utiliza una sonda de temperatura para compensar el cambio de temperatura durante la prueba. Estos mostrarán una pérdida real de presión como resultado de una posible fuga y no un cambio de temperatura durante un período de tiempo específico. Esta puede ser una característica muy útil para usar en un colector digital, ya que le evitará tener que hacer cálculos durante la prueba.

Entonces, la próxima vez que pruebe la presión de un sistema con nitrógeno seco y la temperatura ambiente cambie, debe calcular el cambio de presión aceptado antes de concluir que hay una pequeña fuga dentro del sistema.

Joe Marchese es autor, instructor y contratista de servicios HVACR. Puede comunicarse con él en [email protected].