La norma ASTM E1003, titulada "Práctica Estándar para la Prueba Hidrostática de Fugas", establece procedimientos para detectar fugas en componentes presurizándolos internamente con un líquido. Es aplicable a sistemas de tuberías, válvulas y contenedores con secciones soldadas o ajustadas, diseñados para soportar presión interna y que pueden sellarse en sus extremos.

Alcance y Aplicabilidad

Esta práctica se utiliza principalmente en el control de calidad y la inspección en campo de sistemas destinados a retener líquidos. Sin embargo, no es lo suficientemente sensible para detectar fugas cuando se espera que gases tóxicos o explosivos se mantengan bajo presión.

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Procedimientos Básicos

La prueba hidrostática implica llenar completamente el componente con un líquido, como agua, y aplicar presión gradualmente hasta alcanzar el nivel requerido. Se mantienen dos procedimientos básicos:

1. Indicación de Caída de Presión: Este método mide la fuga total del sistema observando cualquier disminución en la presión durante un período específico.
2. Inspección Visual de Fugas: Se realiza una inspección visual para localizar fugas evidentes en las superficies externas del componente.

Además, se describe el uso de pruebas ultrasónicas previas para detectar fugas significativas antes de la prueba hidrostática.

Interferencias y Precauciones

Es esencial que las soldaduras y uniones, tanto internas como externas, estén libres de contaminantes como aceite, grasa, flujo o escoria, que puedan enmascarar las fugas. Las pruebas hidrostáticas no deben realizarse antes de una prueba de fugas con aire o gas trazador, ya que el líquido de prueba puede obstruir pequeñas fugas, afectando la precisión de pruebas posteriores. La temperatura del líquido de prueba debe ser igual o superior a la ambiental para evitar la formación de gotas en el exterior del componente. Para evitar fracturas frágiles, la presión de prueba no debe aplicarse hasta que el metal y el fluido de prueba estén a temperaturas similares, con un mínimo de 16 °C.

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Equipo Necesario

La práctica especifica el uso de manómetros calibrados con precisión adecuada para registrar pequeñas caídas de presión. Se recomienda que los manómetros tengan una precisión del 1% de la escala completa y que su rango de lectura sea al menos 1.5 veces, pero no más de 4 veces, la presión máxima de prueba. También se mencionan otros equipos como válvulas de alivio de presión, alarmas de presión, válvulas de cierre de emergencia, ventilas para aire atrapado, bombas de presión, medios líquidos de prueba, mangueras y accesorios de presión, y cámaras de protección para pruebas de alta presión.

Procedimientos Generales

Antes de la prueba, todas las aberturas del componente deben sellarse con tapones o cubiertas capaces de soportar la presión de prueba y que puedan retirarse completamente después de la misma. El fluido de prueba debe introducirse desde la parte inferior del objeto, con la ventila de aire atrapado en el punto más alto. Los componentes con una clasificación de presión inferior a la de prueba deben aislarse adecuadamente. Durante la presurización, se recomienda aumentar la presión gradualmente hasta el 50% de la presión de prueba y realizar una inspección inicial para detectar fugas, antes de aumentar lentamente hasta la presión final de prueba. La presión de prueba generalmente se sitúa entre el 75% y el 150% de la presión de diseño operativa. Tras mantener la presión durante el tiempo requerido, se examina el sistema para detectar fugas, inspeccionando todas las uniones y conexiones accesibles, así como las soldaduras de fijación cuando sea práctico. Después de la inspección, la presión debe liberarse lentamente, abriendo las ventilas de aire durante el drenaje para evitar el colapso del sistema de prueba.

Calificación del Personal y Agencias

Si se especifica en el acuerdo contractual, el personal que realiza las pruebas según esta práctica debe estar calificado de acuerdo con una práctica o estándar reconocido nacional o internacionalmente para la calificación del personal de ensayos no destructivos, como ANSI/ASNT CP-189, SNT-TC-1A, NAS-410 u otros documentos similares, y certificado por el empleador o la agencia certificadora, según corresponda. La práctica o estándar utilizado y su revisión aplicable deben identificarse en el acuerdo contractual. Asimismo, las agencias de ensayos no destructivos deben estar calificadas y evaluadas según lo descrito en la Especificación E543 de ASTM.

Importancia y Uso

Esta práctica es útil para pruebas de control de calidad e inspecciones de campo de sistemas de tuberías, válvulas y contenedores que se espera retengan líquidos. Sin embargo, no es lo suficientemente sensible para pruebas de fugas cuando se espera que gases tóxicos o explosivos se mantengan bajo presión.

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Consideraciones de Seguridad

La norma no aborda específicamente las preocupaciones de seguridad asociadas con su uso. Es responsabilidad del usuario establecer prácticas de seguridad, salud y medio ambiente adecuadas y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias antes de su uso.

En resumen, la norma ASTM E1003 proporciona un marco detallado para la realización de pruebas hidrostáticas de fugas en componentes diseñados para contener líquidos bajo presión, asegurando la integridad y seguridad de dichos sistemas a través de procedimientos estandarizados y reconocidos internacionalmente.