¿Qué es un manómetro?
Un manómetro es un instrumento de medida de la presión en fluidos (líquidos y gases) en circuitos cerrados.
Miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor, presión manométrica.
Antes de entrar en el porqué de los fallos y de cómo solucionarlo, es importante entender previamente el funcionamiento interno de un medidor mecánico, el más popular de estos es el manómetro con tubo Bourdon.
Todos los manómetros de presión tienen un elemento sensor o elemento elástico que cambia alguna propiedad cuando son sometidos a la presión. Este cambio se manifiesta en una escala o pantalla calibrada directamente en las unidades de presión correspondientes.
El tubo Bourdon es un muelle hueco en forma de C dentro de la caja. A medida que el tubo recibe presión por los medios que entran en él, este tiende a enderezarse. Este movimiento se transmite a un mecanismo, unido al tubo Bourdon a través del link de conexión, en una medición de presión que se indica en la aguja.
Los manómetros son parte integral del sistema de alerta de una aplicación. Al medir constantemente la presión, estos instrumentos permiten a los usuarios ver cómo va un proceso. Los manómetros son robustos y pueden operar en condiciones difíciles. Sin embargo, incluso los instrumentos más resistentes experimentarán fallos si son usados en aplicaciones o condiciones inadecuadas.
Causas de los fallos de los manómetros
Cuando un manómetro no funciona como se espera, la causa puede proceder de al menos una de estas razones:
Vibraciones mecánicas del manómetro
La vibración es la principal causa de fallo de un manómetro, numerosos estudios han demostrado esta afirmación. La vibración tiene un impacto negativo en la precisión del manómetro y su funcionamiento; Es difícil leer la indicación de la aguja cuando el manómetro está vibrando. Adicionalmente, el daño continuo del mecanismo por la vibración, puede eventualmente mover la aguja del cero y/o producir lecturas inexactas.
Otra consecuencia de vibración exagerada, es que la aguja podría soltarse de su eje y también se podrían presentar pequeñas partículas (polvo de metal) en el interior del instrumento procedentes del desgaste del piñón y de los segmentos de engranaje lo que podría trabar el mecanismo.
Solución
Casi siempre llenar el instrumento con algún líquido viscoso es la forma más conveniente y rentable de proteger los manómetros de la vibración, generalmente se utiliza glicerina o silicona. El relleno de glicerina o de aceite de silicona actúan como un amortiguador para frenar el movimiento. También lubrican el piñón y otras piezas internas, reduciendo el desgaste y prolongando la vida útil del manómetro. Una segunda solución es alejar el manómetro de la fuente de la vibración, usando un sello con capilar.
manometros
Pulsaciones
La pulsación, se refiere a rápidos aumentos y disminuciones rítmicas de la presión del medio. Los principales signos visibles de una pulsación son el aleteo del indicador o que el Indicador esté suelto o en casos extremos, roto. Igual que las exageradas vibraciones, las pulsaciones pueden ocasionar dificultad para obtener una lectura precisa y desgaste de los componentes internos.
Solución
Igual que con las vibraciones, para las pulsaciones también aplica llenar el instrumento con líquido, pero la mejor solución son los tornillos restrictores y los amortiguadores de pulsaciones o snubbers.
tornillos reestrictores
Temperaturas extremas
Los diferentes medidores tienen diferentes tolerancias para las temperaturas extremas. Nos referimos tanto a temperaturas ambiente como y a la temperatura del medio de proceso.
Signos visibles de temperatura extrema:
El visor, carátula y/o el líquido de relleno se decoloran o tornan de un color normalmente amarillo, naranja, marrón o negro. Se puede presentar, además, que la carátula, la caja o el visor se derritan porque el medio es demasiado caliente.
Los riesgos que conllevan la exposición a una temperatura extrema son la dificultad para obtener una lectura precisa y la pérdida de precisión y funcionalidad.
Solución
Un sello de diafragma con capilar es la mejor solución, pues permite que la medición de presión ocurra a distancia de las temperaturas extremas del ambiente o del medio. Cuanto más largo es el recorrido, más calor se disipa antes de que la presión llegue al manómetro.
Otras alternativas son las torres de enfriamiento y los sifones cola de marrano.
sello de diafragma
La glicerina es el fluido de llenado más usado para manómetros, pero para temperaturas ambiente extremadamente frías o calientes, el aceite de silicona es la mejor opción, ya que con el paso del tiempo, no se decolorará por el calor ni se congelará en ambientes bajo cero.
- Picos de presión
Los picos se producen cuando la presión aumenta bruscamente y luego cae repentinamente, lo que puede provocar todo tipo de problemas a los medidores no diseñados para esta condición.
Signos visibles de picos de presión:
- Indicador doblado, como una cola de pescado o un anzuelo, resultado de la frecuente percusión o tropiezo brusco de la aguja sobre el perno de tope.
- Indicador roto o golpeado fuertemente en el tope.
- Perno de tope roto.
Riesgos que conllevan los picos de presión:
- Aumento del desgaste por el exagerado movimiento de los componentes.
- Pérdida de precisión y funcionalidad.
- Tubo Bourdon partido, liberándose los medios.
Solución
Al igual que con la pulsación, una buena solución para amortiguar los efectos de los picos de presión es utilizar un manómetro lleno de líquido y/o accesorios como restrictores o amortiguadores. Otra forma de evitar que se dañen los indicadores y las partes internas, es sustituir el manómetro por uno que tenga un rango de presión más alto. Una buena regla empírica es elegir un manómetro que pueda operar con el doble de la presión máxima esperada.
picos de presion
- Corrosión
Muchas industrias trabajan con productos químicos agresivos: ácido fluorhídrico en las refinerías, floculantes y cloro en el tratamiento de aguas residuales, gases clorados en la producción de fibra óptica, etc.
El principal signo de la corrosión es la decoloración y deterioro de la caja del indicador, de la aguja, conexión y carátula, conllevando a la pérdida de precisión y funcionalidad.
Solución
Aislar el manómetro de los productos químicos agresivos utilizando un sello de diafragma fabricado en materiales resistentes a la corrosión apropiados: aceros inoxidables 316L y 316 TI, Hastelloy®, Monel®, Inconel®, tántalo y titanio. Los metales pueden dejarse tal cual o, para mayor protección, revestidos con Teflon® u oro.
- Mal uso y/o abuso
Los medidores parecen robustos, especialmente los medidores de proceso más grandes, pero no están diseñados para ser asideros o puntos de apoyo. A menudo se ven evidencias de maltrato de los medidores. Operarios se sujetan a un medidor mientras mueven objetos en su proceso, o se apoyan en ellos con los pies para subirse a una estructura. Esta práctica no sólo es insegura, sino que aumenta las posibilidades de daños y fallos en los medidores.
Los siguientes son signos de mal uso y/o abuso: Caja agrietada, visor roto, pérdida del líquido de llenado, manómetro y/o conexión de proceso torcidos o doblados. Todo esto conlleva a la pérdida de la funcionalidad del manómetro.