Como detectar um vazamento de tubo-na-junta do tubo usando um simples teste de pressão e um pedaço de papel?

O conjunto de tubos de PTFE é retirado de seu invólucro e uma das centenas de junções de tubo-a-folha de tubo é suspeita de um pequeno vazamento. Uma possibilidade é um teste de corante fluorescente sofisticado, mas há também um teste maravilhosamente simples, imediato e inesperadamente sensível que pode ser feito com nada mais do que uma linha de ar pressurizada e uma tira fina de papel comum. Você não pode ver o gás escapando de um vazamento, mas pode sentir seu jato fraco e invisível e, mais significativamente, pode fazê-lo vibrar visivelmente em um pedaço de papel.

A dor de cabeça de localizar um tubo com vazamento-à-junta do tubo em um trocador de PTFE
A junta de tubo-a-folha de tubo de um trocador de calor de revestimento-e-tubo de PTFE é uma das interfaces de vedação mais cruciais. Os tubos de PTFE são geralmente estendidos ou alargados em uma folha de tubo revestida de PTFE ou de metal. Com o tempo, ciclos de calor, flutuações de pressão ou estresse mecânico podem produzir um pequeno vazamento em uma ou mais juntas. O vazamento pode ser mínimo – um gotejamento em vez de uma torrente – mas em serviço, mesmo um pequeno vazamento causa contaminação cruzada entre os fluidos do processo-do lado do tubo e do lado-do casco.

É difícil diagnosticar e identificar a junção defeituosa específica em um feixe de centenas de tubos. Os boroscópios estão disponíveis, mas precisam de equipamentos caros e podem não detectar micro-vazamentos. Corantes fluorescentes, lâmpadas UV e lavagem posterior são necessários para testes de corante penetrante. A alternativa é mais rápida, menos dispendiosa e surpreendentemente sensível e envolve apenas ar comprimido e uma tira de papel comum.

Teste simples de vibração de papel para detecção de vazamentos
O método do trocador de PTFE para teste de junta de tubo de detecção de vazamento é uma abordagem qualitativa verificada em campo com base na ideia de impacto de jato de gás. Um fluxo local pode ser reconhecido por uma indicação leve e flexível, como papel fino, se um fino jato de ar estiver saindo de um furo ou rachadura. O procedimento é detalhado abaixo de forma gradual.

Passo 1: Preparação e isolamento do pacote
Primeiro, o feixe de tubos de PTFE deve ser separado do invólucro. A lateral do tubo do feixe é cega. Isso geralmente é conseguido colocando flanges cegos em ambas as faces do espelho ou conectando todas as extremidades do tubo de um lado e pressurizando do outro lado. O lado do casco é ventilado para a atmosfera, exceto pela conexão com o fornecimento de ar comprimido. Todos os outros bocais laterais do casco estão bloqueados ou fechados.

Etapa 2: Sopre ar de baixa pressão
O pacote é conectado no lado do casco para limpar o ar comprimido seco. Limite estritamente a pressão de teste a alguns psi (geralmente 2-5 psi ou 0,15-0,35 bar). Pressões mais altas são prejudiciais porque podem sobrecarregar os tubos de PTFE, danificar os acoplamentos tubo-espelho ou levar à separação do feixe de seus flanges. Uma pressão baixa é suficiente, pois mesmo um pequeno vazamento criará um jato que poderá ser detectado quando houver uma diferença de pressão. Pressurize lentamente o lado da carcaça e deixe-o estabilizar.

Passo 3. Organize o pacote para acesso
O feixe é posicionado para permitir total acesso e iluminação da face do espelho tubular. O feixe é normalmente colocado horizontalmente em suportes, com o tubo voltado para cima ou em um ângulo conveniente. A vibração do papel é uma observação visual, portanto, é necessária uma boa iluminação.

Passo 4: Fazendo a tira de papel
Prepare uma tira de papel. É fino, flexível e leve. Os materiais são:

Uma camada de tecido

Uma tira de papel de recibo de caixa registradora (cerca de 10–20 mm de largura e 100–150 mm de comprimento)

Papel de cigarro (fino)

A borda rasgada de um guardanapo de papel

O papel deve ser leve o suficiente para responder a um jato de ar de velocidade muito baixa. Cartolina pesada ou papel de cópia são excessivamente rígidos. Segure a tira frouxamente entre o polegar e os dedos e o mais levemente possível para que ela possa se mover livremente. A extremidade livre da tira permanece pendurada ou estendida para fora.

Etapa 5: digitalizando a face do tubo
A tira de papel é mantida próxima à face do tubo, a uma distância de alguns milímetros (1–3 mm) das extremidades do tubo. A varredura é lenta e deliberada. A tira é então passada sobre a folha do tubo e através de cada junção do tubo. O caminho de digitalização pode ser em linha-ou em espiral-em linha. O papel é mantido perpendicular à face do tubo, de modo que qualquer jato que escape atinja o lado largo do papel.

Etapa 6. Observando vibração ou vibração
Nenhum movimento ocorre enquanto o papel passa sobre uma junta-sem vazamento. Mas se o papel for encostado a uma junta de tubo com vazamento, o papel será atingido pelo jato invisível de ar que escapa. O papel será 9 imediatamente:

Estremeça ou sacuda rapidamente

Ondulação ou oscilação

afaste-se um pouco do tubo

O papel fino e trêmulo torna-se uma voz muda e visual para o murmúrio invisível do vazamento. A posição precisa da junta defeituosa é identificada. Marque o tubo ou junta com vazamento (por exemplo, "Linha 3, Tubo 12") para saber onde consertá-lo mais tarde.

Etapa 7: Validação
Para confirmar, o papel pode ser colocado sobre a articulação suspeita. A vibração que ocorre novamente confirma a violação. O teste pode ser repetido com um pequeno aumento ou diminuição da pressão do ar (dentro de limites seguros) para observar a mudança na vibração. Mesmo um vazamento muito pequeno causará uma leve vibração, mas o papel ainda reagirá.

Precisão técnica: limitações e considerações de segurança
O teste de vibração de papel é um método qualitativo de detecção de vazamentos. Mostra que há vazamento e onde está, mas não informa quanto está vazando. É mais útil para detectar vazamentos que emitem um fluxo contínuo de gás. Vazamentos muito pequenos (onde o ar vaza tão lentamente que a velocidade do jato é próxima de zero) podem não causar vibração visível.

As restrições críticas de segurança e técnicas devem ser respeitadas:

Limite de pressão: A pressão de teste do lado do casco deve ser estritamente limitada a poucos psi (5 psi ou 0,35 bar). Em pressões mais altas, os tubos de PTFE podem romper ou as vedações do tubo-a-do espelho do tubo podem explodir. A baixa pressão também é importante para a segurança do operador-o teste do papel é feito próximo ao pacote e um jato de alta pressão pode machucar os olhos ou a pele.

Ar limpo e seco: Utilize apenas ar comprimido limpo e seco. O ar oleoso ou úmido contamina as superfícies de PTFE e dificulta os reparos posteriores.

Supressão de ruído – Se a fonte de ar comprimido for barulhenta, deve-se usar proteção auditiva. O teste em si é silencioso, porém o processo de pressurização pode produzir ruído.

Direção do vazamento: A abordagem detecta jatos saindo da face do espelho. Se o vazamento estiver no lado do espelho oposto ao processo ou dentro de um orifício cego, o teste de papel pode não ser útil. Nessas circunstâncias, o pacote pode precisar ser testado do outro lado.

Vantagens em comparação com outros métodos de detecção de vazamentos
O teste de vibração do papel tem diversas vantagens práticas para uma situação de serviço de campo:

Método Equipamento Necessário Sensibilidade Limpeza de Custo
Teste de vibração do papelTira de papel, ar comprimidoMédio a alto (detecta jatos finos)Nenhum Desprezível
Teste de bolha de sabãoSolução de sabão, frasco de spray.Alto (bolhas podem ser vistas)Baixo Limpeza necessária para resíduos de sabão
Teste de corante fluorescente Luz UV, corante, revelador Muito alto Moderado a alto A remoção do corante deve ser completa
Medidor-de queda de pressãoTemporizador, medidor de pressão precisoQuantitativo, mas não localiza vazamento Moderado Nenhum para localização
O teste em papel é simples e rápido. Não são necessários consumíveis (exceto uma tira de papel). Nenhum resíduo é deixado nas superfícies de PTFE. O efeito é instantâneo e visual. Ótimo para quando você deseja fazer uma verificação rápida de aprovação/reprovação em um pacote parcialmente desconstruído.

Conclusão: Uma Saudação à Observação Física Elementar
Teste simples de vibração de papel Brilhante, de baixa-tecnologia e incrivelmente eficaz para localizar vazamentos de tubos-à-juntas de tubos. Uma homenagem à força da observação física simples. Com apenas uma linha de ar pressurizada e uma pequena tira de papel, você pode encontrar uma junta com vazamento em minutos. A técnica é segura, higiênica e não requer treinamento especial ou aparelhos caros.

Às vezes o diagnóstico mais elegante é o mais simples. No universo dos trocadores de calor de PTFE, onde vazamentos podem estar ocultos entre centenas de juntas, a trêmula tira de papel é o instrumento insubstituível do técnico de serviço de campo – testemunha silenciosa daquilo que o olho não pode ver.