¿Qué son los gases trazadores y por qué se utiliza helio en los detectores de fugas?
Las ventajas del helio
El helio es un gas de prueba ideal para la detección de fugas por varias razones. Hay una baja concentración de helio en el aire, de aproximadamente solo 5 ppm en el aire atmosférico, lo que significa que tiene muy poco background. El del helio es el átomo gaseoso más pequeño después del hidrógeno. El helio también es inerte (no reacciona con otras sustancias), lo que lo convierte en un elemento relativamente estable. Además, el helio es respetuoso con el medio ambiente: no es tóxico, no inflamable ni explosivo. También es beneficioso para la seguridad humana, ya que se trata de una sustancia relativamente inocua. El helio gaseoso no se acumula en el aire, lo que lo hace fácil de ventilar y elimina la necesidad de regular su exposición específica.
Otra ventaja del helio es que no se condensa en ninguna de las distintas aplicaciones técnicas y que es más ligero que el aire, lo que implica que el gas de prueba puede escapar hacia arriba, lo que facilita el procedimiento de detección de fugas. Permite una separación excelente de masas adyacentes en el espectrómetro de masas. Los equipos técnicos lidian muy bien con el helio ya que el detector puede separarlo bien, lo que lo hace idóneo para usarse con dispositivos técnicos de distinto tipo, incluidos los detectores de fugas con espectrómetros de masas.
El helio también se presta a usar métodos de comprobación de fugas para sistemas de vacío, ya que es capaz de detectar fugas en casi cualquier punto de un sistema. Además, también promueve la obtención de lecturas muy exactas, ya que no se acumula significativamente ni falsifica las mediciones. Por último, y como gran ventaja para las aplicaciones industriales, el helio gaseoso abunda a un precio razonable.
¿Cómo funciona el helio gaseoso con los detectores de fugas?
Los detectores de fugas son dispositivos de medición de la presión parcial. Mide la presión parcial del helio en la admisión de gas de una bomba de vacío. El detector de fugas convierte la presión parcial del helio
en un índice de fuga, que posteriormente se muestra visualmente. El "índice de fuga" es el caudal del gas trazador que atraviesa la fuga. La unidad es el mbar × l/s o el Pa × m³/s. A menudo, suele usarse "índice de fuga normal", lo que quiere decir que el gas trazador se mueve desde la presión atmosférica hasta el vacío. No es posible comparar índices de fuga de otro modo, ya que el índice de fuga depende de las presiones presentes a ambos lados del punto de fuga. Véase la página sobre Tipos e índices de fugas para obtener más información al respecto.
Los detectores de fugas de helio son en la actualidad el único método fiable para localizar fugas a presiones de menos de 10-6 mbar, ya que son mucho más exactos que los métodos de prueba tradicionales, como la prueba del burbujeo. A las pruebas de fugas que emplean helio se los denomina "sniffer" (véase la página sobre pruebas locales e integrales para obtener más información al respecto).
Otros gases trazadores
El helio es bastante singular, ya que ningún otro gas resulta tan adecuado para todas las atribuciones que puede cumplir en los trabajos de detección de fugas en sistemas de vacío. Aunque también es posible usar hidrógeno a modo de alternativa de gas trazador, puede ser explosivo y necesita de una dilución notable antes de poder usarse en las debidas condiciones de seguridad. A diferencia del hidrógeno, el helio satisface todos los requisitos pertinentes para un gas trazador inocuo tanto para las personas como para el entorno, no es inflamable, no está presente habitualmente en el aire (lo que hace que resulte sencillo de detectar y evite la contaminación) y es distinto de otros gases (lo que lo convierte en mensurable durante los procedimientos de detección de fugas). El helio es ahora el gas trazador común de los detectores de fugas usados en la comprobación de fugas industriales.
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References
- Vacuum symbols
- Glossary of units
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Vacuum symbols
Vacuum symbols
A glossary of symbols commonly used in vacuum technology diagrams as a visual representation of pump types and parts in pumping systems
Glossary of units
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An overview of measurement units used in vacuum technology and what the symbols stand for, as well as the modern equivalents of historical units
References and sources
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References, sources and further reading related to the fundamental knowledge of vacuum technology
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