David Gailey
Los reguladores de gas comprimido, cuando no funcionan de forma óptima, pueden provocar situaciones peligrosas, como la fuga de gases tóxicos, pirofóricos o asfixiantes en la atmósfera, o incluso el riesgo de explosiones o incendios. Como tales, los reguladores son dispositivos que sólo deben ser utilizados por personas experimentadas y conscientes de los peligros inherentes.
Los reguladores están continuamente expuestos a altas tensiones debido a las presiones del cilindro. Además de eso, los materiales de construcción son atacados internamente por gases severamente y levemente corrosivos. Los ambientes corrosivos externos pueden hacer que los indicadores y resortes se oxiden, que los accesorios pierdan su color y pueden empañar severamente la apariencia de un producto magníficamente fabricado. ¿Cuánto tiempo debe funcionar adecuadamente un regulador bajo condiciones severas? ¿Con qué frecuencia deben probarse o renovarse los reguladores? ¿Qué pruebas deben incluirse en los cuadros de mantenimiento preventivo? Existen preguntas que los consumidores formulan constantemente a los fabricantes respecto de la vida útil de los reguladores de gas comprimido. Desafortunadamente, las respuestas son variadas y un tanto complicadas.
Considere al cliente “A”. Este cliente utiliza un cilindro de argón cada seis meses y presuriza el regulador una vez a la semana dentro de una habitación esterilizada donde la temperatura, la humedad y demás factores ambientales se encuentran controlados. Este regulador podría durar 25 años o más sin que se renueven ni reemplacen componentes importantes. De hecho, Harris Calorific frecuentemente recibe noticias de clientes que han utilizado el mismo regulador de Harris desde la década de 1940 sin problemas; sin embargo, estos casos son extremos. Compare eso con el cliente “B” que utiliza un regulador de oxígeno varias horas al día en una plataforma petrolera en las afueras de la Costa del Golfo de Misisipi. Debido al aire salino y al rudo ambiente de la plataforma petrolera, este regulador podría necesitar un reacondicionamiento importante o el reemplazo en tan sólo tres meses. Ya que las tareas de reguladores de gas comprimido son tan variadas, la vida útil es variada y proporcional al servicio de gas y al ambiente en el cual se utiliza el dispositivo.
Factores que afectan la vida de un regulador
Servicio de gas. Conozca las propiedades del gas a ser regulado y comuníquese con un fabricante o distribuidor de gas a fin de solicitarle ayuda para seleccionar correctamente los reguladores para los gases específicos. Los reguladores de argón, helio y nitrógeno (CGA 580), bajo un determinado conjunto de condiciones, tendrán una vida útil más prolongada que los reguladores utilizados para cloruro de hidrógeno y sulfuro de hidrógeno (CGA 330) simplemente porque el servicio de gas es más severo (corrosivo).
Algunos gases no corrosivos pueden ser reactivos en ciertos ambientes. Por ejemplo, el dióxido de carbono puede reaccionar ante la humedad o la condensación dentro de un regulador y así formar ácido carbónico. Dicho ácido es relativamente débil, pero puede atacar ciertos componentes elastoméricos con el tiempo y reducir la vida útil de un regulador de CO2. Para garantizar que el servicio de gas no afectará de forma adversa la vida esperada de un regulador, comuníquese con el fabricante para analizar la aplicación así como los materiales de construcción metálicos y no metálicos del regulador.
Ambiente del servicio. Muchas tareas requieren que los reguladores funcionen en el exterior; expuestos a lluvia, nieve, hielo, mucha humedad y gran salinidad. Éstas son condiciones que pueden reducir la vida útil de los componentes de un regulador. Un porcentaje significativo de indicadores tienen cajas de acero, que se oxidarán si están expuestas a lluvia, nieve o hielo. La mayoría de los resortes de ajuste de presión también están fabricados de acero que, aunque estén dentro del regulador, se corroerá con el tiempo en un ambiente húmedo. Las aleaciones de acero y cobre (latón) generalmente están en contacto entre sí dentro y fuera del regulador. Si bien uno o ambos componentes podrían estar pintados o enchapados, no puede ignorarse la corrosión electroquímica (galvánica). La corrosión de las piezas o la falla de los componentes puede acelerarse en ambientes severos. Los fabricantes así como los usuarios que operan reguladores en una tarea de servicio crítico deben considerar estos problemas al recomendar o comprar reguladores de presión.
Elastómeros. Muchos reguladores industriales cuentan con componentes elastoméricos como diafragmas de neopreno reforzado, asientos o juntas de vitón, juntas tóricas de nitrilo, etc. Los elastómeros pueden ser muy sensibles a los cambios de temperatura extrema y a los elementos. Durante un período de tiempo (normalmente años), estos materiales tienden a volversequebradizos o a romperse. Esta degradación puede tener como consecuencia alguna forma de fuga del regulador.
Modos típicos de falla
La falla de los componentes internos generalmente resulta en una fuga hacia el ambiente del gas regulado. No existen indicadores superficiales de que ocurrirá una falla en uno de los componentes principales. En los reguladores, existen comúnmente dos áreas de preocupación. La primera es la fuga de gas hacia la atmósfera de los puertos externos o del diafragma. La fuga de los puertos es poco común a menos que se hayan cambiando los accesorios o indicadores de fábrica, o los ajustes de torción sean menores a lo recomendado. También puede ocurrir una fuga si las roscas del puerto se han dañado debido a nuevas conexiones.
Los diafragmas son componentes dinámicos y flexibles que se mueven axialmente a medida que las presiones y los flujos de gas fluctúan a través del regulador. Cuando un diafragma se presuriza y luego se relaja, hablamos de una (1) secuencia o ciclo. Según el Folleto E-4 de la Asociación de Gas Comprimido, los diafragmas deben tener una vida mínima de 25 000 ciclos si están fabricados de elastómero y de 10 000 ciclos si son de material metálico (comúnmente acero inoxidable). Las fugas de un diafragma pueden ocurrir si el mismo excede su vida normal. Generalmente, esto es un problema mayor en diafragmas de metal que en diafragmas elastoméricos. La flexión excesiva del diafragma de metal puede provocar una grieta radial, que permite que el gas se escape hacia la atmósfera a través del orificio de ventilación en la tapa.
El segundo tipo de falla y tal vez el más importante en un regulador es la fuga interna, a veces llamada escurrimiento o vacío. Esto puede ocurrir cuando el asiento se daña o desplaza debido a una partícula extraña como un trozo de metal u otro material. Cuando el asiento no puede cerrarse del todo, la presión de suministro no se mantendrá y la presión del regulador no puede alcanzar un estado de equilibrio. La presión descendente o de suministro continuará ascendiendo hasta que el mecanismo de escape de seguridad en el regulador se active (comúnmente una válvula de escape o un diafragma estallan formando un orificio). Es relativamente sencillo detectar este tipo de falla si el dispositivo posee un indicador que lee la presión regulada. La presión del indicador comenzará a exceder el punto establecido y continuará ascendiendo. Esto crea una condición potencialmente peligrosa en la que cualquier equipo descendente estaría sujeto a presiones superiores al límite. Los reguladores deben a menudo revisarse visualmente para detectar este tipo de falla.
Una larga vida del regulador comienza con el buen mantenimiento
Para evitar tiempo fuera de servicio inesperado y mejorar la seguridad en el área de trabajo, nada puede ser más importante que un programa de rutina para el mantenimiento del regulador. Esto garantizará que el rendimiento del dispositivo se revise a intervalos regulares en los cuales pueden abordarse problemas con facilidad.
Todos los reguladores de gas comprimido deben, como mínimo, revisarse para detectar fugas externas y fugas internas (escurrimiento o vacío) de forma regular. Además de esto, el dispositivo debe dejar de utilizarse al menos cada cinco años (con más frecuencia en algunos casos) y regresarse al fabricante, o a un agente competente del fabricante, para ser inspeccionado o renovado según
sea necesario. Los reguladores también deben ser etiquetados para identificar la última fecha de inspección. Los usuarios deben consultar con el fabricante para conocer los procedimientos específicos sobre cómo revisar fugas internas y externas, y cuál es la frecuencia recomendada para estas pruebas.
En resumen, los reguladores de gas comprimido no tienen una duración infinita. Ya que algunos reguladores realizan un servicio más arduo que otros, es difícil establecer cómo o cuándo un dispositivo llegará al final de su vida útil. Algunas empresas publican pautas en su material, que intentan definir lo que se puede esperar en términos de vida útil. Los usuarios deben respetar minuciosamente estas pautas para protegerse y proteger su equipo contra los peligros que las fallas del regulador pueden provocar.