Una fuga es una vía (generalmente una abertura) para que un fluido escape de un contenedor o sistema que contiene fluido , como un tanque o el casco de un barco , a través de la cual el contenido del contenedor puede escapar o puede entrar materia externa al contenedor. Las fugas suelen ser involuntarias y, por tanto, no deseadas. La palabra fuga suele referirse a una pérdida gradual; una pérdida repentina suele denominarse derrame .
La materia que entra o sale puede ser gas , líquido , una pasta muy viscosa o incluso un sólido como un sólido en polvo o granulado u otras partículas sólidas.
A veces la palabra " fuga " se utiliza en sentido figurado. Por ejemplo, en una filtración de noticias la información secreta se hace pública.
Según ASTM D7053-17, la fuga de agua se define como el paso de agua (líquida) a través de un material o sistema diseñado para impedir el paso del agua.
Los tipos de aberturas de fuga incluyen una perforación, un corte, un óxido u otro orificio de corrosión , una fuga muy pequeña (posiblemente en soldaduras imperfectas ), una grieta o microgrieta, o un sellado inadecuado entre componentes o piezas unidas. Cuando hay una punción, el tamaño y la forma de la fuga a menudo se pueden ver, pero en muchos otros casos, el tamaño y la forma de la abertura de la fuga pueden no ser tan obvios. En muchos casos, la ubicación de una fuga se puede determinar viendo el material que gotea en un lugar determinado, aunque la abertura de la fuga en sí no es obvia. En algunos casos, se puede saber o sospechar que hay una fuga, pero ni siquiera se conoce la ubicación de la fuga. Dado que las aberturas de fuga suelen tener formas irregulares o grietas extendidas, a veces el tamaño de las fugas se mide según la tasa de fuga, como el volumen de fluido filtrado por vez, en lugar del tamaño de la abertura.
Los tipos de fugas comunes para muchas personas incluyen fugas en los neumáticos de los vehículos, lo que permite que el aire se escape y provoca neumáticos pinchados , y fugas en los contenedores, que derraman el contenido. Las fugas pueden ocurrir o desarrollarse en muchos tipos diferentes de sistemas de fluidos domésticos, de edificios, de vehículos, marinos, aeronáuticos o industriales, ya sea que el fluido sea gas o líquido. Las fugas en los sistemas hidráulicos del vehículo , como las líneas de frenos o de dirección asistida , podrían provocar la pérdida de líquido de frenos o de dirección asistida, lo que provocaría fallas en los frenos, la dirección asistida u otro sistema hidráulico. También son posibles fugas de refrigerante del motor, particularmente en el radiador y en el sello de la bomba de agua , líquido de transmisión , aceite de motor y refrigerante en el sistema de aire acondicionado . Algunos de estos líquidos para vehículos tienen diferentes colores para ayudar a identificar el tipo de líquido con fuga.
Las baterías corren el riesgo de sufrir fugas porque su funcionamiento implica inherentemente corrosión química. Una batería de zinc-carbono es un ejemplo de un componente con fugas que se ve comúnmente; Los electrolitos dentro de la celda a veces se escapan de la carcasa de la celda y causan daños a un aparato electrónico. [1]
Las fugas de agua ocurren cuando hay daños en el sistema de suministro de agua o en el sistema de aguas residuales de una propiedad que provocan la liberación de un goteo o flujo. [ cita necesaria ] Las fugas de gas , por ejemplo, en las líneas de gas natural , permiten que se escape gas inflamable y potencialmente explosivo , lo que genera una situación peligrosa. Pueden ocurrir fugas de refrigerante en refrigeradores o sistemas de aire acondicionado, grandes y pequeños.
Algunas plantas industriales, especialmente las químicas y de energía , tienen numerosos sistemas de fluidos que contienen muchos tipos de químicos líquidos o gaseosos, a veces a alta temperatura y/o presión . Un ejemplo de una posible ubicación industrial de una fuga entre dos sistemas de fluidos incluye una fuga entre los lados de la carcasa y del tubo en un intercambiador de calor , lo que potencialmente contamina uno o ambos sistemas de fluidos con el otro fluido. Un sistema que mantiene un vacío total o parcial puede tener una fuga que provoque una entrada de aire desde el exterior. Los procedimientos y/o equipos de materiales peligrosos pueden verse involucrados cuando se produce una fuga o derrame de materiales peligrosos. Las fugas durante el transporte de materiales peligrosos podrían resultar peligrosas; por ejemplo, cuando ocurren accidentes. Sin embargo, incluso las fugas de vapor pueden ser peligrosas debido a la alta temperatura y energía del vapor.
Las fugas de aire u otros gases de globos aerostáticos , dirigibles o cabinas de aviones podrían presentar situaciones peligrosas.
Una fuga podría incluso estar dentro de un cuerpo vivo, como un agujero en el tabique entre los ventrículos del corazón que provoca un intercambio de sangre oxigenada y desoxigenada, o una fístula entre cavidades corporales como entre la vagina y el recto .
Puede haber numerosas causas de fugas. Las fugas pueden ocurrir desde el principio, incluso durante la construcción o la fabricación/montaje inicial de sistemas de fluidos. Las tuberías , tuberías , válvulas , accesorios u otros componentes pueden estar unidos o soldados incorrectamente. Los componentes con roscas pueden estar mal atornillados. Las fugas pueden deberse a daños; por ejemplo, pinchazos o fracturas. A menudo, las fugas son el resultado del deterioro de los materiales por desgaste o envejecimiento, como oxidación u otro tipo de corrosión o descomposición de elastómeros o materiales poliméricos similares utilizados como juntas u otros sellos . Por ejemplo, el desgaste de las arandelas de los grifos provoca fugas de agua en los grifos. Las grietas pueden resultar de un daño total o del desgaste por tensión, como falla por fatiga , o corrosión, como el agrietamiento por corrosión bajo tensión . El desgaste de una superficie entre un disco y su asiento en una válvula podría causar una fuga entre los puertos (entradas o salidas de válvulas). El desgaste de la empaquetadura alrededor del vástago de una válvula giratoria o del eje de una bomba centrífuga giratoria podría provocar una fuga de fluido al medio ambiente. En algunas bombas centrífugas que funcionan con frecuencia, estas fugas son tan esperadas que se toman medidas para eliminarlas. De manera similar, el desgaste de los sellos o empaquetaduras alrededor de las bombas accionadas por pistón también podría generar fugas al medio ambiente.
La diferencia de presión entre ambos lados de la fuga puede afectar el movimiento del material a través de la fuga. Los fluidos normalmente se moverán desde el lado de mayor presión al lado de menor presión. Cuanto mayor sea la diferencia de presión, normalmente habrá más fugas. Las presiones de fluido en ambos lados incluyen la presión hidrostática , que es la presión debida al peso desde la altura del nivel del fluido sobre la fuga. Cuando las presiones son aproximadamente iguales, puede haber un intercambio de fluidos entre ambos lados o poco o ningún movimiento neto de fluido a través de la fuga.
A veces se prueban contenedores, recipientes, recintos u otros sistemas de fluidos para detectar fugas, para ver si hay alguna fuga y encontrar dónde están para poder tomar medidas correctivas. Existen varios métodos para realizar pruebas de fugas , según la situación. A veces, la fuga de líquido puede producir un sonido que puede detectarse. Se pueden probar neumáticos, radiadores de motor y tal vez algunos otros recipientes más pequeños presurizándolos con aire y sumergiéndolos en agua para ver de dónde salen burbujas de aire que indican una fuga.
Si no es posible sumergirlo en agua, se realiza una presurización con aire y luego se cubre el área a probar con una solución jabonosa para ver si se forman burbujas de jabón, lo que indica una fuga. Otros tipos de pruebas de fugas de gas pueden implicar pruebas de los gases que se escapan con sensores que pueden detectar ese gas, por ejemplo: instrumentos de detección especiales para detectar gas natural. La ley federal de seguridad de EE.UU. ahora exige que las compañías de gas natural realicen pruebas para detectar fugas de gas aguas arriba de los medidores de gas de sus clientes. Cuando se utilizan líquidos, se pueden agregar tintes de colores especiales para ayudar a ver la fuga. Se pueden probar otras sustancias detectables en uno de los líquidos, como solución salina para encontrar una fuga en un sistema de agua de mar, o incluso se pueden agregar deliberadamente sustancias detectables para detectar fugas.
Los sistemas u otros recipientes recién construidos, fabricados o reparados a veces se prueban para verificar una producción o reparación satisfactoria. Los plomeros a menudo realizan pruebas de fugas después de trabajar en un sistema de agua u otro fluido. A veces se prueba la presión de un recipiente o sistema llenándolo con aire y se monitorea la presión para ver si cae, lo que indica una fuga. Una prueba muy utilizada después de una nueva construcción o reparación es una prueba hidrostática , a veces llamada prueba de presión. En una prueba hidrostática, se presuriza un sistema con agua para buscar una caída de presión o ver por dónde se escapa. Se pueden realizar pruebas de helio para detectar fugas muy pequeñas, como cuando se prueban ciertas válvulas de diafragma o de fuelle, fabricadas para servicios de alta y ultra alta pureza, que requieren una capacidad de baja tasa de fuga. El helio y el hidrógeno tienen moléculas muy pequeñas que pueden atravesar fugas muy pequeñas.
Las pruebas de fugas son parte de la cartera de pruebas END no destructivas que se pueden aplicar a una pieza para verificar su conformidad; Dependiendo del material, la presión y las especificaciones de estanqueidad, se pueden aplicar diferentes métodos. Se han definido estándares internacionales para ayudar en estas elecciones. Por ejemplo, BS EN 1779:1999; se aplica a la evaluación de la estanqueidad mediante indicación o medición de fugas de gas, pero excluye los métodos hidrostáticos, ultrasónicos o electromagnéticos. También se aplican otras normas:
En los intercambiadores de calor de carcasa y tubos , a veces se realizan pruebas de corrientes de Foucault en los tubos para encontrar ubicaciones en los tubos donde puede haber fugas o daños que eventualmente pueden convertirse en una fuga.
En plantas complejas con múltiples sistemas de fluidos, muchas unidades interconectadas que contienen fluidos tienen válvulas de aislamiento entre ellas. Si hay una fuga en una unidad, sus válvulas de aislamiento se pueden cerrar para "aislar" la unidad del resto de la planta.
Las fugas a menudo se reparan tapando los orificios con fugas o usando un parche para cubrirlos. Los neumáticos con fugas a menudo se reparan de esta manera. Se pueden reemplazar las juntas, sellos, arandelas o empaquetaduras con fugas. El uso de soldadura, sellado o pegado pueden ser otras formas de reparar las fugas. A veces, la solución más práctica es reemplazar la unidad con fugas. Los calentadores de agua con fugas a menudo son reemplazados por los propietarios de viviendas o edificios.
Si hay una fuga en uno de los tubos de un intercambiador de calor de carcasa y tubos , ese tubo se puede tapar en ambos extremos con tapones de tamaño especial para aislar la fuga. Esto se hace en el pleno(s) en los puntos donde los extremos del tubo se conectan a la(s) placa(s) tubular(es). A veces, un tubo dañado pero que aún no tiene fugas se tapa de forma preventiva para evitar fugas futuras. La capacidad de transferencia de calor de ese tubo se pierde, pero generalmente hay muchos otros tubos para absorber la carga de transferencia de calor.
