Teste de Fugas de Hélio

A DAIKIN, fabricante de aparelhos de ar condicionado e bombas de calor, confia nos testes de fugas com tratamento de hélio da WITT.

A utilização de gases nobres pode ser economicamente vantajosa. O hélio é utilizado para testes de fugas em componentes críticos e de segurança, como ignitores de airbags, sistemas de combustível, tubagens de gás e até mesmo pacemakers, numa ampla variedade de processos de produção industrial. A Daikin, fabricante de ar condicionado e bombas de calor, também utiliza este gás inerte, de elevado custo, devido às suas especificações altamente adequadas. Uma unidade integrada de tratamento de hélio da WITT-Gasetechnik melhora a eficiência deste procedimento complexo. Dependendo da aplicação, podem ser utilizados diversos métodos para detetar fugas causadas, por exemplo, por defeitos de material, processamento ou montagem inadequados – desde simples testes de imersão em água, passando por testes de pressão diferencial, até testes de fugas com diferentes gases. O hélio é um gás inerte muito utilizado, pois oferece inúmeras vantagens. Está presente em baixas concentrações no ar ambiente e pode ser facilmente detetado. O hélio é também não tóxico, inodoro e não reage com outros materiais. A sua característica mais importante, no entanto, é o pequeno raio atómico, que permite testes rápidos e a deteção até das mais pequenas fugas. Estas características são também aproveitadas pela Daikin. Desde a sua fundação, há mais de 80 anos, a empresa japonesa tornou-se um dos principais fornecedores mundiais de tecnologia avançada em ar condicionado. As operações comerciais europeias da empresa são geridas a partir de Ostende, na Bélgica, desde 1973. Da mesma forma, uma das maiores unidades de produção de equipamentos de aquecimento e refrigeração da empresa está localizada em Ostende. Os testes de estanquicidade sempre foram um aspeto fundamental da garantia de qualidade na unidade de produção belga. O funcionamento dos equipamentos de ar condicionado envolve a utilização de gases fluorados com efeito de estufa, que podem ter um impacto significativamente maior no clima do que o CO2 quando libertados para a atmosfera. Os sistemas fabricados pela Daikin estão, portanto, sujeitos a requisitos de estanquicidade particularmente rigorosos, exigidos por lei.

Todas as unidades são controladas através de um procedimento de teste com gás, no contexto de um teste abrangente, para evitar qualquer fuga. “Cada amostra de teste é submetida ao gás de teste. Em caso de fuga indesejada de gás, o componente é considerado defeituoso”, explica Davy Van Rossem, da Daikin Europe NV, sobre o princípio do processo de teste. O que parece simples, só pode ser posto em prática com tecnologia de teste de alta sensibilidade. O corpo de teste é conduzido para uma câmara de teste e ligado a um tubo de gás de teste. A verificação de fugas é realizada por uma unidade de teste de fugas que regista as moléculas de gás a escapar em concentrações até ppm (partes por milhão). Durante este procedimento de teste localizado, um funcionário move a sonda de teste ao longo da unidade de teste para detetar e localizar eventuais fugas. O hélio substitui o R22. O R22 (difluoroclorometano) era anteriormente utilizado como gás de ensaio. Entretanto, este gás refrigerante foi proibido em toda a Europa devido ao seu impacto ambiental. A Daikin substituiu o R22 pelo hélio. Para controlar os custos decorrentes do elevado preço do gás inerte, o método de ensaio foi melhorado com uma unidade de recuperação de hélio: o precioso gás é recuperado quase na totalidade e reutilizado. Os especialistas em gases da WITT-Gasetechnik, sediada em Witten, fornecem o núcleo tecnológico desta central. A central de testes opera em circuito fechado. Martin Bender, Sales Manager da WITT, explica o novo processo: “A planta de testes com recuperação/tratamento de hélio integrado opera agora em circuito fechado. Os misturadores de gás da WITT ajudam a gerar uma mistura composta por 20% de hélio e 80% de azoto, que é densificada por compressores e conduzida a uma pressão até 42 bar para o componente a testar. Após o teste, o gás utilizado é capturado, purificado e conduzido para um balão com capacidade até 40 m³, que serve de reservatório. De seguida, utilizamos o nosso sistema de análise para medir o teor de hélio restante no balão e adicionamos hélio conforme necessário.

A proporção da mistura deve manter-se constante durante todas as fases do procedimento de ensaio para que se possa fazer uma avaliação final sobre eventuais fugas. São utilizados sistemas de sensores de última geração para garantir que este requisito é cumprido. A percentagem de hélio é determinada utilizando uma célula de medição que opera segundo o princípio da condutividade térmica. Uma célula de medição paramagnética é utilizada para a análise de oxigénio.

4000 testes por dia

A precisão do processo e a interação dos componentes são os principais desafios tecnológicos. Para o projeto da Daikin, a WITT combinou as suas soluções individuais comprovadas para análise, mistura e dosagem de gases numa solução global complexa que apresenta uma elevada precisão e fiabilidade, representando o estado da arte da tecnologia.

Um total de 19 linhas de teste para diversos tamanhos de dispositivos foram integradas na planta de testes. Cerca de 100 ^m³ de gás por hora passam pelo circuito do sistema. Quase 2.000 unidades são testadas quanto a fugas diariamente e entregues pela unidade da Daikin Europe NV na Bélgica. Cada unidade é testada duas vezes, o que significa cerca de 4.000 testes por dia.