Details

1. Introducción
El Neometrix Tube Pressurization Test Setup es una solución llave en mano, diseñada específicamente para la validación rigurosa de tubos metálicos bajo condiciones combinadas de alta presión y alta temperatura. En su núcleo, el sistema proporciona presiones hidrostáticas de hasta 250 kgf/cm² (≈ 245 bar) y mantiene entornos térmicos de hasta 350 °C, lo que permite realizar pruebas completas de resistencia, estallido y fatiga en especímenes de hasta 1.200 mm de longitud, con diámetros exteriores de 90,12 mm y espesores de pared de 3 mm. Este amplio rango de operación lo hace ideal para la calificación de materiales y conjuntos tubulares en sectores críticos—como aeroespacial, generación de energía, petróleo y gas, y nuclear—donde la falla no es una opción. Basado en una bomba intensificadora Haskel accionada por aire y en instrumentación de presión WIKA de precisión, el banco logra rampas de presión suaves, mantenimientos estables y perfiles de estallido precisos. Los bloques calefactores controlados por PID e integrados con retroalimentación de termopares garantizan una distribución uniforme de la temperatura y tolerancias térmicas estrictas. En conjunto, estas características replican los esfuerzos de servicio reales en un entorno de laboratorio controlado, proporcionando a los ingenieros datos útiles sobre resistencia al límite elástico, comportamiento frente al creep y rendimiento frente a fugas antes de que los tubos se implementen en campo. Más allá de sus capacidades principales, el diseño modular del sistema y los lazos de control abiertos de 4–20 mA ofrecen integración fluida con plataformas externas de PLC o DAQ (por ejemplo, National Instruments LabVIEW, Chant DataTEST™). La gestión de recetas, los enclavamientos de seguridad automatizados y el registro de datos de alta velocidad (≥ 10 Hz) agilizan los ciclos de prueba repetitivos y simplifican el cumplimiento de normas como ASTM A312/A213, EN 10216-2 y API 5L. Con la puesta en marcha llave en mano, la capacitación de operadores y el soporte de calibración completo incluidos, Neometrix ofrece no solo un banco de pruebas, sino un ecosistema completo de aseguramiento de calidad—listo para adaptarse, ampliarse y evolucionar con sus requerimientos de I+D y producción más exigentes.

2. Componentes y Arquitectura del Sistema
- Generación de Presión Hidráulica
- Bomba Intensificadora Haskel accionada por aire (Modelo MS-110): Rampas de presión suaves y controlables hasta 250 kgf/cm² con operación neumática a prueba de fallos.
- Medición de Presión: Doble manómetro analógico WIKA (0–16 bar auxiliar; 0–600 bar principal) con precisión de ±0,5 %, más un transmisor de 4–20 mA para retroalimentación digital.
- Red de Válvulas: Válvulas de bola, de aguja y reguladores de precisión de acero inoxidable (1⁄4′′BSP, ≥ 150 psi) para control fino de presurización, mantenimiento y venteo seguro.
- Gestión Térmica
- Bloques calefactores controlados por PID: Calentadores de cartucho en bloques de aluminio que entregan hasta 350 °C, mantenidos dentro de ±10 °C mediante retroalimentación de termopares tipo K.
- Conjunto de serpentines de enfriamiento: Tres serpentines de acero inoxidable SS-304 (6 m cada uno) que circulan refrigerante para proteger sellos y acelerar el enfriamiento; una válvula mezcladora termostática previene choques térmicos.
- Seguridad y Envolvente
- Jaula de seguridad de hierro galvanizado: Paneles de acceso con enclavamiento, botón de parada de emergencia y válvula de alivio de sobrepresión calibrada a 300 bar.
- Protección Eléctrica: Disyuntores, supresores de sobretensión y fusibles en los circuitos de calentadores para garantizar conformidad CE/UL.
- Interfaz de Control y Adquisición de Datos
- E/S Analógica: Cuatro lazos de 4–20 mA (dos de presión, dos de temperatura) que se integran con sistemas DAQ/PLC externos (LabVIEW, DataTEST™).
- Almacenamiento de Recetas: HMI con pantalla táctil o software para PC que almacena perfiles de prueba definidos por el usuario (tasas de rampa, tiempos de mantenimiento, umbrales de alarma).

Especificación Técnica

  

    

      
Parámetro
      
Valor
    
  
  

    

      
Presión Máxima
      
250 kgf/cm² (≈ 245 bar)
    
    

      
Rango de Temperatura
      
Ambiente a 350 °C
    
    

      
Diámetro Exterior del Tubo de Prueba (OD)
      
90.12 mm (tolerancia f8)
    
    

      
Espesor de Pared del Tubo de Prueba
      
3 mm
    
    

      
Longitud del Tubo de Prueba
      
1,200 mm
    
    

      
Capacidad del Depósito de Aceite
      
10 L SS-304
    
    

      
Modelo de Bomba Hidráulica
      
Haskel MS-110
    
    

      
Rangos de Manómetros
      
0–16 bar auxiliar; 0–600 bar principal
    
    

      
Precisión del Controlador de Temperatura
      
±10 °C
    
    

      
Potencia del Calentador
      
3 kW (típico)
    
    

      
Serpentín de Enfriamiento
      
3 × 6 m SS-304
    
    

      
Punto de Ajuste de la Válvula de Seguridad
      
300 bar
    
    

      
Alimentación Eléctrica
      
415 VAC, 50 Hz, 3 fases
    
    

      
Requisito de Aire Comprimido
      
6 bar, sin aceite
    
  


Características Clave
- Perfilado de presión preciso: Rampas suaves de hasta 10 bar/min, mantenimientos estables y precisión de ±0,5 % en manómetros permiten pruebas de presión de prueba y estallido con alta exactitud.
- Control térmico preciso: Los calentadores controlados por PID proporcionan una distribución uniforme de temperatura, con estabilidad de ±10 °C en puntos de ajuste de hasta 350 °C.
- Sistemas de seguridad robustos: Jaula de seguridad con enclavamiento, válvula de alivio por sobrepresión, parada de emergencia y apagado automático ante desviaciones de parámetros garantizan la protección del operador.
- Diseño modular: Conexiones de desconexión rápida e interfaces estandarizadas simplifican los intercambios de componentes, la reconfiguración del sistema y futuras actualizaciones.
- Preparado para adquisición de datos: Lazos de 4–20 mA, LVDT opcionales y registro de alta velocidad (≥ 10 Hz) se integran con LabVIEW o DataTEST™ para informes llave en mano.
- Capacidad de pruebas múltiples: Admite modos de prueba hidrostática, de estallido, de fatiga cíclica y de detección de fugas de helio en la misma plataforma.

3. Principio de Funcionamiento y Flujo de Trabajo
3.1. Montaje del espécimen: Asegure el tubo de prueba entre los bloques calefactores aislados y los extremos sellados a presión; verifique la colocación del termopar en el punto medio.  
3.2. Verificación del sistema: Llene el depósito de aceite SS-304; inspeccione conexiones; confirme el flujo de agua de enfriamiento; pruebe el estado de los enclavamientos.  
3.3. Rampa de presión: Evacúe aire mediante válvulas de purga, luego active la bomba Haskel para aumentar la presión a una tasa programable (p. ej., 10 bar/min) hasta el punto de ajuste.  
3.4. Rampa térmica y mantenimiento: Active el control PID para alcanzar hasta 350 °C; mantenga presión y temperatura durante la duración especificada (comúnmente 30 min).  
3.5. Monitoreo y gestión de alarmas: Registre presión, temperatura y desplazamiento opcional (mediante LVDT) a ≥ 10 Hz; alarmas automáticas pausan o abortan las pruebas ante desviaciones.  
3.6. Apagado controlado: Apague calentadores, ventile lentamente la presión para evitar golpes hidráulicos, permita enfriar a < 50 °C, luego desmonte.

4. Cumplimiento de Normas y Modos de Prueba
- Normas de cumplimiento:  
- ASTM A312/A213: Prueba de presión de tubos de acero inoxidable sin costura y soldados a 1,25× MAOP.  
- EN 10216-2: Tubos de acero para aplicaciones de presión.  
- API 5L: Prueba hidrostática de tuberías de línea a 1,25× MAOP con límites de deformación permanente.  

- Variantes de prueba:  
- Prueba hidrostática de presión: Presurización estática para verificar ausencia de fugas o deformación permanente.  
- Prueba de estallido: Rampa hasta la falla, registrando presión de ruptura y modo de fractura.  
- Prueba de fatiga cíclica: Ciclos automáticos (±10 % de MAOP hasta 1 Hz) para evaluar vida útil frente a fatiga.  
- Detección de fugas de helio (opcional): Integración con espectrómetro de masas para sensibilidad < 10−5 mbar·L/s.

5. Automatización Avanzada e Informes
- Gestión de recetas: Almacene y recupere múltiples perfiles con tasas de rampa por paso, tiempos de mantenimiento y criterios de alarma—ideal para muestreo en producción y estudios de I+D.  
- Adquisición de datos en tiempo real: Registro de alta velocidad (≥ 10 Hz) de todas las entradas analógicas; los umbrales de alarma configurables activan enclavamientos o alertas en HMI.  
- Informes y trazabilidad: Genere informes estandarizados en PDF/CSV con datos con marca de tiempo, certificados de calibración y notas del operador; exportación directa desde HMI o PC.  

6. Instalación, Calibración y Soporte
- Requisitos del sitio:  
- Eléctrico: 415 VAC ±10 %, 50 Hz, 3 fases, disyuntor de 20 A.  
- Servicios: Aire comprimido seco y libre de aceite de 6 bar; entrada/salida de agua de enfriamiento; drenaje por gravedad.  
- Prueba de Aceptación en Fábrica (FAT): Validación previa al envío frente a protocolos del cliente para presión, temperatura, lógica de control y enclavamientos de seguridad.  
- Puesta en marcha en sitio: Instalación por ingenieros de Neometrix, calibración de instrumentos y capacitación de operadores en operación, seguridad y mantenimiento.  
- Mantenimiento y calibración: Calibración anual de manómetros/transmisores; inspección trimestral de sellos, juntas tóricas y cartuchos calefactores. Kits de repuesto garantizan < 24h de inactividad.  

7. Personalización y Futuras Actualizaciones
- Intensificadores de mayor presión: Actualización a capacidad de 400–600 bar para aleaciones de alta resistencia.  
- Calentamiento de rango extendido: Calentadores cerámicos purgados con gas inerte hasta 500 °C para materiales sensibles a la oxidación.  
- Dispositivos para múltiples especímenes: Diseños rotativos o de colector permiten pruebas secuenciales de hasta cuatro tubos sin desmontaje, aumentando el rendimiento de control de calidad.  

8. Aplicaciones
- Aeroespacial y Defensa: Calificación de tubos hidráulicos y de combustible bajo presiones y temperaturas de ciclo de vuelo.  
- Generación de Energía y Petróleo & Gas: Pruebas de fluencia y estallido para tuberías de generadores de vapor, tuberías submarinas y líneas de proceso de alta presión.  
- Nuclear e Investigación: I+D de nuevas composiciones de aleaciones y geometrías, además de pruebas de conformidad con RCC-M y ASME BPVC.  

9. Conclusión
El Neometrix Tube Pressurization Test Setup ofrece una capacidad integral—desde el control preciso de presión y temperatura hasta la adquisición y el reporte de datos automatizados—dentro de una plataforma modular y certificada en seguridad. Compatible con todas las principales normas internacionales y fácilmente actualizable, brinda a ingenieros y equipos de control de calidad la confianza y flexibilidad necesarias para la calificación de materiales, la investigación y desarrollo, y la validación de producción en las aplicaciones más exigentes de hoy. Asegure el futuro de su infraestructura de pruebas con la solución integral de Neometrix, diseñada para evolucionar junto a sus desafíos técnicos.