mantenimiento e instalación de manómetros

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Autor: Departamento Ingeniería de Fabricación NOTA TÉCNICA

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Nota técnica Nro.: WSZ-014-VTA

Tema: MONTAJE, UTILIZACIÓN Y MANTENIMIENTO DE MANÓMETROS

Versión: Rev. A

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1 Instalación

1.1 Montaje

El manómetro debe ser montado de acuerdo a las necesidades del proceso, para ello existen diferentes formatos de caja y posiciones de la rosca de conexión, tal como se indican en la figura.

Inferior local Inferior para adosar Posterior para tablero Posterior local

1.2 Posición del manómetro

El manómetro debe medir siempre en posición vertical, salvo especificaciones expresas del comprador en conocimiento del fabricante. Es absolutamente normal que un manómetro ya calibrado en posición vertical no tenga la aguja en cero al colocarlo en posición horizontal (sobre todo si se trata de un manómetro de baja presión).

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1.3 Rosca de la conexión

La rosca de conexión al proceso puede ser cilíndrica (BSP), o cónica (NPT):

1| Rosca Cilíndrica: En este caso el cierre se verifica en la extremidad de la rosca, siendo necesaria la colocación de una junta a tal efecto.

2| Rosca Cónica: El cierre con este tipo de roscas se obtiene entre el ajuste de los filetes del macho y la hembra por lo que es innecesario la colocación de junta. No obstante el recubrimiento de la rosca con cinta de PTFE mejora sustancialmente el cierre.

1.4 Fijación

El manómetro debe conectarse al proceso utilizando herramientas adecuadas. Para ello se provee el facetado del soporte del mismo.

“NO FIJE NUNCA UN MANÓMETRO SUJETÁNDOLO DE LA CAJA; PROVOCARÍA LA ROTURA DEL MISMO”

1.5 Grifo

En todos los casos deberá instalar un grifo de aislación entre el proceso y el manómetro con el fin de poder quitar este sin detener el proceso.

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1.6 Vibraciones mecánicas

Se debe evitar que las vibraciones de la instalación lleguen al manómetro. Cuando estas existan, móntese el manómetro sobre un soporte rígido el cual no esté vinculado a la instalación. Si este último montaje es imposible, utilizar un manómetro en baño de aceite.

1.7 Pulsaciones de presión

Cuando la presión a medir presenta variaciones bruscas, rápidas y repetidas, es aconsejable la instalación de un amortiguador regulable entre el manómetro y el proceso. El ajuste del amortiguador debe hacerse una vez instalado en función de las pulsaciones efectivas. El uso de amortiguador no solo protege al manómetro sino que permite una mejor lectura de la presión medida.

1.8 Corrosión

La elección de los materiales con que se construye el soporte y el tubo bourdón esta en función del fluido del proceso. Los materiales normalmente usados son: bronce, acero inoxidable, acero, o monel. Si ninguno de estos materiales da garantía suficiente por la agresividad del fluido debe utilizarse un manómetro equipado con separador o sello químico construido en PTFE.

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El uso de sello químico es también aconsejable cuando debe medirse presión de un fluido altamente viscoso.

1.9 Temperatura del fluido

Es necesario evitar que temperaturas excesivamente altas lleguen al manómetro. Cuando el tubo bourdón es de bronce, no debe someterse el mismo a medir presiones de fluidos cuya temperatura sea superior a los 100ºC; y nunca debe ser mayor de 250ºC cuando el tubo bourdón esté construido en acero inoxidable o monel. Para bajar la temperatura del fluido que llega al manómetro es necesario interponer entre este y la instalación, un sifón previamente llenado de fluido condensado t frío. Se obtienen también buenos resultados utilizando una tubería de extensión con sección pequeña.

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1.10 Sobrepresiones

Todos los manómetros aguantan una sobrepresión equivalente al 30% del alcance máximo de la escala. A pedido del comprador la sobrecarga admisible puede llegar al 70% del alcance máximo de la escala. El porcentaje de sobrecarga admisible está impreso en el cuadrante del manómetro cuando este es mayor del 30% en función de la máxima graduación de la escala.

1.11 Precauciones del instalador

1| RANGO DEL MANÓMETRO: La graduación máxima de la escala de un manómetro debe ser tal que la presión normal a medir se ubique en el medio de la misma. Ej.: Alcance máximo de la escala: 180 kg/cm2, la zona normal de utilización esta ubicada entre 60 y 120 kg/cm2.

2| TUBO BOURDÓN: El instalador debe verificar que el material del tubo bourdón con que está construido el manómetro es el adecuado en función del fluido cuya presión se quiere medir. El material de construcción del tubo está especificado en el cuadrante. Si este no estuviera especificado el tubo bourdón está construido en bronce. Se debe verificar también si existe compatibilidad entre los materiales de construcción del manómetro y la temperatura del fluido (Ver punto 1.9)

3| OXÍGENO: Cuando se deba medir presión de oxígeno, utilizar únicamente manómetros con la inscripción en el cuadrante “NO USAR ACEITE”. Un manómetro con la inscripción en el cuadrante de “NO USAR ACEITE”, no debe estar jamás en contacto con aceite o grasa. EXISTE RIESGO DE EXPLOSION.

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4| PUESTA EN MARCHA: Al poner en marcha un manómetro se debe tener la precaución de abrir el grifo de aislación en forma gradual a fin de evitar que el fluido irrumpa en forma brusca al interior del manómetro.

2 Reparación y Mantenimiento

2.1 Concejo

Antes de decidir la reparación, cerciórese de que el costo de esta no es mayor que la utilización de un aparato nuevo.

Mantenga siempre un stock de manómetros en condiciones de uso para el reemplazo de aquellos colocados en el proceso y de los cuales existan dudas en su funcionamiento.

No se aconseja que la reparación de manómetros sea hecha por el usuario a menos que este posea muchos aparatos en uso y un taller organizado para esa función exclusivamente.

2.2 Equipos necesarios

1| Balanza manométrica certificada.

2| Bomba de pruebas para comparación.

3| Juego de manómetros patrones los que serán periódicamente controlados y calibrados con la balanza manométrica.

4| Saca – Agujas.

5| Destornillador y llaves fijas.

6| Banco de trabajo.

7| Local de trabajo adecuadamente limpio y con temperatura constante alrededor de 18ºC y 27ºC con baja humedad relativa.

2.3 Verificación y ajuste

Considerando que le montaje del instrumento ha sido el adecuado debemos tener en cuenta que la descalibración del mismo se puede deber a diferentes motivos, estos los clasificaremos en atribuibles al manómetro y externos.

Entre los primeros podemos mencionar:

1| Limites de vida útil de alguna de sus partes, soluble por medio del recambio del o los elementos afectados.

2| Materiales o manufacturas defectuosa imperceptible al control de calidad del fabricante. Estos defectos están cubiertos por la garantía.

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Entre las fuentes de error no atribuibles a los instrumentos mencionaremos:

1| Variaciones de presión Atmosférica.

2| Altura manómetrica del fluido. (Efecto hidrostático)

3| Pérdidas en la línea de toma.

4| Sometimiento del instrumento a presiones mayores que la sobrecarga admisible.

5| Golpes accidentales, errores humanos varios.

Si por cualquier causa de las mencionadas anteriormente u otras el instrumento se descalibra, se puede proceder a la calibración siguiendo las pautas que se enumeran a continuación, las mismas indicaciones valen para el caso de controlar instrumentos nuevos como inspecciones de recepción.

1| Instalar el manómetro en la balanza manométrica o en la bomba de pruebas, en este caso el patrón utilizado deberá ser por lo menos dos clases, (Precisión), superior al manómetro a verificar.

2| Efectuar las lecturas sometiendo a presión a ambos instrumentos (Patrón y manómetro), en puntos igualmente espaciados en forma creciente y decreciente. El número de lecturas a realizar, en función de la clase se refleja en la tabla siguiente:

Clase No. de lecturas

Clase 0.25 10 lecturas


Clase 1 5 lecturas


Clase 3 3 lecturas

El número de clase indica el porcentaje de error admisible de calibración con respecto al alcance máximo de la escala (Ver Norma IRAM – IAP – 5165/73).

Una vez efectuadas las lecturas indicadas se puede presentar lo siguiente:

1| El manómetro presenta una diferencia constante sobre toda la extensión de la graduación. Para corregir este error del manómetro verificado bastará con hacer una corrección en la posición de la aguja y se procederá de la siguiente manera:

a. Quitar el manómetro de la bomba de prueba y apoyarlo sobre una superficie plana horizontal.

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b. Extraer el aro y el visor del aparato desenroscado el primero sin la utilización de herramienta alguna, cuando el manómetro esté alojado en una caja hermética. Si la caja fuese standard, se quitará el aro exterior aflojando los tornillos que lo sujetan y tirando hacia arriba. En ambos casos el visor queda liberado una vez removido el aro exterior.

c. Colocar nuevamente el instrumento en la bomba de pruebas.

d. Regular la presión de la bomba hasta el calor de la mitad de la escala del manómetro ensayado.

e. Posicionar la aguja en el valor correcto de la escala sosteniendo esta con los dedos pulgar e índice y colocando un destornillador en la ranura del buje para girarlo en sentido contrario al que se desee que corra la aguja. Repítase este procedimiento hasta que la aguja liberada marque sobre la escala el valor real de la presión a que está sometido el sistema. Si la aguja no posee sistema de regulación será necesario extraerla para efectuar la corrección utilizando un saca-aguja y volverla a colocar de manera tal que indique la presión real a que está sometido el aparato. Empujar luego suavemente el buje con el pulgar para luego afirmarla con muy suave golpe.

f. Verificar nuevamente el manómetro en toda la escala de acuerdo a la tabla de número de lecturas en función de la clase.

g. Colocarle nuevamente al manómetro el aro y el visor una vez que se haya extraído aquel de la bomba de pruebas.

h. Proceder a verificar nuevamente la calibración del manómetro en la bomba de pruebas a fin de comprobar el correcto funcionamiento del mismo una vez armado.

2| El manómetro ensayado indica una presión marcadamente mayor a que está sometido y el error aumenta al incrementarse la presión de prueba. En este caso debe procederse de la siguiente manera:

a. Efectuar las operaciones descriptas en el ítem a. y b. del punto 1|

b. Remover los tornillos de sujeción de la caja, extraer la unidad manométrica de su alojamiento.

c. Verificar que los tornillos de ajuste de la biela del mecanismo. Si estos están flojos deberá ajustárselos y proceder a la calibración completa del manómetro, tal como se describe más adelante. Si los tornillos mencionados están ajustados es posible que el tubo bourdón esté vencido, en ese caso deberá reemplazarse el manómetro completo.

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3| Las indicaciones del instrumento verificado son variables a lo largo de la graduación, la aguja se mueve dando saltos. En este caso habrá que efectuar un ajuste, completo del manómetro. Es posible también que algunas piezas del mecanismo tengan juego, y/o los dientes del piñón estén gastados o tal vez el resorte en espiral este roto o estropeado. En tal caso habrá que cambiar el mecanismo y efectuar un ajuste completo del aparato.

2.4 Calibración completa de un manómetro

Es necesario hacer dos ajustes diferentes: ajuste de alcance de la aguja y ajuste de linealidad de la lectura.

1| Calibración de un manómetro equipado con mecanismo de ajuste por corredera:

a. Desarmar el manómetro tal como se describe en los puntos a. y b. del párrafo 2| anterior.

b. Verificar y eventualmente ajustar los tornillos que vinculan al tubo bourdón con el mecanismo.

c. Colocar la unidad manométrica en la bomba de pruebas.

d. Proceder a la calibración

2| Calibración de un manómetro equipado con mecanismo de ajuste micrométrico:

a. Extraer el tapón fusible del alojamiento de la caja del manómetro. Se tendrá acceso al ajuste de linealidad.

b. Remover el tapón atornillado que está a la derecha del instrumento si se observa de frente. Por medio de un destornillador se accederá al ajuste de alcance.

c. Con una llave de tubo adecuada aflojar levemente la tuerca F. (Solamente lo suficiente para que gire el tornillo micrométrico)

d. Montar el manómetro en la bomba de pruebas.

e. Proceder a la calibración.

f. Una vez calibrado el instrumento, ajustar la tuerca F.

3| Calibración de un manómetro diferencial:

a. Desarmar el manómetro tal como se describe en el punto a. del párrafo 1|

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b. Colocar la unidad manométrica en la bomba de pruebas y someter a presión de trabajo normal la entrada de máxima (lado izquierdo) y la de mínima (lado derecho).

c. Bajar la presión de mínima y verificar el diferencial indicado contrastando con la diferencia de presión entre los dos patrones (El de la presión máxima y la de mínima)

d. Proceder a la calibración.

4| Regulación del alcance de la aguja: Una vez comprobada la descalibración del aparato mediante el contraste de este con el patrón en la bomba de pruebas, proceder de la siguiente forma:

a. Aumentar la presión de prueba hasta un valor situado en la primera cuarta parte de la graduación.

b. Colocar la aguja en el valor correcto de presión.

c. Aumentar la presión de prueba, (o disminuir, en el caso de manómetro diferencial), hasta el máximo de la graduación.

d. Si la presión que indica la aguija del manómetro verificado es mayor que la que mide el patrón, deberá aumentarse la distancia “A” (acotada en la figura 1), en caso contrario deberá disminuirse.

e. Repetir el procedimiento hasta que la aguja indique valores correctos para ambos puntos del ensayo.

f. Proceder a ajustar la linealidad.

NOTA: Cuando el manómetro no está sometido a presión, la aguja descansa sobre el tope de la misma, por lo que esta no indica el valor correcto “0” - NO ES POSIBLE EXIGIR PRECISION EN ESTA ZONA.

5| Ajuste de linealidad de la lectura:

a. Sométase al manómetro ensayado a una presión igual al valor medio de la escala.

b. Aumentar o disminuir la distancia “B” (longitud de la biela), de tal manera que el ángulo “C” tenga una abertura de 90º

c. El ajuste anterior puede haber influenciado en la regulación del alcance, por lo que se debe volver a verificar y eventualmente recalibrar el mismo.

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d. Reglar la presión de prueba a un valor significativo del primer cuarto de la escala, posicionar correctamente la aguja y ajustarla (Ver punto e. del párrafo 1| del subtítulo 2.3)

e. Verificar que la espiral del mecanismo esté tensionada y no se exceda, (deforme), a todo lo largo del recorrido de la aguja. Ajustar los tornillos del mecanismo y armar el manómetro (fuera de la bomba de pruebas)

f. Verificar nuevamente el manómetro una vez armado de acuerdo a la tabla CLASE – Nº DE LECTURAS del subtítulo 2.3.

2.5 Otros desajustes

Puede ocurrir que la aguja haya pasado el tope de “0” hacia abajo. Esto puede deberse a que el aparato haya recibido un golpe. Generalmente no es grave, bastará con pasar la aguja hacia arriba del tope, cuidando de no desformarla. Sin embargo es conveniente verificar la calibración en por lo menos tres puntos.

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