PRUEBAS PREVIAS A PUESTA EN MARCHA EN INSTALACIONES FRIGORÍFICAS

En esta entrada, vamos a ver las pruebas y ensayos más importantes antes de la puesta en marcha de las instalaciones frigoríficas y de climatización. En un primer momento, veremos en qué nos afecta el Reglamento de Seguridad de Instalaciones Frigoríficas (RD552/2019) respecto a la puesta en marcha de las instalaciones y luego pasaremos a ver las pruebas de vacío y de estanqueidad de las instalaciones.

REGLAMENTO DE SEGURIDAD DE INSTALACIONES FRIGORÍFICAS

El reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas. Instrucción Técnica IF-09. Apartado 1.4.1

• El sistema de refrigeración deberá ser sometido a una prueba de estanquidad bien como conjunto o por sectores.
• La presión de la prueba será la indicada en la tabla 2 de la IF-06 y podrá realizarse antes de salir el equipo de fábrica, si el montaje se realiza en ésta, o bien in situ, si el montaje o la carga de refrigerante se hace en el lugar de emplazamiento.

El reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas. Instrucción Técnica IF-06. Apartado 1.4.1

La tabla 2 a la que hace referencia el Reglamento es la que se muestra a continuación. De acuerdo con los requisitos de la tabla 2 de la IF-06, todos los componentes deberán ser sometidos a una prueba de resistencia, bien antes de salir de fábrica o en su defecto en el lugar de emplazamiento.

Los indicadores de presión y dispositivos de control podrán ser probados a presiones inferiores, pero no por debajo de 1,1 veces la presión máxima admisible. Con respecto a los fluidos para ensayos de resistencia a la presión, dicho ensayo deberá ser de tipo hidráulico utilizando agua u otro líquido no peligroso adecuado, excepto cuando por razones técnicas, el componente no deba probarse con líquido; en tal caso podrá utilizarse para el ensayo un gas que no sea peligroso y sea compatible con el refrigerante y los materiales del sistema.

No se permite el empleo de refrigerantes fluorados en este tipo de ensayos.

Como resultado de estas pruebas no deberán generarse deformaciones permanentes, excepto que la deformación por presión sea necesaria para la fabricación de los componentes, por ejemplo durante la expansión y soldadura de un evaporador multitubular. En este caso se considerará necesario que el componente esté calculado para resistir, sin rotura, una presión como mínimo tres veces la de diseño del mismo.

Con respecto a los ensayos de presión en las tuberías de los sistemas de refrigeración, las tuberías de interconexión de los sistemas frigoríficos serán sometidas a una prueba neumática a 1,1 por la presión máxima admisible (PS).

Previamente se deberán llevar a cabo los ensayos no destructivos detallados en la siguiente tabla.

Todas estas pruebas deberán ser realizadas por una empresa frigorista.

Las juntas sometidas a la prueba deberán estar perfectamente visibles y accesibles, así como libres de óxido, suciedad, aceite, u otros materiales extraños. Las juntas solamente podrán ser pintadas y aisladas o cubiertas una vez probadas.

El sistema deberá ser inspeccionado visualmente antes de aplicar la presión para comprobar que todos los elementos están conectados entre sí de forma estanca. Todos los componentes no sujetos a la prueba de presión deberán ser desconectados o aislados mediante válvulas, bridas ciegas, tapones o cualquier otro medio adecuado. Deberá realizarse una prueba previa a una presión de 1,5 bar antes de otras pruebas con objeto de localizar y corregir fugas importantes.

La temperatura de las tuberías durante la prueba deberá mantenerse por encima de la temperatura de transición dúctil-frágil. Se tomarán todas las precauciones adecuadas para proteger al personal contra el riesgo de rotura de los componentes del sistema durante la prueba neumática.

Los medios utilizados para suministrar la presión de prueba deberán disponer o bien de un dispositivo limitador de presión o de un dispositivo de reducción de presión y de un dispositivo de alivio de presión y un manómetro en la salida. El dispositivo de alivio de presión deberá ser ajustado a una presión superior a la presión de prueba, pero lo suficientemente baja para prevenir deformaciones permanentes en los componentes del sistema.

La presión en el sistema deberá ser incrementada gradualmente hasta un 50% de la presión de prueba, y posteriormente por escalones de aproximadamente un décimo de la presión de prueba hasta alcanzar el 100% de ésta. Así, deberá mantenerse en el valor requerido durante al menos 30 minutos. Después deberá reducirse hasta la presión de prueba de estanqueidad.

Las juntas mecánicas en las que se hayan insertado bridas ciegas o tapones para cerrar el sistema o para facilitar el desmontaje de componentes durante la prueba no precisarán ser probadas a presión después de desmontar la brida ciega o tapón, a condición de que posteriormente pasen una prueba de estanqueidad que podrá realizarse por partes aislables del sistema a medida que su montaje se vaya terminando.

Con respecto a las pruebas de presión para circuitos de fluidos secundarios, deberán ser sometidos a una prueba (hidráulica o neumática) con una presión del 15% sobre la de diseño. La presión en el punto más bajo no deberá superar el 90% del límite elástico ni 1,7 veces la tensión admisible para materiales frágiles.

Si se utiliza un refrigerante como fluido secundario, el sistema de tuberías deberá probarse como el de un sistema frigorífico.

También deberá tenerse en cuenta la reparación de uniones y en caso de presentar fugas, ser reparadas. Las uniones por soldadura fuerte que presenten fugas deberán ser rehechas, y no se podrán reparar utilizando soldadura blanda. Las uniones por soldadura blanda podrán ser reparadas limpiando la zona defectuosa y volviendo a preparar la superficie y soldar.

Los sectores de las uniones soldadas que se hayan detectado como defectuosos durante la realización de los ensayos no destructivos, deberán sanearse y soldarse de nuevo y ser probadas nuevamente.

Las pruebas previas a la puesta en marcha en instalaciones frigorífica sirven para que una vez montado la instalación asegurarse de que la instalación no tenga problemas de ningún tipo.  Para ello lo que se hace es una serie de pruebas, prueba de estanqueidad, prueba de vacío y control de los elemento antes de la puesta en marcha. 

 

PRUEBA DE ESTANQUEIDAD

Una instalación frigorífica como la que nos ocupa tiene dos sectores claramente diferenciados: el sector de alta presión, que va desde la válvula de descarga del compresor hasta la válvula de expansión termostática, y el de baja presión, que va desde la válvula de expansión termostática hasta la válvula de aspiración del compresor. Si el nitrógeno se introduce solo en uno de los sectores, por ejemplo el de alta presión, no podremos tener la seguridad de que se introduce también en el otro sector, el de baja presión, ya que las válvulas del compresor y la válvula de expansión podrían impedir el paso del nitrógeno de uno a otro sector. Así, pues, para asegurarnos de que toda la instalación está sometida a la presión de prueba, introduciremos el nitrógeno en el sector de alta presión, al tiempo que comprobamos que la presión en el sector de baja sube y se iguala con la del sector de alta; de no ser así, habrá que introducir el nitrógeno también por el sector de baja.

Una vez realizado esto la prueba de estanqueidad se comprobara en tres fases, las cuales se describen a continuación:

• Fase 1: Detección de grandes fugas. Esta primera fase tiene como objetivo localizar grandes fugas detectables con el oído, como pueden ser las originadas por una manguera suelta, una unión roscada sin apretar, un orificio importante en una soldadura, etc. Consiste simplemente en introducir el nitrógeno a una presión relativamente baja (1,5 bar) y aplicar el oído para detectar las posibles fugas.
• Fase 2: Prueba de estanqueidad a la presión reglamentaria. En esta segunda fase se introduce el nitrógeno a la presión establecida en el Reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas.
• Fase 3: Prueba de estanqueidad posterior a la instalación de los instrumentos de medida y regulación. Algunos instrumentos de medida y regulación no soportan las altas presiones de la prueba de estanqueidad, por lo que deben ser instalados después de dicha prueba. Una vez instalados, debemos asegurarnos de que su instalación no presenta fugas, para lo cual se efectúa esta tercera prueba solo en la conexión de dichos instrumentos y a una presión que pueda ser soportada por ellos.

 

 

 

PRUEBA DE VACÍO

Hacer vacío supone extraer el aire y la humedad del interior de la instalación. La humedad procede del propio aire y de los componentes de la instalación, que durante su almacenaje, transporte o puesta en obra han sufrido hidratación.

El aire es un gas no condensable, que durante el funcionamiento de la instalación se acumula en el condensador, provocando la elevación de la presión de alta, perjudicando el rendimiento del compresor.

La presencia de humedad supone riesgo de formación de hielo en el orificio del dispositivo de expansión, u otras zonas frías de la instalación como distribuidores de líquido, el interior de los evaporador o los filtros de aspiración. Además el agua aumentará el riesgo de corrosión interior el circuito, pudiendo llegar incluso a formar ácidos en presencia de determinados refrigerantes o aceites, incidiendo en la falla del compresor por degradación del aislamiento del motor eléctrico en compresores herméticos o semiherméticos.

El procedimiento de vacío es muy sencillo, y ayudará a prolongar la vida útil de los elementos de la instalación y a prevenir formación de tapones de hielo. Debe seguir los siguientes pasos.

• Fase 1: Conectamos la bomba de vacío a la instalación a través del puente de manómetros (analizador) a la zona de la instalación a la que deseemos hacer vacío.
• Fase 2: Ponemos la válvula de servicio en posición adecuada. Si se trata de una instalación grande servida por compresores herméticos o semi-herméticos con válvulas de servicio propias, es conveniente hacer vacío por zonas, y al compresor por separado, para evitar la excesiva vaporización de las fracciones volátiles del aceite durante el vacío de tuberías o intercambiadores.
• Fase 3: Arrancamos la bomba de vacío y la mantenemos 1 minuto encendida sin abrir el puente de manómetros. De esta manera esperamos a que el aceite de la bomba esté caliente y reducimos la condensación de vapor de agua procedente de la instalación en el interior del mismo.
• Fase 4: Abrimos las válvulas que seccionan el paso entre el punto de conexión a la instalación y la bomba de vacío.
• Fase 5: Mantenemos la bomba encendida hasta evacuar todo el aire y todo el vapor de agua. Alcanzar la máxima presión de vacío permitida por la bomba no supone garantía de haber evacuado toda la humedad, debemos esperar un tiempo prudencial con la bomba encendida para garantizar la eliminación del agua, en función del máximo vacío alcanzado determinaremos si es necesario repetir la operación después de haber roto el vacío con nitrógeno o no (véase el apartado siguiente).
• Fase 6: En instalaciones pequeñas, para saber si hemos acabado de evacuar la humedad podemos cerrar la válvula «LO» del puente de manómetros y tratar de percibir cambio de ruido en la bomba, si hay un cambio de ruido perceptible es posible que en la instalación todavía haya humedad.
• Fase 7: Cuando el nivel de vacío sea adecuado (500 micrones de mercurio de presión absoluta, -29,9 inHg de vació), cerramos la válvula «LO» del puente de manómetros, aguardamos 1 minuto para facilitar el secado del aceite de la bomba y apagamos la bomba de vacío. Es imprescindible respetar el orden para que no exista la posibilidad de contaminar la instalación con aceite de la bomba.
• Fase 8: Tomamos lectura de la presión de vacío, y esperamos un tiempo prudencial (30 minutos), proporcional al tamaño de la instalación. Es relativamente habitual un aumento de presión debido a la vaporización de fracciones volátiles del aceite, o en instalaciones usadas, de refrigerante. Si dicho aumento es inferior a 25 mmHg (1 inHg), será aceptable. Ante aumentos mayores debemos proceder a romper el vacío con nitrógeno seco y repetir el procedimiento, salvo que la pérdida de vacío sea muy acusada o total, en cuyo caso deberemos realizar prueba de presión con gas inerte para detección de fugas.

 

 

CONTROL DE LA INSTALACIÓN PREVIO A LA PUESTA EN MARCHA

Antes de poner en funcionamiento un sistema de refrigeración se deberá comprobar el mismo en su totalidad. Se verificará que la instalación está de acuerdo con los planos constructivos, los diagramas de flujo, tuberías e instrumentación, control y esquemas eléctricos.

El control de los sistemas de refrigeración, realizado por una empresa frigorista, deberá incluir los siguientes puntos:

• Comprobación de la documentación de los equipos a presión; ningún sistema de refrigeración deberá ser puesto en funcionamiento si no está debidamente documentado y revisado con el fin de asegurar que los equipos a presión del sistema de refrigeración cumplen con los requisitos, códigos de diseño y otras normativas reguladoras apropiadas de la legislación existente.
• Comprobación del equipo de seguridad; deberá comprobarse que los dispositivos de seguridad requeridos están instalados y se encuentran en condiciones de funcionamiento además de verificar que se ha elegido la presión de tarado adecuada para garantizar la seguridad del sistema; los dispositivos de seguridad deberán cumplir con la normativa correspondiente y deberán haber sido probados y certificados por el fabricante. Las válvulas de seguridad con descarga al exterior se deberán comprobar para asegurar que se ha marcado la presión de tarado correcta en su cuerpo o la que se especifica en la placa de características. De forma adicional, deberá comprobarse el correcto marcado de la presión nominal de rotura de los discos; el marcado correcto de la temperatura de fusión de los tapones fusibles
• Comprobación de que las soldaduras de las tuberías son conformes con los procedimientos aprobados.
• Comprobación de las tuberías; deberá comprobarse que la tubería del sistema de refrigeración ha sido instalada de acuerdo con los planos, especificaciones y normas que sean de aplicación.
• Verificación del acta de la prueba de estanqueidad del sistema de refrigeración.
• Verificación visual del sistema de refrigeración; por último, se deberá llevar a cabo una comprobación visual de la instalación completa de acuerdo con los anexos normativos A y B de la Norma UNE EN 378-2.

Por último la carga del refrigerante se realizará de la siguiente forma:

• Para equipos de compresión de más de 3 Kg. de carga de refrigerante y refrigerantes azeotrópicos, el fluido deberá ser introducido en el circuito a través del sector de baja presión en fase vapor.
• Para refrigerantes zeotrópicos, la carga se realizará en fase líquida y deberá efectuarse de modo que el fluido se expansione en el dispositivo que incorporan los evaporadores, y evitar así que pueda llegar líquido a los compresores. Para ello se dispondrá de una toma de carga con válvula y una válvula de cierre aguas arriba de la tubería de alimentación de líquido, que permita independizar el punto de carga del sector de alta. Ninguna botella de refrigerante líquido deberá ser conectada o dejarse permanentemente conectada a la instalación fuera de las operaciones de carga y descarga del refrigerante.