Las fugas de aire comprimido no suponen una pérdida puntual, sino que aumentan de forma permanente la demanda de aire. El aire adicional debe ser generado por el compresor, secado, filtrado y distribuido por la red. Esto aumenta el consumo eléctrico, los tiempos de funcionamiento, las pérdidas de presión y los costes de mantenimiento. La carga base es especialmente crítica: un consumo elevado fuera de la producción suele indicar la presencia de fugas o purgas innecesarias.

Por lo tanto, la detección de fugas no debe entenderse como una tarea de mantenimiento aislada, sino como una medida del lado de la demanda. Solo cuando se hayan reducido el consumo, la carga base y el porcentaje de fugas, se podrá evaluar de forma adecuada el lado de la generación mediante el control del compresor, la banda de presión y la potencia específica.

Ejemplo de una medición semanal: la carga base o las pérdidas por inactividad se hacen visibles y pueden evaluarse desde el punto de vista económico.

En la detección de fugas industrial, la distinción entre sonido audible y ultrasonidos es fundamental. La mayoría de los ruidos de producción se sitúan en el rango audible de baja frecuencia. Las fugas en las tuberías de aire comprimido y de gas generan, en los pequeños orificios de fuga, turbulencias de banda ancha con componentes acústicos de alta frecuencia. Las fugas grandes suelen generar además sonido audible; sin embargo, en entornos de producción, este suele quedar enmascarado por el ruido de las máquinas.

Los ultrasonidos generados por una fuga no se deben al gas en sí, sino a las turbulencias que se producen al salir el gas. La diferencia de presión, la geometría de la fuga y la forma de la abertura de salida determinan la intensidad acústica y el espectro de frecuencias de las ondas ultrasónicas generadas.

Las frecuencias más altas ofrecen una mejor resolución espacial debido a su menor longitud de onda. Sin embargo, a medida que aumenta la frecuencia, también aumenta la atenuación atmosférica, lo que reduce el alcance de detección alcanzable. Por lo tanto, la elección de la frecuencia de medición supone un equilibrio entre resolución, alcance y supresión de interferencias. En muchas aplicaciones industriales, un rango de frecuencias en torno a los 40 kHz ha demostrado ser adecuado. No obstante, en entornos con interferencias, otra ventana de frecuencia puede ofrecer mejores resultados.

Ampliación: >Detección de fugas a pesar de las fuentes de interferencias y la FFT

La ventaja de la cámara de ultrasonido radica en la combinación de la medición de distancias y la identificación óptica. Las fugas pueden localizarse durante el funcionamiento, cuando la instalación opera en condiciones reales de presión y carga. De este modo, también se hacen visibles puntos de fuga que no se producirían si la instalación estuviera parada.

• Tuberías en los techos de las naves: inspección desde una distancia segura, sin necesidad de escaleras o plataformas elevadoras, siempre que la fuga sea lo suficientemente intensa.
• Máquinas e instalaciones neumáticas: comprobar sistemáticamente si hay fugas en válvulas, cilindros, mangueras, acoplamientos, filtros, reguladores y unidades de mantenimiento.
• Rejillas de protección y células robóticas: en el caso de las rejillas acústicamente transparentes, la fuente de sonido también puede localizarse detrás de la barrera.
• Zonas de riesgo y logística: las mediciones pueden realizarse fuera de las barreras fotoeléctricas, las células robóticas o las vías de circulación de las carretillas elevadoras.
• Zonas de la instalación de difícil acceso: la cámara de ultrasonido permite la detección de fugas incluso en puntos de medida de acceso limitado. El requisito es que la propagación del sonido entre el punto de la fuga y la cámara sea lo más directa posible.

Ejemplo: Techo de una nave de difícil acceso: el punto caliente indica una fuente de ultrasonidos en una tubería de aire comprimido.	Ejemplo: las rejillas de protección pueden ser, en gran medida, acústicamente transparentes para los ultrasonidos. El punto caliente permanece visible cuando las ondas sonoras atraviesan la rejilla.

Las rejillas y las vallas de protección suelen ser en gran medida permeables a las ondas ultrasónicas. Por el contrario, las superficies cerradas, como el plexiglás, la chapa, el hormigón, el cristal o los revestimientos lisos de las máquinas, actúan como potentes reflectores. Por lo tanto, para una detección de fugas fiable, debe existir una trayectoria acústica directa entre el punto de la fuga y el conjunto de micrófonos.

En el ejemplo mostrado, esta trayectoria acústica directa es posible gracias a una rendija abierta en el revestimiento de plexiglás. El revestimiento cerrado no se encuentra en la trayectoria del sonido y, por lo tanto, no influye en la medición.

Máquina de envasado con revestimiento de plexiglás: la medición se realiza a través de una rendija abierta con una trayectoria acústica directa hacia el punto de fuga.

Para establecer las prioridades, son determinantes sobre todo el caudal de pérdida y los costes derivados de él. Dado que las fugas grandes pueden enmascarar acústicamente a las más pequeñas, deben documentarse y repararse en primer lugar. Una revisión posterior suele poner de manifiesto otras fugas que antes estaban ocultas.

Lógica de priorización: a menudo, un pequeño porcentaje de las fugas provoca la mayor parte de las pérdidas. Repara primero las fugas grandes y más importantes.

La detección de fugas por sí sola no supone un ahorro energético. El ahorro solo se consigue mediante la reparación, el seguimiento y la comprobación del nuevo estado de funcionamiento. Las fugas detectadas deben documentarse indicando su ubicación, una imagen, el caudal de la fuga, una estimación de los costes, instrucciones de reparación y su estado. A continuación, se compara el consumo antes y después de la intervención.