Gestión y Caracterización de la Deteccion de Fugas por Ultrasonido

Una de las aplicaciones más demandadas actualmente es la deteccion de fugas por ultrasonido; la razón habría que buscarlas en la gran cantidad de industrias donde puede utilizarse si bien yo añadiría la

reducción en tiempos y costes de inspección lograda con la tecnología.

deteccion de fugas por ultrasonido

Antecedentes

Desde siempre han existido métodos que han tratado de detectar estas anomalías operativas como controlar la caída de presión, usar trazadores químicos u otros. Ahora bien, todos ellos tienen como característica común el hecho de generar un

Gran consumo de Recursos

tanto a nivel de tiempos como de medios utilizados. Sin embargo, la base técnica de la deteccion de fugas por ultrasonido no es otra que el mayor nivel de energía existente como consecuencia de la turbulencia existente en el punto de fuga, por lo que se precisa de disponer únicamente de las herramientas adecuadas para su deteccion pudiéndose inspeccionar grandes tramos de tubería sin un excesivo gasto en tiempo.

Ya explicamos la naturaleza de las señales de ultrasonido, en la entrada de ondas ultrasonicas, como ondas de presión que se transmiten a nivel molecular. Pues bien eso es lo que ocurre cuando existen

Fugas en Régimen Turbulento

en el movimiento del fluido en su salida al exterior; no ocurre necesariamente así cuando este flujo es de carácter laminar.

Las razones hay que buscarlas en el más desigual perfil de velocidades existente en el movimiento turbulento que en laminar, con unos niveles de aceleración más elevados en las partículas del fluido. Esto da lugar a los vórtices y turbulencias como consecuencia de los choques que se producen con las partículas del medio aire cuando estas el fluido sale al exterior generando así el ultrasonido en ese medio. Por esa razón además se han de usar para la detección

SONDAS DE ULTRASONIDO AÉREO,

no siendo fácil la detección con sondas de contacto.

deteccion de fugas por ultrasonido

En este sentido hemos de recordar que la frecuencia de una onda de presión en cualquier medio depende de la frecuencia con la que se genera la señal original, por lo que en el caso de un

Régimen Laminar

con menor aceleración en las partículas de fluido el nivel de energía no será significativo en el rango ultrasónico, pero

¡ojo, quizás sí en el sónico!

Por esa razón si queremos realizar una

Adecuada Deteccion de Fugas por Ultrasonido

hemos de tener en cuenta que los 3 parámetros que delimitan una adecuada detectabilidad en las inspecciones son:

Presión Diferencial

entre el fluido presurizado y la presión ambiental (típicamente una atmósfera). Este factor establece el régimen de velocidades existente en la salida del fluido por el conducto de fuga, y consecuentemente la existencia de unos mayores o menores niveles de aceleración en la señal.

deteccion de fugas por ultrasonido

Forma y Diámetro del Orificio de Salida

Esta variable delimita de manera clara la característica de turbulencia en el caudal saliente, por cuanto a mayor irregularidad en el orificio existe mayor variabilidad en el régimen de velocidades, con mayor aleatoriedad en los fenómenos de choque que se producen en el contacto con el medio aire.

deteccion de fugas por ultrasonido

Viscosidad dinámica del fluido

Cualquier fluido presenta una mayor o menor facilidad para fluir y generar ese perfil de velocidades, algo que se relaciona directamente con la viscosidad.

deteccion de fugas por ultrasonido

En definitiva, llevando esas 3 variables al límite se gestionará eficientemente cualquier deteccion de fugas por ultrasonido en el sentido de usar adecuadamente los medios y tiempos establecidos para la inspección. En mi Experiencia con este tipo de trabajos siempre hay 2 de ellos no fácilmente controlables como son la forma y tipo de orificio (asociado la causa de la fuga y características del material) y el tipo de fluido (asociado a las necesidades de proceso), por lo que las

Capacidades de Gestión son limitadas en la realidad.

Por tanto, nuestra capacidad de gestión ha de orientarse fundamentalmente hacia conseguir la

Máxima Presión Diferencial,

aspecto que en muchos casos tampoco resulta fácilmente regulable entre otras cosas porque paradójicamente depende del nivel de fugas existentes en la línea. Por eso en muchos casos en una primera inspección se recogen unas fugas, y tras corregirse estas se debe verificar su condición con una segunda inspección a fin de poder detectar otras de menor cuantía, ahora detectables por la mayor presión existente.

Por tanto, podríamos concluir que refiriéndonos los aspectos de

Planificación de la Inspección

las posibilidades son ciertamente limitadas debiendo orientarse fundamentalmente a la elección de medios para la misma, o a cuestiones relacionadas con la casuística de cada instalación.

¿Casuística?

Pues al hecho de que la eficiencia de los trabajos dependerá fundamentalmente de las particularidades que esta presente en el sitio, no siendo gestionable desde el proceso de planificación. Sí se podrá establecer un proceso de deteccion de fugas por ultrasonido como más o menos sencillo en función de que como se combinen las 3 variables a anteriores, a saber, presión diferencial elevada con fluidos poco viscosos mejor que tener moderadas presiones diferenciales y peores características de viscosidad pero todo en términos cualitativos fundamentalmente.

plan para deteccion de fugas por ultrasonido

¿Cuáles son esas particularidades?

De todo tipo, pero fundamentalmente se reducen a nivel de deteccion por ultrasonido a uno, la

Distancia a la Perturbación,

puesto que se trata señales de alta frecuencia con importante disipación con la distancia, fundamentalmente cuando hablamos de transmisión a través del aire.

Hay otros factores como la

Accesibilidad a la Fuga,

si bien puede indicarse en el informe o en la etiqueta de identificación que existe menor certeza en la detección efectuada,

o bien el poder usar

Técnicas de Bloqueo

para el aislamiento de señales de ultrasonido competente, si bien subsanable generalmente con ingenio y pensando qué medios de bloqueo tenemos a nuestro alcance.

Ahora bien, el

Factor Distancia

puede únicamente gestionarse mediante el uso de ciertos accesorios como amplificadores o sondas especiales, pero en ningún caso se minimizan las cuestiones relativas a menor precisión en el proceso de deteccion.

Amplificadores

El más popular amplificador es la TROMPETILLA que amplifica el efecto de turbulencia mejorando la capacidad de deteccion de pequeñas fugas.

Sondas Especiales

Las más populares son los DETECTORES DE TIPO PARABÓLICO que permiten ampliar el área de captación para fugas lejanas, reduciendo tiempos y riesgos en las inspecciones.

deteccion de fugas por ultrasonido

Por eso, cuando se busca definir un

Patrón de Severidad

en un proceso de

Deteccion de Fugas por Ultrasonido

se ha de uniformizar la distancia. Así, si revisáis cualquier tabla de estimación de caudales de fuga en base a niveles de ultrasonido siempre delimitan la distancia y sonda utilizada para la detección, por ejemplo:

  • Sonda Parabólica a 5 metros
  • Sonda Interna del Equipo a 40 centímetros
  • Sonda Interna del equipo a 1 metro

del punto de fuga.

Obviamente, esas tablas son válidas para inspecciones contextualizadas a unos determinados

Fluidos y Presiones

, pudiendo variar estas por cuestiones de mayor o menor existencia de fugas en la línea. Obviamente, si trabajáis en este tema sabéis que es el aire comprimido el tipo de instalaciones donde más se utilizan este tipo de inspecciones.

¿Cómo proceder entonces?

Lo mejor es llevarse un patrón para la realización de los trabajos, por ejemplo, una tablilla o regla que delimite la distancia exigida. Luego realizando un barrido circuferencial buscar el punto donde se produzca la máxima amplitud registrándolo así sobre la base de datos de medidas para su posterior interpretación. Ese nivel de dB delimitará de una manera unívoca un nivel de fuga en el área de inspección, y se identificará automáticamente con la severidad de cada una de las anomalías detectadas.

Lo que sí deberá asegurar el inspector es que se trate de la

Única fuga en el Área,

para lo que en muchos casos se ha de recurrir al uso de escudos o técnicas de bloqueo de ultrasonidos competentes. Por ejemplo, el uso de guantes o trapos para tapar raccords o mangueras que puedan ser la causa de las perturbaciones existentes, o en otros casos si el área competente es amplia poder tener que llegar a usar nuestro propio cuerpo.

deteccion de fugas por ultrasonido

En resumidas cuentas…

Piensa que esta es una primera entrada de otras que se realizarán sobre la temática, siendo esta una primera introductoria fundamentalmente en lo relativo al proceso de planificación pues de ella podríamos concluir que:

  • La viabilidad de un proceso deteccion de fugas por ultrasonido vendrá delimitado por el nivel de presión diferencial.
  • El alcance de cada proceso de deteccion de fugas por ultrasonido estará íntimamente relacionado con la distancia a la perturbación. Si esta es importante no se podrá precisar el punto exacto de la misma, del mismo modo que no se podrá garantizar que se trate de la única perturbación existente.

Se deberá usar un

Variado número de Sensores y Accesorios

para la deteccion de fugas por ultrasonido, lo que minimizará las consecuencias de otros problemas como menor accesibilidad o existencia de ultrasonido competente.

deteccion de fugas por ultrasonido

Estos accesorios dependerán de cada fabricante de equipos si bien podrían tipificarse en

  • Amplificadores (para fugas pequeñas)
  • Focalizadores (en zonas como codos, o terminales donde existen varias potenciales fugas)
  • Parabólicos (para ampliar la zona detectada en el caso de fugas lejanas e inaccesibles).

¿Interés en Fugas?,

pues espero que esta entrada te haya resultado de utilidad para tu futuro profesional en el mundo del mantenimiento de líneas de presión y/o vacío. Es habitual que en muchos casos la instalación desconozca las posibilidades de la técnica del ultrasonido a nivel de deteccion de fugas, por eso el sumario que he tratado de realizar en el artículo, luego en la realidad todo se complica pero esta es la teoría para una planificación básica.

Piensa que pese a que cada fabricante presenta su cartera de accesorios y cada equipo o detector sus peculiares características pero todas ellas se adecuan siempre a todas las posibles eventualidades que puedan aparecer en planta. Lo fundamental sería establecer un adecuado protocolo para la

documentación de los trabajos y los logros

pues sino cualquier inversión puede ser vista como innecesaria o poco rentable por parte de departamentos ajenos a mantenimiento.

Y ya sabes si quieres profundizar sobre este tema de fugas de presión y/o vacío, por supuesto incluye tus cuestiones en la sección de comentarios o contacta con el portal tanto para asesoría como si tuvieras interés en la realización de trabajos de inspección.deteccion de fugas por ultrasonido

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Comentarios (2)

  1. Sebastian hualpa

    Q tal, estoy interesado en el tema de detección de fugas por ultrasonido en oleoductos, me podrían enviar mas informacion?.

    Responder
    1. admin (Publicaciones Autor)

      Buenas tardes Sebastian,
      Gran pregunta; el gas cumple buena parte de las características exigibles para la detección de fugas. El problema puede ser la falta de accesibilidad (tramos subterráneos) o la distancia al punto de fuga (inaccesibilidad).
      En esos casos se suele usar el ultrasonido por contacto que permite detectar la energía o anomalía de la fuga vía la buena transmisividad que se tiene a través de materiales sólidos (fundamentalmente en metales).
      En este sentido en breve le enviaré información a su dirección de correo con un mayor detalle sobre este tipo de ultrasonido.
      Cordiales saludos y feliz tarde de Domingo.

      Responder

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