Una de las aplicaciones más demandadas actualmente es la deteccion de fugas; 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.
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 no es otra que el mayor nivel de energía 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 ExcesivoTiempo.
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.
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!
Deteccion de Fugas Turbulentas
Para analizar la viabilidad de este fenómeno físico en una fábrica o incluso en acometidas domésticas hay que analizar 3 variables.
Porque existen otras técnicas que dan mayor alcance a los trabajos, pero sin ofrecer la ventaja del antes – después que ofrece esta herramienta de deteccion por UItrasonidoAereo.
Con ese factor AntesDespués pues se puede realizar un balance económico, puesto que pudiera ser que la instalación inicial no estuviese bien diseñada.
Por esa razón muchos fabricantes de AireComprimido, fundamentalmente es el 90% de uso de esta AplicacionPorUltrasonido, ofrecen estas inspecciones como garantía de sus instalaciones.
Las 3 variables son:
Presión Diferencial
entre el fluido presurizado y la presión ambiental (típicamente una atmósfera).
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.
Una 1ª variable a analizar
Forma y Diámetro del Orificio de Salida
Esta variable delimita de manera clara la característica de turbulencia en el caudal saliente.
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.
2ª VariableAnalizable. Muy típica por errores de fabricación.
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.
Compleja la Mecánica de Fluidos pero aquí se usa tangencialmente. Importan más aspectos económicos.
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.
La deteccion de fugas se realiza en fase de explotación, y los errores vienen del diseño. Se complica LaGestion.
Por tanto, nuestra CapacidadDeGestión (como consulores en explotación, Preditec – IRM por ejemplo) 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; determinándose el AntesDespués para GestionEconomica.
Por tanto, podríamos concluir que refiriéndonos los aspectos de
Planificación de deteccion
se refieren a
- 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 planificación.
Sí se podrá establecer deteccion de fugas 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.
- tener moderadas presiones diferenciales y peores características de viscosidad
¿CuálesSonEsas particularidades?
De todo tipo, pero fundamentalmente se reducen a nivel de deteccion de fugas «reales» 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 las Fugas,
si bien puede indicarse en el informe o en la etiqueta de identificación que existe menor certeza en la deteccion efectuada,
o bien el poder usar
TécnicasBloqueo
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
FactorDistancia
puede únicamente gestionarse mediante el uso de ciertos accesorios como amplificadores o sondas especiales, pero sin minimizar las cuestiones relativas a menor precisión en la deteccion.
Amplificadores
El más popular amplificador es la TROMPETILLA que amplifica el efecto de turbulencia mejorando la capacidad de deteccion de fugas cercanas.
Sondas Especiales
Las más populares son los DETECTORES DE TIPO PARABÓLICO que permiten ampliar el área de captación para deteccion de fugas lejanas, reduciendo tiempos y riesgos en las inspecciones.
Por eso, todos los fabricantes de equipo (por ejemplo SDT en enlaces del blog) pueden definir un
Patrón de Severidad.
Simplemente 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 fugas.
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.
Pero como dijimos el 90% es AireComprimido.
Otros fluidos no es negocio ni para el fabricante ni para la fábrica.
Procedimiento de deteccion
Llevarse un patrón para la realización de los trabajos, por ejemplo, una tablilla o regla que delimite la distancia exigida.
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 fugas 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 fugas enÁrea,
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.
Ultrasonido Aéreo (CompressedAir)
Piensa que esta es la única entrada que se realizará sobre la temática, porque es clave la planificación pues de ella podríamos concluir que:
- La viabilidad de un proceso deteccion de fugas vendrá delimitado por el nivel de presión diferencial.
- El alcance de cada proceso de deteccion de fugas 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.
Sensores YAccesorios
Debe usarse en variado número para la deteccion de fugas , lo que minimizará las consecuencias de otros problemas como baja accesibilidad o existencia de ultrasonido competente.
Estos accesorios dependerán de cada
fabricante,
si bien podrían tipificarse en
- Amplificadores
- (para deteccion de fugas pequeñas)
- Focalizadores
- (en zonas como codos, o terminales donde existen varias potenciales fugas)
- Parabólicos
- (para ampliar la zona detectada en el caso de deteccion de fugas lejanas e inaccesibles).
Fugas de Vacío
También puede usarse todo lo anterior para planificar deteccion de fugas en Vacío: sistemas de conducción, tanques …..
Si bien la dificultad es mucho mayor, y todos los aspectos anteriores amplifican su importancia y dificultad.
Por esa razón no existe el Antes – Después para estas fugas, en el sentido de que se pueda realizar gestion económica mediante estimaciones de caudales de fuga; basándose en tablas de fabricantes de hardware del ultrasonido.
Times
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