Inspección termográfica de tuberías

Tubería, definida como "forma de transporte especial utilizada para transportar fluidos (p.e. líquidos o gases), o mezclas de líquidos con partículas sólidas". Las inspecciones termográficas de tuberías se aplican a tuberías de larga distancia que pueden transportar diferentes productos con una temperatura diferente a la temperatura atmosférica del entorno. Utilizando los sistemas termográficos es posible determinar y localizar defectos en el aislamiento de las tuberías o fugas del producto transportado. En algunos casos, incluso se pueden determinar y localizar fugas en tuberías enterradas.

Introducción al tema

En la práctica, podemos tener tuberías de agua (agua caliente y fría), tuberías de vapor, tuberías de productos como petróleo o gas, tuberías en unidades químicas, podemos encontrarlas también en la industria de la alimentación, de la agricultura, en plantas de energía, minas, etc. Además, en la mayoría de casos, las tuberías no sólo transportan material sino que pueden utilizarse para suministrar energía. Esto está relacionado con la cuestión del aislamiento térmico y la determinación de las pérdidas de presión en las tuberías. Todo el sistema de transporte debe estar completamente sellado ya que las fugas no solo son una fuente importante de pérdidas energéticas y económicas, sino que también pueden ocasionar daños ecológicos.

La integridad de la tubería puede verse afectada por culpa de un mal diseño, una selección incorrecta del material, una mala ejecución durante el montaje de todo el sistema de transporte o por algún condicionante no previsto durante su funcionamiento. Este texto hace referencia a los sistemas de tuberías que se encuentran en el exterior bajo la influencia de las condiciones atmosféricas y expuestas a acciones no debidas (daños mecánicos involuntarios, accidentes o acciones deliberadas). Estos daños pueden verse reflejados en un debilitamiento del revestimiento aislante externo, fugas de energía, al igual que roturas o degradación de las mismas tuberías. Al mismo tiempo, hay el riesgo de que las tuberías se vayan desgastando en su interior debido a la corrosión interna (en el transporte de líquidos agresivos), o del estrés mecánico (en el caso de que se transporten materiales no homogéneos con partículas sólidas).

Inspección aérea de tuberías

Debido al riesgo de pérdidas causadas por defectos en el sistema de tuberías, deben de estar regularmente y cuidadosamente controladas. Desafortunadamente es probable que estas tuberías con el uso sufran daños, y sea difícil comprobarlo. A menudo estas tuberías se encuentran en tramos enterrados o algunos tramos se sitúan en caminos de acceso restringido, o en espacios donde la vegetación los hace de difícil acceso o incluso prácticamente imposible. Estos tramos son humanamente imposibles de controlar visualmente (con medidores de presión o de flujo) y además suponen unos altos costes económicos y no son muy fiables puesto que no se pueden controlar todos los puntos de riesgo.

Para resolver el problema de la inspección de tuberías de larga distancia, la mejor solución, la más simple y elegante está disponible aquí mismo. La aplicación de los sistemas UAV equipados con una cámara pueden volar por encima de toda la longitud de la tubería registrando y mostrando en tiempo real todo el tramo monitorizado.

El operador que controla el dron desde un lugar seguro obtiene un visión general inmediata del estado de la tubería y en caso de detectar un defecto, puede focalizar la atención en el detalle y comprobar personalmente el área. Sin embargo, con una cámara tradicional para visualizar el espectro visible sólo se puede ver una parte del defecto, o grabar sólo zonas donde el daño y las fugas ya son visibles.

Una cámara tradicional no es capaz de detectar defectos de aislamiento, ni las fugas producidas debajo de la superficie. Con le detección de los puntos donde el aislamiento ha perdido grosor o donde el revestimiento del tubo está dañado, se pueden prevenir los accidentes graves evitando así las posibles amenazas de salud para las personas y también las pérdidas económicas. Una cámara puede detectar dichos defectos y registrar la radiación térmica de los objetos. Basándose en los diferenciales de la superficie de la tubería y con la experiencia del operador, se pueden encontrar los defectos ocultos. Con este método, es fácil identificar los puntos en los que el aislamiento está dañado y se producen pérdidas de calor (durante el transporte de los materiales calientes). En el caso de las tuberías enterradas, cualquier penetración de agua caliente provoca efectos en la tierra mostrando calentamiento, con lo cual, es posible descubrir en qué punto se ha podido romper la tubería bajo tierra. Esto significa que no es necesario excavar kilómetros de tubería para detectar el lugar del escape. Diferenciales de temperatura y áreas estrechas son síntomas de riesgo en las tuberías, intervenciones a tiempo pueden significar evitar consecuencias fatales.

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Inspección de tubería de agua caliente 
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Inspección de tubería de larga distancia
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Mediante el uso de sistemas termográficos se pueden localizar defectos en el aislamiento de tuberías o fugas.

¿Por qué elegir un sistema Workswell WIRIS?

El sistema de imagen térmica Workswell WIRIS para drones, está diseñado para su montaje en vehículos aéreos no tripulados (UAV). El conjunto es ligero, móvil y puede controlarse completamente mediante un controlador remoto estándar. El sistema combina dos cámaras, una cámara para visualizar el espectro visible (para inspecciones de defectos visibles en las tuberías) y otra cámara térmica (para detectar defectos ocultos). El software permite cambiar de forma remota los regímenes de la cámara, para grabar vídeos radiométricos y realizar imágenes en el espectro visible, al igual que en el espectro infrarrojo. El operador puede ver los objetos debajo del Drone en tiempo real o puede analizar las imágenes registradas para identificar las áreas dañadas.

El Workswell WIRIS, a diferencia de otros sistemas similares, permite ajustar manualmente el rango de temperatura, por ejemplo en el intervalo 15ºC - 25ºC. Este rango de temperaturas puede ser cambiado durante el vuelo. Sin tomar tierra, se puede establecer la situación real en el sistema logrando un ajuste fácil de la sensibilidad térmica, que se requiera para localizar las fugas menores de agua caliente situadas debajo de la superficie del suelo o para una localización más precisa de defectos mayores.

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Además, el sistema puede estar equipado con un sensor GPS para almacenar información sobre la posición del Drone durante el registro de las imágenes. El equipo puede medir la temperatura en un punto central, así como el mínimo y el máximo local. La temperatura mínima i la máxima se localizan con un puntero azul y rojo respectivamente. Esta opción es muy práctica para la visualización desde drones ya que permite mostrar automáticamente donde se encuentran los problemas potenciales. Resaltar que Workswell WIRIS, ofrece funciones adicionales adecuadas para esta aplicación: por ejemplo, el zoom continúo (hasta 14x para la cámara térmica y 16x para la cámara del espectro visible) para la localización exacta de problemas a tiempo. Además el sistema Workswell WIRIS es un sistema completamente calibrado. Durante la producción del sistema, se controla la exactitud de las mediciones y la entrega del equipo incluye la ficha de calibración indicando la precisión.

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El sistema workswell WIRIS está totalmente calibrado
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Aunque en el espectro visible esta tubería se muestra sin ningún defecto, la medición echa con la cámara Termográfica muestra que en la tubería de agua caliente de la izquierda hay una serie de puentes térmicos, que provocan pérdidas térmicas.

Resumen

La combinación de inspección visual y termografía en Drones, puede ayudar a detectar una serie de problemas potencialmente dañinos antes de que puedan desencadenar problemas peligrosos y costosos. Además, el sistema es universal y se puede también utilizar en muchas otras aplicaciones industriales y no solamente en la inspección de tuberías.