Mapeo de corrosión para fondos de tanques de almacenamiento mediante la técnica de Formación de Haces de Ondas Guiadas en Fases (GWPA)

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Tabla de Contenidos

Introducción

En el ámbito de la infraestructura industrial, la vida útil y confiabilidad de los Tanques de Almacenamiento sobre el Suelo (AST), por sus siglas en inglés) son fundamentales. Asegurar la integridad estructural de los tanques es un aspecto crítico del mantenimiento, y el mapeo de la corrosión desempeña un papel significativo en este sentido.

Este artículo aborda la metodología de vanguardia de la Formación de Haces de Ondas Guiadas en Fases (GWPA) para el mapeo de la corrosión en los fondos de los AST, ofreciendo una visión del futuro en la evaluación de la integridad de los tanques.

El desafío de la corrosión en los fondos de los AST

Los Tanques de Almacenamiento sobre el Suelo están expuestos a una multitud de factores ambientales, haciéndolos susceptibles a la corrosión con el tiempo. Los fondos de estos tanques, en particular, enfrentan la amenaza constante de deterioro debido a la naturaleza corrosiva de las sustancias almacenadas, la humedad y los elementos externos. Detectar y abordar la corrosión en sus primeras etapas es imperativo para evitar fallas catastróficas y peligros ambientales.

La evolución de las técnicas de mapeo de la corrosión

Tradicionalmente, la inspección de la corrosión en los Tanques de Almacenamiento de Superficie (AST) se lleva a cabo mediante métodos invasivos que requieren el traslado de los equipos hasta la zona a evaluar, como: la inspección visual, medidores de espesor ultrasónicos y la técnica de Inspección de Flujo Magnético (MFL, por sus siglas en inglés), que requiere el desplazamiento de un escáner a lo largo de toda la superficie del tanque. Aunque estos métodos han demostrado ser efectivos en cierta medida, suelen no proporcionar datos exhaustivos y en tiempo real, especialmente en tanques de gran tamaño con geometrías complejas.

Las tecnologías avanzadas de pruebas no destructivas, como “Formación de Haces de Ondas Guiadas en Fases”, ha revolucionado el panorama del mapeo de la corrosión. Esta metodología utiliza ondas ultrasónicas guiadas, permitiendo la inspección de áreas extensas de los fondos de los tanques con una gran precisión y desde una ubicación.

Comprendiendo la Formación de Haces de Ondas Guiadas en Fases

La Formación de Haces de Ondas Guiadas en Fases implica la generación de ondas ultrasónicas que viajan a lo largo de la superficie del fondo del tanque. Estas ondas se controlan y manipulan estratégicamente mediante arreglos de elementos transductores de formación de haces en fases, lo que permite un mapeo preciso del grosor y la integridad del material, detectando áreas con problemas de corrosión para su control y mitigación.

Estas sondas generan escaneos similares a los de un radar en planchas y carcasas. Los algoritmos de dirección del haz se utilizan para crear un haz focal, que se puede barrer automáticamente alrededor de la plancha para detectar pérdidas de pared, grietas y características estructurales. En lugar de utilizar un escáner C para el cual hay que barrer toda la superficie del piso, lo cual involucra un consumo de tiempo para inspeccionar la estructura, se puede realizar una evaluación rápida desde una sola posición con estas sondas.

Mapeo de corrosión para fondos de tanques de almacenamiento sobre el suelo a través de la Formación de Haces de Ondas Guiadas en Fases (GWPA)
Inspección de placa/carcasa de matriz en fases de onda guiada.
(Fuente: Guidedwave/Innovations Company)

De acuerdo a lo antes expuesto, una de las principales ventajas de esta técnica es su capacidad para cubrir grandes áreas de superficie de manera eficiente. A diferencia de los métodos tradicionales que pueden requerir tiempo y mano de obra extensa, la Formación de Haces de Ondas Guiadas en Fases (GWPA) proporciona una evaluación rápida y completa de los niveles de corrosión al mapear un área extensa del fondo de tanque desde una posición, permitiendo estrategias de mantenimiento proactivas.

Existen variantes del ensayo de ondas guiadas en las que también se usan arreglos de transductores de formación de haces en fases con la que se escanean áreas de menor tamaño y unidireccionalmente, pero con una mejor precisión, tal es el caso de las ondas guiadas de corto alcance (SRUT).

En el siguiente video se muestra un ejemplo de esta técnica, cortesía de Guidedwave/Innovations Company.

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Beneficios de la Formación de Haces de Ondas Guiadas en Fases en el mapeo de la corrosión

  • Cobertura Integral: La Formación de Haces de Ondas Guiadas en Fases garantiza una cobertura exhaustiva del fondo del tanque, sin dejar ninguna área sin inspección. Este enfoque holístico mejora significativamente la confiabilidad de los resultados del mapeo de la corrosión.
  • Adquisición de datos en tiempo real: La técnica proporciona datos en tiempo real, permitiendo a los operadores identificar y abordar rápidamente problemas de corrosión a medida que surgen. Este enfoque proactivo minimiza el tiempo de inactividad y reduce el riesgo de fallas inesperadas.
  • Capacidad para inspeccionar debajo de revestimientos y en áreas ocultas: No requiere de la remoción de capas protectoras contra la corrosión, lo cual incrementaría sustancialmente el costo de la prueba.
  • No es sensible a los líquidos en ninguna de las superficies de la placa: No es necesario contar con las superficies secas para la aplicación del ensayo.
  • Monitoreo de salud estructural (SHM): Es aplicable para hacer seguimiento del componente en el tiempo y detectar en fase de gestación las actividades de corrosión.

Perspectivas futuras

A medida que las industrias continúan evolucionando, lo hacen también las tecnologías que las respaldan. La Formación de Haces de Ondas Guiadas en Fases representa un avance significativo en el mapeo de la corrosión para los fondos de los AST, brindando una visión del futuro del mantenimiento de tanques.

Con los avances continuos en tecnologías de sensores, análisis de datos e inteligencia artificial, la integración de la Formación de Haces de Ondas Guiadas en Fases con estas innovaciones promete metodologías de evaluación de la corrosión aún más sofisticadas y eficientes.

Conclusión

En conclusión, el futuro del mapeo de la corrosión para los fondos de los Tanques de Almacenamiento sobre el Suelo se ve prometedor con la llegada de la Formación de Haces de Ondas Guiadas en Fases. La combinación de cobertura integral, adquisición de datos en tiempo real, capacidad para inspeccionar debajo de revestimientos y en áreas ocultas, monitoreo de salud estructural (SHM), entre otros, sitúa a esta técnica avanzada como piedra angular para garantizar la integridad estructural y la longevidad de los AST. A medida que las industrias adoptan estos avances tecnológicos, el panorama del mantenimiento de tanques está listo para un viaje transformador hacia una mayor seguridad y confiabilidad.

Referencias

  • GUIDEDWAVE. Guided wave phased array plate/shell inspection system (beta); Consultado en fecha 30 de enero de 2024. https://www.gwultrasonics.com/product/guided-wave-phased-array-for-plates-and-shells/
  • HONGCHEN MIAO A, FAXIN LI. Shear horizontal wave transducers for structural health monitoring and nondestructive testing: A review; Consultado en fecha 31 de enero de 2024. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0041624X21000032
  • PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY. NDE Technology Development Program for Non-Visual Volumetric Inspection Technology; Consultado en fecha 21 de enero de 2024. https://www.pnnl.gov/main/publications/external/technical_reports/PNNL-26603.pdf

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