Matriz de Corrientes Eddy Pulsadas (PECA) aplicadas a la inspección en terminales marítimos

Introducción

La aplicación de la técnica de Matriz de Corrientes Eddy Pulsadas, ha transformado la inspección de las estructuras en los terminales marítimos, debido a que permite evaluar grandes áreas en períodos cortos, mediante campos magnéticos pulsantes que generan corrientes de Foucault. De esta forma se logra identificar de manera precisa y eficiente imperfecciones y daños por corrosión, garantizando la integridad y seguridad de los activos.

Estas infraestructuras representan eslabones fundamentales en las redes comerciales globales, donde la integridad estructural de instalaciones como: Bitas de amarre, estructuras portuarias, sistemas de tuberías aisladas y no aisladas, influyen directamente en la seguridad y eficiencia operacional

Los métodos de inspección tradicionales que involucran buzos y vehículos operados a distancia son costosos y presentan significativos riesgos de seguridad, así como: Los trabajos de remoción de revestimientos de concreto o con protección ignífuga en estructuras, aislamiento en sistemas de tuberías para evaluar el estado del acero estructural interno, como la limpieza de capas externas de óxido en tuberías corroídas; con el fin, de lograr una eficaz Inspección Visual.

Este artículo aborda el uso de la tecnología de Matriz de Corrientes Eddy Pulsadas en terminales marítimos, como una solución innovadora, más segura y económica, detallando su aplicación en diversas estructuras, beneficios, desafíos y aplicaciones.

Entendiendo la Matriz de Corrientes Eddy Pulsadas

La técnica de Matriz de Corrientes Eddy Pulsadas (PECA), utiliza campos magnéticos pulsantes para generar corrientes de Foucault, para evaluar la pérdida de pared en la superficie de materiales ferromagnéticos como el acero al carbono y el hierro fundido. Genera una medición volumétrica relativa que, tras la calibración en un área específica, se traduce en una medición promedio de espesor. Esta se deriva y es una mejora de la técnica de Corrientes Eddy Pulsadas (PEC). A continuación se expone una descripción de los principios fundamentales de cada una de estas técnicas.

Principio de funcionamiento del sistema PEC de un solo sensor

Un pulso magnético es generado por una bobina colocada a cierta elevación (o separación) de la superficie de un componente bajo inspección, que debe ser ferromagnético y conductor. Durante una primera fase de excitación, el pulso permanece activo el tiempo suficiente para que el campo magnético penetre en todo el espesor del componente.

Tras la abrupta extinción del pulso, se generan corrientes parásitas en la masa metálica. Estas corrientes inducen un campo magnético secundario que puede ser detectado por un sensor magnético y decae con el tiempo. En esta fase, denominada fase de recepción, el sensor genera una señal de tensión que es registrada y analizada. La forma y la tasa de caída de esta señal de voltaje están directamente relacionadas con el grosor del componente que se inspecciona¹.

Principio de funcionamiento del sistema PECA

Es muy parecido al fundamento antes descrito, pero con una serie de bobinas de excitación conectadas entre sí para generar el pulso de excitación simultáneamente en todas las posiciones cubiertas por el arreglo de bobinas, siendo registrados mediante sensores magnéticos independientes. De esta forma se genera una imagen C-Scan del componente con la que se puede apreciar mejor el estado del metal interno facilitando su evaluación.

En la figura 1, se muestra una imagen C-Scan (sección inferior) con indicaciones de pérdida de espesor, y en la imagen superior se aprecia la caída abrupta del voltaje correspondiente al punto marcado indicado por el puntero en la imagen inferior².

Aplicaciones de la técnica de Matriz de corrientes Eddy Pulsadas (PECA) en terminales marítimos

La tecnología PECA es versátil y se puede adaptar para inspeccionar una variedad de estructuras dentro de los terminales marítimos, proporcionando una imagen C-Scan que facilita visualizar la condición interna del metal. Entre sus aplicaciones en terminales marítimos podemos mencionar:

• Bitas de amarre: Las bitas de amarre, son necesarias para asegurar los buques durante la carga y descarga, pueden presentar daños por corrosión interna oculta y daños por fatiga. PECA permite inspecciones detalladas de estas estructuras, identificando el deterioro antes de que conduzca a un fallo.

• Estructuras portuarias y muelles: Las estructuras portuarias, incluidos los muelles y sus pilotes, están expuestas continuamente a ambientes marinos hostiles. PECA puede evaluar la integridad del metal y la corrosión bajo el revestimiento de concreto o protección ignífuga (CUF), sin necesidad de remover los recubrimientos protectores, lo cual es a menudo laborioso y costoso.

• Corrosión bajo aislamiento (CUI): Es una preocupación importante para cualquier sistema de tuberías con servicio de hidrocarburos, y sobre todo en aquellas áreas con pocas opciones de rutas de escape al momento de presentarse un evento de fuga de gases inflamables e incendio, siendo este un escenario potencial en los puertos marítimos. PECA es especialmente efectivo para detectar CUI, ya que puede penetrar materiales aislantes y proporcionar una imagen C-Scan clara que facilita la interpretación de la condición del metal debajo.

Tuberías con costras y ampollas de corrosión

La eliminación de las costras es potencialmente peligrosa para evaluar espesores remanentes en tuberías en servicio crítico mediante métodos tradicionales como Ultrasonido.  La técnica de matriz corrientes Eddy pulsadas (PECA) ha sido reconocida por su capacidad para detectar y dimensionar la corrosión a través de ampollas y costras en espesores de pared de hasta 100 milímetros (4 pulgadas)³.

En la figura 2, se muestra un instrumento, sonda PECA y alfombrilla semirrígida para una separación constante durante la adquisición del sensor³.

Ventajas de usar la técnica de corrientes Eddy pulsadas (PECA)

• No destructivo y seguro: La naturaleza no destructiva de PECA permite que las inspecciones se realicen de manera segura a distancia, lo que es ideal para evaluar componentes difíciles de acceder o submarinos.
• Capacidades de penetración: A diferencia de algunos otros métodos de prueba no destructivos, PECA puede penetrar varios milímetros de materiales no conductores como el crecimiento marino, la pintura o el óxido, reduciendo el tiempo y los costos de preparación.
• Datos completos y cuantitativos: La técnica de matriz de corrientes Eddy pulsadas (PECA) proporciona datos cuantitativos con una imagen C-Scan fácil de interpretar que pueden guiar las decisiones de mantenimiento. Esta capacidad mejora las estrategias de mantenimiento preventivo, extendiendo la vida útil de los componentes críticos de la infraestructura.

A continuación, se presenta el siguiente video cortesía de Eddyfi Technologies, donde se muestra La sonda para pruebas de corrientes de Foucault pulsadas de alta resolución, como una solución completa dedicada a proporcionar la mejor estimación del espesor de pared restante sobre costras y ampollas de corrosión que se forman en la superficie.

Desafíos en la implementación de la técnica de Matriz de Corrientes Eddy Pulsadas

• Limitaciones técnicas: La profundidad de penetración y la sensibilidad de PECA pueden variar según la frecuencia del pulso y las propiedades del material inspeccionado, lo que puede limitar su uso en ciertas situaciones.
• Influencias ambientales: Variables como la salinidad del agua, las fluctuaciones de temperatura y el crecimiento biológico pueden afectar la precisión de las mediciones de PECA. Se requiere una calibración especial y técnicas avanzadas para mitigar estos problemas.
• Experticia requerida: La interpretación de los datos de PECA exige un alto nivel de experiencia tanto en la tecnología como en la ingeniería estructural marítima. Las interpretaciones incorrectas pueden llevar a evaluaciones incorrectas, resultando en trabajos de mantenimiento innecesarios o insuficientes.

Conclusiones

La tecnología de Matriz de corrientes de Eddy Pulsadas, mejora significativamente los procesos de inspección en terminales marítimos. Al ofrecer un método no destructivo, seguro y eficiente para evaluar la integridad de diversas estructuras metálicas, PECA apoya la operación continua de estas instalaciones vitales.

A medida que avanza la tecnología, se espera que la adopción de PECA en las rutinas de mantenimiento de las terminales marítimos aumenten, mejorando la confiabilidad y seguridad de las infraestructuras. Superar los desafíos relacionados con limitaciones técnicas, condiciones ambientales e interpretación de datos será clave para maximizar los beneficios de este avanzado método de inspección.

Referencias

1. GRUPO PIASEC. Corrientes de Eddy Pulsadas. Consultado en fecha 15 de Abril de 2024; https://www.piesadec.net/?page_id=1983
2. VINCENT DEMERS-CARPENTIER, MAXIME ROCHETTE, CHARLES TREMBLAY, MARCO MICHELE SISTO, ANDRÉANNE POTVIN. Pulsed Eddy Current Array design and applications; Consultado en fecha 15 de Abril 2024; https://www.ndt.net/article/nde-india2018/papers/cp059.pdf
3. CHARLES TREMBLAY. See Beyond the Corrosion Scab; Consultado en fecha 15 de Abril 2024; https://blog.eddyfi.com/en/see-beyond-the-corrosion-scab?_gl=1*z9rsus*_ga*MTM4NjAxMjA4MC4xNzA1MzMzMzcx*_ga_Q4YHE7GCQH*MTcxMzI5MzI1MS41MC4xLjE3MTMyOTM4MTIuNS4wLjA