Introducción
Los tanques de almacenamiento desempeñan un papel importante en el suministro de los productos procesados en la industria, ya que permiten el acopio y disponibilidad de las materias primas y productos terminados.
Los estudios realizados y la experiencia de campo, han revelado que los riesgos de falla en los tanques de almacenamiento están principalmente en los fondos de tanque, debido en gran medida al deterioro causado por la corrosión en el lado del producto y en el lado del suelo. Para evitar este tipo de fallas, normalmente la práctica industrial es el aplicar métodos de monitoreo no invasivos, utilizando diferentes técnicas de inspección, estando el tanque en servicio y de esa manera preservar la integridad de tanques.
¿Qué es la integridad de tanques?
La integridad de tanques se refiere a la capacidad de estos dispositivos para funcionar de manera segura y eficiente, sin fugas ni riesgos ambientales. Este artículo explora métodos no invasivos para evaluar y garantizar dicha integridad.
Monitoreo de corrosión en fondos de tanques de almacenamiento
El monitoreo de corrosión en los fondos de tanques de almacenamiento se refiere al seguimiento y evaluación continua de los procesos de corrosión que pueden afectar la integridad estructural de la parte inferior (fondo) de un tanque.
La corrosión es un proceso natural en el que los materiales metálicos tienden a degradarse debido a reacciones químicas con su entorno. La corrosión puede ser causada por la presencia de sustancias corrosivas en el suelo, por el líquido almacenado, por la humedad, la temperatura y otros factores ambientales que incide negativamente en la extensión de la vida útil de los tanques de almacenamiento.
Métodos no intrusivos para garantizar la integridad de fondos de tanques
El monitoreo de corrosión en un fondo de tanque estando operativo, implica la aplicación de diversas técnicas para evaluar el estado de corrosión y tomar medidas preventivas o correctivas cuando sea necesario. Algunas de las técnicas o métodos comunes de monitoreo de corrosión incluyen:
Inspección visual
La inspección visual directa es un método inicial común. Se utilizan normalmente para determinar la condición general externa de la pestaña en la zona crítica, el comportamiento de la cimentación y el asentamiento del tanque. Sin embargo, este método tiene limitaciones en términos de acceso a áreas específicas.
Emisión acústica (AE)
La prueba de emisión acústica es un método de pruebas no destructivas que se utiliza para analizar las ondas sonoras emitidas causadas por defectos o discontinuidades en el tanque. Sensores acústicos detectan las ondas sonoras causadas por eventos como la corrosión, fugas o la acumulación de burbujas de gas. El análisis de patrones especiales permite identificar posibles problemas antes de que se vuelvan críticos.
Antes de la prueba, el tanque se mantendrá al menos al 50% de su nivel operativo. La prueba AE implica montar sensores de alta frecuencia en la carcasa del tanque (cerca de la parte inferior).
La recopilación de datos se lleva a cabo después de realizar la calibración necesaria de los sensores. Los datos registrados se analizan superando el ruido externo y caracterizando la fuente de emisiones.
La principal importancia de esta técnica es que se realiza con los tanques en servicio, probando de una vez toda su estructura y detectando fugas en el fondo que afectarían el nivel freático.
Fuga de flujo magnético (MFL)
La detección de campo magnético es otra técnica innovadora para el monitoreo de fondos de tanques. Sensores magnéticos colocados estratégicamente en el fondo del tanque detectan cambios en el campo magnético causados por la presencia de corrosión o irregularidades en la estructura. En la actualidad, se han desarrollado software y equipos de alta tecnología para un óptimo diagnóstico en la Integridad mecánica enfocada en la técnica de pérdida de flujo magnético de nueva generación de inspección de pisos de tanques, con alta calidad en la resolución de la imagen obtenida y con una distribución de potencia que permita la evaluación del piso cuando las láminas son de mayor espesor que las habituales (3/8”).
Ondas guiadas
Para inspeccionar la zona crítica en contacto con el suelo, se han desarrollado equipos que utilizan el ensayo de ultrasonido mediante la técnica cualitativa de ondas guiadas para ubicar daños en la zona crítica. La técnica mencionada se basa en el concepto de impulsos de ondas laminares guiadas que se propagan desde el transductor hacia la plancha anular y cuando hay corrosión, las ondas ultrasónicas retornan al transductor, convirtiendo la señal e indicando la discontinuidad. En la siguiente figura se representa como funciona esta técnica.
Inspección robótica en fondos de tanques
Estos equipos están diseñados para acceder y evaluar el estado de los pisos de tanques sin la necesidad de vaciarlos o detener su funcionamiento. Los robots se introducen al interior del tanque desde el techo y se posan en el piso del tanque, el cual evalúan movilizándose átonamente con orugas motoras.
Los de última generación están equipados con cámaras de video de alta resolución y con equipos combinados para pruebas ultrasónicas con arreglo de fase o corriente de Foucault, pulsada en tanques de alto punto de inflamación, como combustible para aviones, querosén, destilados o productos químicos y refinados similares, por lo tanto, deben estar certificados para operar en los entornos de productos específicos peligrosos de Clase 1, División 2, Grupo D.
Sensores de nivel y presión
La medición del nivel de líquido y la presión en el fondo del tanque proporciona información sobre la acumulación de sedimentos. Esta técnica tiene limitaciones en la detección de contaminantes sólidos y no es adecuada para tanques con productos viscosos.
Sistemas de monitoreo continuo
La implementación de sistemas de monitoreo continúo basados en el internet de las cosas (IoT) permite la recopilación constante de datos. Sensores conectados transmiten información en tiempo real, facilitando el análisis predictivo y la detección temprana de problemas.
Integración de tecnologías para mayor efectividad
La combinación de diferentes tecnologías de monitoreo puede ofrecer una evaluación más completa del estado del fondo del tanque. Por ejemplo, la integración de sensores de emisión acústica con escáneres láser 3D puede proporcionar no solo información sobre la salud estructural, sino también detalles precisos sobre la acumulación de sedimentos.
Desafíos y consideraciones de integración
- Compatibilidad de Tecnologías: La integración de diversas tecnologías requiere una cuidadosa consideración de la compatibilidad y sincronización entre los diferentes sistemas. La interoperabilidad efectiva es esencial para obtener datos coherentes y precisos.
- Análisis de Datos: La cantidad de datos generados por múltiples sensores puede ser considerable. Es crucial implementar sistemas de análisis de datos para evaluación de la integridad de tanques, como el aprendizaje automático y big data, entre otros, para extraer información significativa y tomar decisiones informadas.
- Costos y Retorno de Inversión: La implementación de tecnologías avanzadas de monitoreo puede conllevar costos significativos. Se debe realizar un análisis detallado del retorno de inversión para evaluar la viabilidad económica a largo plazo.
Conclusión
La inclusión de métodos como la emisión acústica y la detección de campo magnético en el monitoreo de fondo de tanques en servicio amplía aún más las capacidades de la industria. Estas tecnologías avanzadas ofrecen una detección temprana de problemas potenciales, mejorando la seguridad operativa y reduciendo los riesgos asociados con el almacenamiento de productos industriales. La continua evolución de estas tecnologías promete un futuro donde el monitoreo de tanques sea más eficiente, preciso y seguro.
Referencias
Fuente propia
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