Esferas GLP: Detección de corrosión bajo fireproofing en columnas

Las esferas GLP constituyen uno de los activos más sensibles dentro de instalaciones de almacenamiento de hidrocarburos presurizados. Su configuración como tanques esféricos responde a criterios de eficiencia estructural; sin embargo, esta misma condición concentra una dependencia crítica en la integridad de sus columnas de soporte. En estas zonas, la protección mediante recubrimientos ignífugos o fireproofing es una práctica estándar para mitigar los efectos térmicos ante escenarios de incendio. No obstante, desde la perspectiva de integridad mecánica, estos sistemas introducen un riesgo latente asociado a la corrosión bajo el revestimiento ignífugo.

El fenómeno de corrosión bajo fireproofing no solo es difícil de detectar, sino que además evoluciona de manera silenciosa, favorecido por la retención de humedad, la presencia de contaminantes y la limitada ventilación del sistema. En consecuencia, la capacidad de evaluar estas estructuras sin remover la protección pasiva se convierte en un requisito operativo y económico fundamental. En este contexto, la adopción de tecnologías avanzadas como la matriz de corrientes parásitas pulsadas ha redefinido las estrategias de inspección en esferas GLP.

Por qué las columnas de esferas son un punto crítico

Desde el punto de vista estructural, las columnas en tanques esféricos no son elementos secundarios, sino componentes esenciales en la transferencia de cargas hacia la cimentación. La integridad de estas columnas condiciona directamente la estabilidad global de la esfera, especialmente bajo condiciones de operación donde coexisten cargas internas, variaciones térmicas y efectos ambientales.

A diferencia del cascarón esférico, que distribuye tensiones de forma homogénea, las columnas están sujetas a concentraciones de esfuerzo y a interacciones complejas con el entorno. La aplicación de fireproofing, aunque necesaria desde el punto de vista de protección contra incendios, introduce una interfaz donde pueden desarrollarse mecanismos de degradación electroquímica. La combinación de acero estructural, humedad retenida y oxígeno disponible genera un entorno propicio para la iniciación y propagación de corrosión localizada, muchas veces en forma de pérdida generalizada de espesor o picaduras que evolucionan sin detección temprana.

Qué complica la corrosión bajo fireproofing

La complejidad de la corrosión bajo el revestimiento ignífugo radica en su carácter oculto y en la interacción de múltiples variables. El fireproofing, particularmente cuando incorpora concreto o materiales cementicios, actúa como una barrera física que impide la inspección directa, pero no necesariamente evita la migración de humedad. De hecho, pequeñas fisuras o discontinuidades en el recubrimiento permiten la entrada de agua, la cual queda atrapada en contacto con la superficie metálica.

Este fenómeno se ve agravado por la presencia de mallas metálicas de refuerzo o varillas (rebar), que forman parte del sistema de fijación del recubrimiento. Desde el punto de vista de inspección, estos elementos generan interferencias significativas, especialmente en técnicas electromagnéticas, dificultando la interpretación de señales y aumentando el riesgo de falsos positivos o subestimación del daño.

A ello se suma la variabilidad en el espesor del recubrimiento, las condiciones de operación y la falta de accesibilidad, lo que convierte la evaluación de estas zonas en un desafío técnico de alto nivel.

Cómo inspeccionar columnas de esferas sin demoler el fireproofing

Tradicionalmente, la inspección de columnas en esferas GLP implicaba la remoción parcial o total del fireproofing, seguida de técnicas convencionales como ultrasonido. Este enfoque, además de costoso, introduce riesgos operativos y prolonga los tiempos de intervención. La necesidad de alternativas no invasivas ha impulsado el desarrollo de métodos basados en principios electromagnéticos, entre los cuales destaca la matriz de corrientes parásitas pulsadas.

La tecnología PEC permite inducir un campo electromagnético transitorio en el material, cuya respuesta depende del espesor y las propiedades del acero subyacente. Esta capacidad de “ver” a través de recubrimientos no conductivos convierte a la técnica en una herramienta particularmente adecuada para la detección de corrosión bajo fireproofing en esferas GLP.

PEC y PECA sin retirar el concreto

La implementación de sistemas avanzados como Lyft® ha marcado un punto de inflexión en la inspección de columnas. Este instrumento, diseñado para aplicaciones PEC de alto desempeño, permite obtener mediciones confiables de espesor remanente incluso en presencia de recubrimientos gruesos.

El uso de sondas multicanal como la PECA-6CH introduce una mejora significativa en términos de productividad. La capacidad de adquirir datos simultáneamente en múltiples puntos reduce los tiempos de inspección y permite una cobertura más homogénea de las superficies críticas. Esto resulta especialmente relevante en estructuras como tanques esféricos, donde la geometría y accesibilidad pueden limitar el uso de técnicas convencionales.

Desde el punto de vista operativo, la combinación de Lyft® y PECA-6CH permite realizar inspecciones extensivas sin necesidad de retirar el concreto, manteniendo la integridad del sistema de protección pasiva y reduciendo la exposición del personal.

Malla y varillas: cómo evitar falsos positivos

Uno de los aspectos más críticos en la aplicación de técnicas PEC es la correcta interpretación de señales en presencia de mallas metálicas y refuerzos. Estos elementos generan perturbaciones en el campo electromagnético que pueden ser confundidas con pérdida de material si no se cuenta con herramientas adecuadas de procesamiento.

El desarrollo de algoritmos específicos para la detección en entornos con wire mesh y rebar ha permitido mejorar significativamente la confiabilidad de los resultados. Estos algoritmos son capaces de discriminar entre la respuesta del acero estructural y las interferencias introducidas por los refuerzos, lo que reduce la probabilidad de diagnósticos erróneos. La correcta configuración del equipo, junto con la experiencia del inspector, resulta determinante para garantizar la calidad de la evaluación.

Visualización avanzada y toma de decisiones

La adquisición de datos es solo una parte del proceso. La interpretación y visualización adecuada son fundamentales para transformar mediciones en decisiones de ingeniería. Herramientas como SurfacePro 3D permiten representar la distribución de espesor en forma tridimensional, facilitando la identificación de patrones de corrosión y la delimitación de zonas críticas.

Este tipo de visualización no solo mejora la comprensión del estado del activo, sino que también permite integrar la información dentro de programas de gestión de integridad, donde el espesor remanente se convierte en una variable clave para la evaluación de vida útil y la planificación de intervenciones.

Caso de estudio: Inspección de corrosión bajo fireproofing en columnas de esferas

Caso fundamentado en tecnologías PEC EddiFi Technologies

En el primer trimestre de 2024, en una terminal de almacenamiento de hidrocarburos ubicada en la Costa del Golfo de los Estados Unidos, específicamente en el estado de Texas, se llevó a cabo una campaña de evaluación de integridad estructural en un conjunto de esferas GLP con más de 25 años de servicio continuo.

El activo presentaba antecedentes de exposición a ambientes altamente corrosivos, caracterizados por alta humedad relativa, presencia de cloruros y variaciones térmicas significativas. Las columnas de soporte, protegidas con sistemas de fireproofing a base de concreto reforzado, fueron identificadas como zonas críticas dentro del análisis de riesgo basado en inspección (RBI). La principal preocupación radicaba en la posible presencia de corrosión bajo el revestimiento ignífugo, un mecanismo difícil de detectar mediante técnicas convencionales sin recurrir a la remoción del recubrimiento.

Con el objetivo de realizar una evaluación de integridad sin remover protección pasiva, se implementó una estrategia basada en tecnologías avanzadas de ensayos no destructivos desarrolladas por Eddyfi Technologies. La solución seleccionada consistió en la aplicación de la técnica de matriz de corrientes parásitas pulsadas (PEC) utilizando el sistema Lyft® de Eddyfi Tecnologies, complementado con la sonda multicanal PECA-6CH para maximizar la cobertura y eficiencia de inspección.

La campaña se desarrolló durante un periodo de seis semanas, en condiciones operativas normales, sin necesidad de detener la operación de las esferas. La capacidad del sistema PEC para realizar detección a través de concreto permitió inspeccionar las columnas sin intervención mecánica, manteniendo intacto el sistema de fireproofing. Este aspecto resultó clave desde el punto de vista de seguridad y costos, ya que evitó la exposición del personal a trabajos en caliente y redujo significativamente el tiempo de intervención.

Uno de los principales retos técnicos durante la inspección fue la interferencia por malla de acero y refuerzo (rebar) presente en el recubrimiento ignífugo. Para abordar esta condición, se emplearon algoritmos avanzados de procesamiento de señal integrados en la plataforma SurfacePro 3D, los cuales permitieron discriminar entre la respuesta electromagnética del acero estructural y las perturbaciones generadas por los elementos de refuerzo. Esta capacidad de filtrado fue determinante para mejorar la confiabilidad de los resultados y evitar falsos positivos.

Los datos adquiridos fueron procesados y visualizados mediante modelos tridimensionales de espesor remanente, lo que permitió identificar patrones de degradación no uniformes en varias columnas. En particular, se detectaron zonas localizadas con pérdidas de espesor superiores al 30% respecto al nominal, concentradas en áreas cercanas a la interfaz suelo-aire, donde las condiciones de humedad eran más severas.

La información obtenida permitió al operador implementar un plan de mantenimiento focalizado, priorizando intervenciones únicamente en las zonas críticas. Como resultado, se evitó la remoción innecesaria de fireproofing en aproximadamente el 85% de las áreas inspeccionadas, generando una reducción significativa en costos y tiempos de ejecución.

Adicionalmente, los resultados fueron integrados dentro del modelo de gestión de integridad del activo, actualizando los criterios de evaluación de vida remanente y ajustando las frecuencias de inspección futuras. Este enfoque basado en datos permitió una toma de decisiones más precisa y alineada con el riesgo real de falla.

Aplicación de corrientes de Eddy en END en geometrías esféricas metálicas

El trabajo desarrollado por Gang Hu aborda la aplicación de estas técnicas en geometrías esféricas metálicas, un desafío significativo debido a la variación continua de la curvatura y su impacto en la distribución del campo electromagnético. Componentes como bolas de válvulas, rodamientos y estructuras aeroespaciales presentan estas características, lo que dificulta la inspección mediante métodos convencionales.

El estudio propone modelos electromagnéticos avanzados que permiten comprender cómo las corrientes inducidas se comportan sobre superficies curvas. Asimismo, se optimiza el diseño de sondas y parámetros de excitación para mejorar la sensibilidad en la detección de discontinuidades como grietas, corrosión o inclusiones.

Uno de los principales aportes radica en la mejora de la precisión de los resultados, reduciendo falsos positivos y aumentando la confiabilidad del diagnóstico. Esto tiene implicaciones directas en la seguridad industrial, ya que permite identificar fallas potenciales antes de que evolucionen en eventos críticos.

En conclusión, la aplicación de técnicas de corrientes de Eddy en geometrías esféricas representa un avance importante en el campo de los END, ampliando sus capacidades hacia configuraciones más complejas y fortaleciendo su uso en sectores donde la seguridad y la eficiencia son prioritarias.

En términos generales, este caso demuestra que la aplicación de tecnologías avanzadas de Eddyfi para la inspección de corrosión de materiales bajo fireproofing en esferas GLP no solo mejora la capacidad de detección, sino que también transforma la estrategia de mantenimiento, pasando de enfoques reactivos a modelos predictivos basados en condición.

Qué decisiones mejora el espesor remanente

El conocimiento del espesor remanente en columnas de esferas GLP tiene implicaciones directas en la toma de decisiones. No se trata únicamente de identificar si existe corrosión, sino de cuantificar su magnitud y evaluar su impacto en la capacidad estructural.

Esta información permite definir criterios de reparación, establecer prioridades de intervención y ajustar estrategias de mantenimiento basadas en condición. En un entorno donde la seguridad y la continuidad operativa son prioritarias, la precisión en la medición se traduce en una mejor gestión del riesgo.

Conclusiones

La detección de corrosión bajo fireproofing en columnas de esferas GLP representa uno de los retos más complejos en el ámbito de la integridad mecánica. La naturaleza oculta del fenómeno, combinada con la presencia de materiales de recubrimiento y refuerzos metálicos, exige soluciones tecnológicas avanzadas y un alto nivel de especialización técnica.

La aplicación de la matriz de corrientes parásitas pulsadas, junto con herramientas como Lyft®, PECA-6CH y plataformas de análisis como SurfacePro 3D, permite abordar este problema de manera eficiente y no invasiva. La experiencia acumulada en casos reales, como los desarrollados con tecnología de Eddyfi, demuestra que es posible mejorar significativamente la detección, reducir costos y aumentar la confiabilidad de las evaluaciones.

En última instancia, la adopción de estas tecnologías no solo responde a una necesidad técnica, sino a una exigencia estratégica en la gestión de activos críticos dentro de la industria energética.

Referencias

1. American Petroleum Institute. (2021). API RP 579-1/ASME FFS-1: Fitness-for-service. API Publishing.
2. NACE International. (2018). SP0198: Control of corrosion under thermal insulation and fireproofing materials. NACE.
3. ASME. (2021). ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC), Section V: Nondestructive Examination. ASME.
4. Eddyfi Technologies. (2023). Pulsed eddy current (PEC) technology for corrosion under insulation and fireproofing inspection. Eddyfi Technologies.
5. Hellier, C. (2013). Handbook of nondestructive evaluation (2nd ed.). McGraw-Hill Education.