Tecnología para la detección y localización de fugas de agua

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Cámaras robotizadas de alta tecnología

INSPECCIÓN INTERNA

En este capitulo se presenta las técnicas con las que las tuberías se pueden inspeccionar para localizar fugas de agua y espesores de tuberías. Se realiza con cámaras robotizadas y con diferentes técnicas de medición.

 

1.1. – Cámaras robotizadas

Cámara robotizada de alta tecnología

La inspección con cámara TV es la manera mas común  de proceder. Hoy en día lo más utilizado son los equipos de inspección  sobre unas ruedas tractores. Gravan toda la inspección y documentan todo el recorrido.

Para la utilización se deben dar las siguiente condiciones:
– Se puede realizar con independencia del material de la tubería tanto en desagües como en tuberías de presión.
– Se debe realizar en vacío.
– Se debe limpiar previamente.
– Disponer de un acceso suficientemente grande y con pocos giros.
– A partir de tuberías de DN 100
– Capacidad de inyección de hasta 1000 m.l.

 

1.2. – Cámaras axiales de arrastre por presión

Cámaras axiales de arrastre por presión

Estas cámaras de inspección llevan un paracaídas incorporado que se encarga de tirar de ella movido por la presión del agua. La alimentación electrónica la recibe de unos acumuladores que están acoplados detrás.
Las ventajas de este sistema son principalmente la inspección sin cables y por lo tanto solamente limitado por la autonomía de las baterías.
Cabe decir que a la hora de localizar las posibles fugas de agua la inspección óptica esta bastante limitado ya que resulta difícil interpretar alguna imágenes.
Este sistema se puede utilizar en diámetros reste 50 mm hasta 250 mm siempre que exista movimiento de agua en la tubería.

 

1.3. – Radar de tuberías

Radar de tuberías

Como método complementaria se ha desarrollado un radar que se acopla al carro tractor de la inspección visual. Este sistema facilita una visión de las cavidades y diferencias de espesor de las tuberías. Este proceso esta basado en la aplicación de ondas electromagnéticas con diferentes anchos de banda 800MHZ hasta 2,5 GHz  y su posterior análisis según los gráficos  que va generando.Para una completa inspección es necesario recorrer la tubería entra 4  a 5 veces par.

Este sistema sólo se puede emplear en tuberías no metálicas, también requiere que este la instalación totalmente vacía y sin restos de humedad para que no genere reflexiones erróneas.

Radar de tuberías

El campo de aplicación de para esta tecnología es en diámetros a partir de 200 mm y en longitudes hasta 350 m.

 

1.4. – Medición láser de diámetro

Medición láser de diámetro

Como equipo complementario para la inyección visual se ha desarrollado una tecnología de medición por láser.
Como principales ventajas destacan la exactitud en las mediciones y la facilidad de interpretación.

Medición láser de diámetro

El objetivo de esta tecnología es detectar y localizar exactamente aplastamientos, deformaciones y obstrucciones en el interior de las tuberías. El campo de aplicación es desde diámetros de 150 mm hasta 1500 mm, siendo necesario estar la instalación vacía y limpia.

 

1.5. – Robot de inspección

Estos equipos han sido desarrollados para la inspección de tuberías industriales en la industria petroquímica con curvas y tramos verticales.

Robot de inspección

Dispone de una cabeza tractora a la que se le puede instalar un cámara de inspección, un equipo de medición por láser, dispositivo por ultrasonidos, elementos para fresado etc.

Esta provisto de diferentes partes flexibles y tractores las cuales son ancladas a las paredes de la tubería por medio de un sistema neumático.
Este equipo puede recorrer cambios de dirección de hasta 360º y puede entrar en tuberías desde 75 mm hasta 750 mm y una longitud de hasta 1000 m.

Robot de inspección

 

1.6. – Oruga de inspección

Se trata de una unidad de inspección independiente (sin cable) que se mueve por el interior de la tubería con la presión del agua. Se compone de una varios cuerpos enlazados unos con otros totalmente flexible. Los campos de utilización son para la medición por ultrasonidos de los espesores de paredes de tubería, para la medición de corrosión, detección de grietas y diversos defectos de las tuberías. También se usa para la medición de aplastamientos, abultaciones y  pliegues.

Oruga de inspección

Otra de las aplicaciones es la de efectuar mediciones de presión interna para la localización de fugas de agua, así como para posicionar dichas fugas por GPS y para la medición del tamaño de las roturas.
Esta tecnología también utiliza la inspección óptica  de forma complementaria. La alimentación se genera por medio de materias y dispone de un ordenador que almacena todos los datos de la inspección.
La autonomía puede llegar hasta 100 km de tuberías.

Oruga de inspección

 

1.6.1. Inspección por ultrasonidos
En la inspección por ultrasonidos envía el dispositivo unos impulsos hacia las paredes de la tubería y un receptor recoge el rebote del sonido, de esta manera puede pedir la pared y detectar diferencias en la misma.

Inspección por ultrasonidos

Para este tipo de mediciones es necesario que el tubo este lleno de agua y el material de la tubería se de PVC, Polietileno o fibra

Inspección por ultrasonidos

 

1.6.2. Inspección por flujo magnético

Para este tipo de mediciones el material  a inspeccionar debe ser férrico. Básicamente se trata de saturar el hierro con un campo magnético de tal manera que donde existen deficiencias en las paredes o roturas varía este campo magnético con respecto a la tubería sana.

Inspección de flujo magnético

Estas diferencias se miden, comparan y se evalúan con facilidad.

 

1.6.3. Inspección acústica

Inspección acústica

Con la inspección acústica se revisa la instalación desde el interior con el dispositivo que incorpora un hidrófono para poder escuchar el ruido de la fuga. Este se produce por la presión del agua que transporta la tubería y  por las vibraciones que produce el agua al salir.

Para poder realizar este tipo de inspección es necesario que exista mínimo 3 bares de presión y la fuga sea de mínimo 5 litros por hora.

Inspección acústica

 

1.6.4. Inspección óptica 

Inspección óptica

Este tipo de dispositivo permite inspeccionar largas distancias ya que no lleva ningún cable, la alimentación se produce por baterías y todos los datos son gravados y almacenados en el interior. El sistema de transporte  se puede realizar con aire a presión o agua a presión

 

1.7. – Tecnología por presión o arrastre

 1.7.1. Equipos propulsados por arrastre para calibración y medición de deformaciones.
Esta tecnología esta basada en la introducción de un equipo de medición del interior del tubo con sistema mecánico, es decir incorpora cuatro separadores que están  en continuo contacto con las paredes del tubo. Este equipo se desplaza por medio de arrastre con un cable.

Esquema de tecnologías de arrastre

Va registrando las variaciones de la tubería por contacto directo y va generando una imagen de la misma. Esta especialmente indicado para la localización de aplastamientos y abultaciones. Se puede utilizar en diámetros de tubería desde 150 mm hasta 1200 mm.Previamente a la utilización de este equipo de medición  es necesario una limpieza exhaustiva de la tubería para evitar mediciones erróneas.

Equipos propulsados por arrastre para calibración y medición de deformaciones

 

1.7.2. Equipos propulsados por presión para la localización acústica de fugas con hidrófono.

SmartBall: equipo propulsado por presión para la localización acústica de fugas con hidrófono

Este dispositivo llamado SmartBall se compone de una pelota de espuma densa en el exterior y en el interior lleva un hidrófono con un microprocesador alimentado por batería. Este dispositivo se introduce en la tubería en servicio y viaja propulsado por la propia presión de la misma. Durante el recorrido va escuchando por todo el interior y gravando todos los sonidos y posesionando los en un gráfico de distancias. Es equipo se puede utilizar en tuberías desde 200 mm hasta 1600 mm, en distancias hasta 25 km y con una presión mínima de 3 a 4 bares.

SmartBall detalle

 

1.7.3. Equipo propulsado por arrastre para la localización. Acústica de fugas con hidrófono.

Sistema sáhara: equipo propulsado por arrastre para la localización Acústica de fugas con hidrófono

Este sistema llamado “Sahara” ha sido desarrollado para la localización de fugas en tuberías de transporte agua sin necesidad de interrumpir el servicio. Se introduce un hidrófono con un paracaídas en el interior de la tubería, la presión de la misma se  encarga de mover el dispositivo a lo largo de hasta 2000 m.l. El hidrófono va escuchando todo los ruidos y los envía a la unidad móvil donde se visualizan y evalúan. Una vez localizado el punto de fuga se posiciona desde el exterior.Esta tecnología se puede utilizar en diámetros desde 100 mm hasta 2700 mm. La presión mínima necesaria es de 1 bar.

 

INSPECCIÓN EXTERIOR

2.1. – Localización acústica de fugas

Localización acústica de fugas

Para la localización de fugas de agua una de las tecnologías más extendida es las localización acústica. Está basada en la escucha directa sobre el suelo con geófonos capaces de amplificar los sonidos que producen las fugas de agua. También se colocan micrófonos directamente sobre las tuberías y  se procesan electrónicamente los sonidos para determinar la distancia aproximada de la fuga.
Estos equipos se denominan correladores y multicorreladores. Esta tecnología tiene bastantes limitaciones ya que solo se puede utilizar para localizar fugas de agua que produzcan ruido. Como segundo inconveniente esta el ruido ambiental ( Viento, lluvia, trafico etc) Que puede impedir la utilización de estos equipos. También es necesario un personal muy experimentado.

 

2.2. – Localización de fugas de agua con gas trazador

Esta tecnología requiere el vaciado de la tubería y el llenado de gas trazador (Formingas), posteriormente se inspecciona el trazado de la tubería en superficie con un detector de gases calibrado para ese gas. La ventaja principal es que se pueden detectar y localizar todo tipo de fugas de agua. Los inconveniente principales son la necesidad de vaciar la tubería y la poca fiabilidad y exactitud de la localización. Puede dar errores de más de 100 m.

 

2.3. – Localización de fugas de por termografía

Localización de fugas por termografía

Permite distinguir las diferencias de temperatura de forma rápida y no invasiva por lo tanto se pueden localizar tuberías y fugas de agua siempre que exista diferencias apreciable de temperatura.

Localización de fugas por termografía

 

2.4. – Inspección con georadar

Inspección con georadar

Es la tecnología ideal para localizar cavidades, diferencia de firme, tuberías y en determinados caso también fugas de agua. También sirve para verificar la colocación de armaduras etc.

Detalle de accesorio de georadar

 

2.5. – Inspección visual
Esta debe ser siempre la primera parte de cualquier localización de fugas de agua.
Consiste básicamente en observar las posibles alteraciones que puede producir un fuga, como por ejemplo zonas mas verdes y zonas hundidas o agrietadas.

 

Informe elaborado por Guillermo Gómez Hernandez – Responsable técnico de Fugatec  Detección Técnica de Fugas de Agua 14/08/2012 

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