Registro y evaluaciones de niveles de desgaste por corrosión mediante un escáner 3D y el software Pipecheck

Inspección de viejas tuberías de presión en centrales eléctricas para determinar su vida útil restante

Hydro Safety Engineering es una empresa de ingeniería con sede en Merano especializada desde hace casi diez años en el sector de la planificación, inspección, evaluación y explotación de centrales hidroeléctricas. El ingeniero Armin Kager trabajó durante mucho tiempo en empresas operadoras de centrales hidroeléctricas de gran tamaño y, por lo tanto, conoce muy bien los requisitos en este campo y los deseos de sus clientes. Junto con los socios de la oficina de ingeniería, realiza inspecciones visuales, inspecciones con cámaras de inspección, pruebas no destructivas (inspección por partículas magnéticas, inspección por ultrasonido, radiología industrial, pruebas de dureza, etc.), pruebas de laboratorio y otras inspecciones para determinar el estado de tuberías, turbinas, sistemas de alimentación y otras infraestructuras.

La particular morfología de los Alpes hace que, con mucha frecuencia, las inspecciones y pruebas deban realizarse en terrenos muy difíciles o en los que las infraestructuras que necesitan inspección están muy inclinadas.

Inspección de una tubería de presión de 100 años de antigüedad

Un operador de centrales eléctricas encargó a Hydro Safety información sobre la vida útil restante de la infraestructura de una central eléctrica. El motivo era que la concesión de la central eléctrica iba a vencerse a mediano plazo. Este asunto preocupaba al operador, pues era necesario poder garantizar el funcionamiento seguro de la central durante el tiempo restante de la concesión. Para ello, había que determinar el grado de desgaste de una zona particular de una tubería de presión de casi 100 años de antigüedad, debido a los efectos de la abrasión y la corrosión en el interior de la tubería.

La inspección resultó ser todo un reto, pues la zona de entrada a la tubería de presión estaba llena de agua y barro (a más de 80 cm de profundidad), la cual debía franquearse sin causar daños en todo el equipo. Además de ello, el limitado diámetro interior (1200 mm) y, sobre todo, la inclinación de la tubería (de aproximadamente el 80 %) supusieron un gran desafío para el equipo de inspección. Por otra parte, la combinación entre la curvatura en el lugar a examinar y el cambio de inclinación en el perfil de elevación supuso una dificultad adicional para el aseguramiento y el trabajo con cuerda.

Las mediciones se realizaron en dos zonas de la pared especialmente debilitadas por abrasión y corrosión. En cada caso se limpiaron primero áreas de aproximadamente 400 mm por 400 mm con un cepillo de acero; luego, con un chorro de agua; una vez secas, se midieron finalmente con el escáner HandySCAN 3D y el software Pipecheck. La precisión de la medición debe ser de al menos 0.050 mm.

Lugar con desgaste examinado revestimiento antes y después de la limpieza de la superficie

El mayor reto era utilizar el escáner láser, la tableta y el computador conectado en estas condiciones de espacio reducido y muy inclinado sin dañar el equipo a causa del agua, los residuos o una caída. Esto se consiguió gracias a una planificación y preparación precisas de la inspección y al hecho de que se decidió utilizar un teléfono celular con una gran pantalla (en lugar de la tableta), el cual se sujetó al antebrazo de uno de los dos inspectores mediante un lazo en el brazo. El potente computador estaba guardado en un morral especialmente equipado, donde también se llevaba el HandySCAN 3D. Una vez en el lugar, se limpiaron las superficies, se equiparon con los marcadores y finalmente se midieron.

Registro con el escáner HandySCAN 3D

Tras la evaluación con Pipecheck y el software propio de la oficina

Ventajas del combo HandySCAN 3D-Pipecheck

La combinación del escáner 3D portátil HandySCAN 3D, el software Pipecheck y algunas mediciones de referencia del grosor de las paredes mediante ultrasonidos era ideal para el proyecto. Según afirma Hydro Safety Engineering, este sistema garantiza la mejor estimación posible de la corrosión o de los espesores residuales de las paredes. La precisión y densidad de los datos son mucho mayores que las de las mediciones convencionales y, por ello, no se pueden comparar. El motivo para la compra del escáner 3D y el software fue aumentar la precisión de los registros y evaluaciones de los niveles de desgaste por corrosión, lo cual permite analizar rápidamente los datos con cálculos de presión de rotura prevista.

Antes de la adquisición del sistema Creaform, se realizaron mediciones del grosor de las paredes de la rejilla, tanto desde el interior como desde el exterior de la estructura, así como mediciones con plantillas de corrosión, conocidas como perfilómetros. Así, en el presente proyecto, la ejecución de los trabajos, así como la estimación y evaluación del desgaste por corrosión, habría sido más compleja e imprecisa, y la densidad de datos habría sido mucho menor. No habría sido posible hacer declaraciones sobre los desgastes promedio por corrosión o abrasión, ni una evaluación completa del fenómeno.

“El uso del HandySCAN 3D y del software Pipecheck fija nuevos estándares en la detección de abrasión y corrosión. ¡Desde ya nos alegramos de los futuros usos posibles de nuestro dispositivo! Por ejemplo, pronto utilizaremos el escáner para medir los rodillos nuevos y usados de una turbina Pelton y así obtener conclusiones sobre su desgaste”, explica Armin Kager, propietario e ingeniero jefe de Hydro Safety Engineering.