Procedimiento y dispositivo para la vigilancia y la detección de defectos del revestimiento de un conducto tubular tendido bajo tierra o bajo agua.

Procedimiento para la vigilancia y la detección de defectos del revestimiento en una sección definida de unconducto tubular (1) revestido tendido bajo tierra o bajo agua,

en el que el conducto tubular (1) está provisto porsecciones en los extremos de la respectiva sección de una unidad de vigilancia (2, 2') instalada fijamente,presentando el procedimiento las etapas siguientes:

- aplicar cíclicamente una señal de corriente alterna al conducto tubular (1), cuya frecuencia estable ypredeterminada de manera fija es diferente, teniendo en cuenta la tolerancia, de las frecuencias, medidas en elmarco de la vigilancia, de posibles señales perturbadoras exteriores,

- captar la forma de ondas de la señal de corriente alterna en las unidades de vigilancia (2, 2') en ambos extremosde la respectiva sección que debe ser vigilada para determinar el grado de atenuación dependiente de ladistancia en función de la distancia de la señal con respecto al lugar de aplicación de dicha señal,

- transformar la señal dependiente del tiempo en una señal dependiente de la frecuencia,

- determinar las amplitudes de frecuencia correspondientes a la frecuencia de la señal de corriente alterna,

- determinar el grado de atenuación de las amplitudes de frecuencia dentro de la sección del conducto tubular quedebe ser vigilada y comparar con valores de comparación determinados previamente en las unidades devigilancia en ambos extremos,siendo el procedimiento aplicado independientemente de un procedimiento activo de protección contra la corrosión.

Procedimiento y dispositivo para la vigilancia y la detección de defectos del revestimiento de un conducto tubular tendido bajo tierra o bajo agua.

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la vigilancia y detección de defectos del revestimiento de un conducto tubular tendido bajo tierra o bajo agua, según las reivindicaciones 1 y 9.

Los conductos tubulares con peligro de corrosión son protegidos dependiendo del grado y del tipo del peligro mediante sistemas de protección pasivos o activos o una combinación de ambos. La protección pasiva consiste en un revestimiento, la protección activa es una protección catódica o una protección a través de un denominado ánodo sacrificial.

El revestimiento debe ser aislante eléctricamente para evitar un contacto directo del conducto tubular con el medio conductor eléctricamente tierra o agua y, por consiguiente, evitar un ataque de corrosión sobre el conducto tubular.

En la protección catódica contra la corrosión en conductos tubulares tendidos bajo tierra que estén provistos de un revestimiento aislante eléctricamente, el conducto tubular es protegido contra la corrosión en puntos defectuosos del recubrimiento aislante gracias a que en el conducto tubular se aplica una tensión continua de tal modo que el conducto tubular tenga con respecto a la tierra que rodea el conducto tubular un potencial negativo eléctricamente, es decir, que actúe como cátodo. Para ello, una fuente de tensión continua es conectada con su polo negativo con el conducto tubular y su polo positivo, o sea, el ánodo, es puesto a tierra. Alternativamente, la protección activa también puede producirse a través de la fijación de los denominados ánodos sacrificiales al conducto tubular. Las bases para ello se describen por ejemplo en Handbuch des kathodischen Korrosionschutzes (Manual de la Protección Catódica frente a la Corrosión) , Editorial VCH, 3a edición 1.989.

La eficacia de la protección pasiva del conducto tubular a través del revestimiento depende de la calidad, es decir, de la carencia de fallos del revestimiento, daños en el revestimiento que provoquen un contacto eléctrico del tubo con la tierra o el agua, que causen un ataque de corrosión del tubo de acero que ha de ser protegido que pueda provocar delaminaciones de mayor superficie del revestimiento. El grado de la delaminación depende, en este caso, del tipo del sistema de revestimiento y de las condiciones de corrosión existentes (por ejemplo, conductividad del suelo, valor del pH, etc.) .

En el revestimiento pueden aparecer daños por ejemplo en el transporte de los tubos, motivo por el cual usualmente antes del tendido del conducto tubular se realiza una inspección del revestimiento para detectar fallos y una reparación de los puntos defectuosos.

No obstante, el revestimiento puede ser dañado también durante el funcionamiento del conducto tubular, por ejemplo, durante trabajos en el suelo en el área de un conducto tubular tendido, por ataques microbiológicos o hundimientos y desplazamientos en el terreno.

Esto hace necesario controlar el conducto tubular regularmente sobre deterioros posibles del revestimiento, para evitar daños de corrosión mayores, lo es especialmente importante en conductos tubulares que conducen aceite o gas, para evitar fugas debido a daños de corrosión.

No obstante, inspecciones de los conductos más frecuentes no son soportables por motivos económicos, puesto que las mediciones son costosas y caras.

Los procedimientos conocidos según el estado de la técnica, para la localización de defectos, son descritos por ejemplo en Handbuch des kathodischen Korrosionschtuzes (Manual de la Protección Catódica frente a la Corrosión) , editorial VCH, 3a edición 1.989, pp. 112-124. Habitualmente se deducen en este caso posibles deterioros en el revestimiento a partir del transcurso de la corriente de protección y del transcurso de potencial en secciones definidas de la tubería.

Otro procedimiento que se basa en la medición del progreso del potencial y en la determinación de la resistencia del revestimiento a través de una corriente de protección catódica modulada se divulga en el documento DE 690 14 002 T2.

En estos procedimientos conocidos, es desventajoso, no obstante, que por ejemplo en la sección de conducto tubular que se va a examinar sean captadas señales de los conductos que conducen corriente que atraviesan el conducto tubular, y que las indicaciones de señal captadas ya no puedan ser asociadas de manera inequívoca a un posible defecto del revestimiento. El motivo para ello es que la forma de corriente analizada se compone de la corriente de protección alimentada y la señal de corriente extraña.

Además es desventajoso que estos procedimientos sean aplicables sólo en combinación con una protección catódica del conducto tubular.

A partir de la EP 0560 443 B1 se divulga un procedimiento para la vigilancia y localización de deterioros en el revestimiento de un conducto tubular protegido catódicamente tendido bajo tierra, en el que mediante la aplicación de corrientes de excitación sinusoidales locales superpuestas de diferentes frecuencias en el conducto tubular y la medición de las respuestas de la tensión correspondientes, o sea, la impedancia, se detectan posibles deterioros. Al suceder esto, con un sistema de medición móvil es examinado el conducto tubular en secciones constantes de 2 metros de longitud sobre posibles daños del revestimiento.

Este procedimiento adolece de varios inconvenientes. Por un lado, el procedimiento es aplicable igualmente sólo en combinación con un dispositivo de protección catódica. Asimismo, no se puede excluir que a través de influencias extrañas sean captadas también señales perturbadoras y, por consiguiente, ya no sea posible una asignación de defectos inequívoca. Es desventajoso además que sea necesario para la aplicación de este procedimiento un examen directo en el tubo, lo cual requiere mucho tiempo y es costoso en el caso de conductos tubulares largos que se deban examinar.

El documento EP 1152 235 divulga un procedimiento para vigilar el estado de corrosión de un conducto tubular con el fin de controlar una instalación de protección catódica.

La patente US nº 4 940 944 divulga la captación de la forma de ondas de una señal dependiente del tiempo, la transformación de la señal en una señal dependiente de la frecuencia, y la determinación del grado de atenuación y las amplitudes de frecuencia debidas a la señal dependiente de la frecuencia.

El objetivo de la invención es indicar un procedimiento seguro y económico para la vigilancia y detección de defectos del revestimiento en una sección definida de un conducto tubular tendido bajo tierra o bajo agua, el cual sea aplicable de manera independiente de procedimientos de protección frente a la corrosión activos, y en el que se eviten los otros inconvenientes de los procedimientos conocidos hasta el momento.

Según la invención, este objetivo se alcanza gracias a que el procedimiento contiene las siguientes etapas:

- aplicar cíclicamente una señal de corriente alterna, cuya frecuencia estable y predeterminada de manera fija,

teniendo en cuenta la tolerancia, es diferente de las frecuencias medidas en el marco de la vigilancia de posibles señales perturbadoras exteriores,

- captar la forma de ondas de la señal de corriente alterna en las unidades de vigilancia de ambos extremos de la

sección que se debe vigilar cada vez para determinar el grado de atenuación dependiente de la distancia en función de la distancia de la señal con respecto al lugar de la aplicación de dicha señal,

- transformar la señal dependiente del tiempo en una señal dependiente de la frecuencia,

- determinar las amplitudes de la frecuencia de manera correspondiente a la frecuencia de la señal de corriente alterna,

- determinar el grado de atenuación de las amplitudes de la frecuencia dentro de la sección de conducto tubular que

se debe vigilar y comparar con valores de comparación determinados previamente en las unidades de vigilancia en ambos extremos.

La gran ventaja del procedimiento según la invención consiste en que con ello es posible examinar daños del revestimiento también en conductos tubulares revestidos tanto bajo tierra como bajo agua no protegidos activamente. Ventajosamente, este procedimiento puede ser utilizado también para... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la vigilancia y la detección de defectos del revestimiento en una sección definida de un conducto tubular (1) revestido tendido bajo tierra o bajo agua, en el que el conducto tubular (1) está provisto por secciones en los extremos de la respectiva sección de una unidad de vigilancia (2, 2’) instalada fijamente, presentando el procedimiento las etapas siguientes:

- aplicar cíclicamente una señal de corriente alterna al conducto tubular (1) , cuya frecuencia estable y predeterminada de manera fija es diferente, teniendo en cuenta la tolerancia, de las frecuencias, medidas en el marco de la vigilancia, de posibles señales perturbadoras exteriores,

- captar la forma de ondas de la señal de corriente alterna en las unidades de vigilancia (2, 2’) en ambos extremos de la respectiva sección que debe ser vigilada para determinar el grado de atenuación dependiente de la distancia en función de la distancia de la señal con respecto al lugar de aplicación de dicha señal,

- transformar la señal dependiente del tiempo en una señal dependiente de la frecuencia,

- determinar las amplitudes de frecuencia correspondientes a la frecuencia de la señal de corriente alterna,

- determinar el grado de atenuación de las amplitudes de frecuencia dentro de la sección del conducto tubular que debe ser vigilada y comparar con valores de comparación determinados previamente en las unidades de vigilancia en ambos extremos,

siendo el procedimiento aplicado independientemente de un procedimiento activo de protección contra la corrosión.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la frecuencia de la señal de corriente alterna está comprendida entre 1 y 1.000 Hz.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque en el caso de los conductos tubulares (1) protegidos de manera catódica, la corriente de protección (4) catódica se superpone a la señal de corriente alterna y es analizada por separado.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la señal de corriente alterna es aplicada de manera independiente en el tiempo de la corriente de protección catódica permanentemente suministrada a la sección del conducto.

5. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la forma de corriente de la señal de corriente alterna es sinusoidal.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los datos de medición captados de la señal de corriente alterna son transmitidos al servicio central de vigilancia mediante conexión por cable.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los datos de medición captados de la señal de corriente alterna son transmitidos de manera inalámbrica al servicio central de vigilancia.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la sección de conducto tubular definida tiene una longitud de uno o varios kilómetros.

9. Dispositivo para la vigilancia y detección de defectos del revestimiento (6) en una sección definida que comprende uno o varios kilómetros de un conducto tubular (1) tendido bajo tierra o bajo agua para la puesta en práctica del procedimiento según la reivindicación 1, en el que el conducto tubular (1) está provisto por secciones en los extremos de la respectiva sección de una unidad de vigilancia (2, 2’) fijamente instalada para la captación de la señal de corriente alterna, el conducto tubular (1) , en función de la posibilidad de captación y evaluación de la señal de corriente alterna, está provisto a intervalos de un generador de señales y el conducto tubular está provisto de un servicio central de vigilancia, en el que:

- el generador de señales está dispuesto para aplicar cíclicamente una señal de corriente alterna al conducto tubular, cuya frecuencia estable y predeterminada de manera fija es diferente, teniendo en cuenta la tolerancia, de las frecuencias, medidas en el marco de la vigilancia, de posibles señales perturbadoras exteriores, siendo dicha señal independiente de un procedimiento activo contra la corrosión,

- las unidades de vigilancia (2, 2’) en ambos extremos de la respectiva sección que debe ser vigilada están dispuestas para captar la forma de ondas de la señal de corriente alterna con el fin de determinar el grado de atenuación dependiente de la distancia en función de la distancia de la señal con respecto al lugar de aplicación de dicha señal,

- el servicio central de vigilancia está dispuesto para transformar la señal dependiente del tiempo en una señal dependiente de la frecuencia, para determinar las amplitudes de frecuencia correspondientes a la frecuencia de la señal de corriente alterna y para determinar el grado de atenuación de las amplitudes de frecuencia dentro de la sección del conducto tubular que debe ser vigilada y para comparar este grado de atenuación con los valores

de comparación determinados previamente en las unidades de vigilancia en ambos extremos.

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque la longitud del conducto tubular (1) entre los generadores de señales comprende una o varias secciones de conducto tubular, siendo aplicada al conducto tubular

(1) en el momento respectivo de medición, solamente una señal de corriente alterna de un generador de señales 10 activado.

11. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque la longitud del conducto tubular (1) entre los generadores de señales comprende una o varias secciones de conducto tubular, siendo aplicada al conducto tubular

(1) en el respectivo momento de medición, dos o varias señales de corriente alterna de diferentes frecuencias, en 15 cada caso, de dos o varios generadores de señales activados.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque los generadores de señales están integrados en las unidades de vigilancia (2) .

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque en el caso de los conductos tubulares (1) protegidos de manera catódica, la unidad destinada al control y vigilancia de la corriente de protección catódica está integrada en la unidad de vigilancia (2, 2’) para la señal de corriente alterna.