MÉTODO PARA LA DETECCIÓN DE FUGAS EN DEPÓSITOS.

Método para la detección de fugas en depósitos (1) que comprende:

producir una presión negativa en el interior de un depósito para producir un burbujeo; emplear un sensor (7) que capta señales acústicas (301, 401) en el interior del depósito (1) correspondientes al burbujeo; enviar las señales acústicas (301, 401) captadas a un ordenador (9) donde se generan unas gráficas que representan la intensidad sonora de dichas señales frente al tiempo o frente a la frecuencia; comparar las señales acústicas (301, 401) con un patrón de referencia (302, 402) previamente obtenido experimentalmente correspondiente a una determinada señal de burbujeo; verificar si la totalidad o una componente de las señales acústicas (301, 401) se produce por determinados fenómenos ajenos a una fuga; determinar que existe una fuga cuando se ha verificado que la señal acústica (301, 401) captada no está causada por los fenómenos citados anteriormente.

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MÉTODO PARA LA DETECCIÓN DE FUGAS EN DEPÓSITOS

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método de detección de fugas en depósitos que filtra los falsos positivos que se producen en las pruebas de estanqueidad realizadas a dichos depósitos, evitando con ello el rechazo de depósitos que se encuentran en buen estado, con el consiguiente ahorro económico que esto supone. Está especialmente indicado para depósitos contenedores de algún líquido, y más concretamente está especialmente indicado para depósitos contenedores de combustible.

El método de detección de fugas en depósitos objeto de la presente invención se basa en la recepción de señales acústicas en el interior del depósito a través de un sensor de vibraciones o señales acústicas, típicamente un micrófono. Más concretamente, la presente invención describe un método para discernir si la señal acústica captada por un micrófono introducido en el interior de un depósito proviene del ruido producido por el burbujeo que es originado por flujo de materia a través de una fisura o grieta existente en el depósito, lo que se entendería como un positivo y por lo tanto requeriría la correspondiente reparación, o bien proviene del ruido producido por el burbujeo causado por un fenómeno de ebullición o por burbujas que aparecen a consecuencia de la disminución de la solubilidad de un gas en el líquido contenido en el depósito o por movimiento de burbujas adsorbidas inicialmente en el interior del depósito.

Es por lo tanto una finalidad principal de la invención, reducir al máximo el número de falsos positivos, que recomendarían el cambio o reparación del depósito, con los correspondientes gastos económicos y de inhabilitación temporal de dicho depósito.

Es de aplicación en el ámbito de la industria dedicada a la ingeniería de control de calidad de depósitos y tanques contenedores de líquidos o gases, y en la industria dedicada a la fabricación, reparación y mantenimiento de depósitos.

PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER Y ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el estado de la técnica actual, existen diversos métodos para detectar grietas y fisuras en contenedores, tanto de líquidos como de gases. Un método utilizado habitualmente para la localización de fisuras es aquel basado en rociar las paredes de un contenedor con un fluido revelador, que en ocasiones puede ser fluorescente, de manera que, en caso de existir una fisura a través de la cual hubiese un flujo de gas, dicho fluido revelador facilitaría la observación del punto exacto donde dicha fisura se encontrase, debido a que se podría observar el correspondiente burbujeo debido al paso de los gases a través del fluido revelador.

Sin embargo, este método resulta poco práctico cuando se quiere estudiar la existencia de fisuras o grietas en depósitos de gran volumen, que comprenden una gran superficie. En estos casos, se suele recurrir a ensayos que revelan la existencia de las mencionadas fisuras o grietas, pero no su ubicación. Métodos de este tipo se describen en los documentos de patente ES 2088350 B1 y ES 2116899 B1.

El documento de patente ES 2116899 B1 describe un método de análisis acústico que permite detectar fisuras en contenedores o depósitos al captarse, mediante un micrófono introducido en dicho depósito, el ruido originado por causa de un burbujeo en el seno del líquido contenido en el depósito, ruido que se atribuye al flujo de gas, a través de una fisura, desde el exterior hacia el interior de dicho depósito. Dicho método sistematiza el análisis de las gráficas generadas al representar, bien frente al tiempo o bien frente a la frecuencia, la amplitud de las señales acústicas captadas por el micrófono en el interior del depósito.

Sin embargo, dicho método se basa en un análisis estadístico de las gráficas generadas, mediante el cual se rechazan aquellas gráficas que presenten una gran desviación típica frente a la media. Por tanto, en el método descrito en dicho documento de patente ES 2116899 B1, no se tienen en cuenta sesgos sistemáticos en los resultados arrojados por dichas gráficas, cuya detección y filtrado podría mejorar notablemente la detección de las mencionadas fisuras, haciendo la detección mucho más precisa y fiable, evitando que se rechacen, por causa de errores de interpretación de las gráficas, algunos depósitos que no tienen ninguna fisura.

La presente invención surge de la observación de que existe una importante vinculación entre la emisión de falsos positivos en las pruebas de estanqueidad efectuadas en depósitos y determinados fenómenos generadores de burbujeo o ruido no originado por fugas, a saber:

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- El ascenso a la superficie de burbujas adsorbidas en el interior del depósito, pudiendo tratarse de burbujas que se encontraban inicialmente adheridas a la superficie interna de la pared del depósito por efecto de la tensión superficial del líquido contenido en dicho depósito, o de burbujas que se encontraban inicialmente atrapadas en el seno de residuos sólidos que estaban acumulados en el interior del depósito;

- El ascenso a la superficie de burbujas que provienen de gas que se encontraba inicialmente disuelto en el líquido contenido en el depósito; dicho gas disminuye su solubilidad en el líquido al disminuir la presión en el interior del depósito, formándose por tanto burbujas de fase gaseosa que tienden ascender hacia la superficie libre del líquido;

- El ascenso hacia la superficie de burbujas que provienen de un proceso de gasificación, por la entrada en ebullición del líquido contenido en el depósito.

El problema se presenta cuando en la misma señal captada se dan a la vez tanto el burbujeo producido por la existencia real de una fuga, como el producido por los fenómenos descritos anteriormente.

La presente invención describe un método que, basado en una comprensión previa de los fenómenos indicados anteriormente, consigue filtrar e interpretar las señales acústicas originadas por burbujeos que se producen por causa de estos fenómenos y que son captadas por los micrófonos que se introducen en estos depósitos con intención de detectar posibles fisuras. Saber detectar y discernir entre estos distintos tipos de señales acústicas, evita una fuente de sesgos sistemáticos en el análisis estadístico de las señales acústicas recogidas en el interior de un depósito y por lo tanto, en términos prácticos, evitar la emisión de falsos positivos en las pruebas de estanqueidad efectuadas en dichos depósitos.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método para la detección de fugas en depósitos que comprende producir una presión negativa en el interior de un depósito mediante un dispositivo regulador de la presión para producir un burbujeo El presente método para la detección de fugas en depósitos comprende asimismo emplear un sensor en el interior de dicho depósito, que capta señales acústicas y de vibraciones en el interior del depósito, y enviar las señales acústicas captadas por dicho sensor a un ordenador donde se generan unas primeras gráficas que representan la amplitud de la intensidad sonora de dichas señales acústicas captadas por el sensor frente al tiempo o frente a la frecuencia;

El presente método para la detección de fugas en depósitos comprende asimismo:

- analizar las señales acústicas captadas por el sensor, donde dicho análisis comprende comparar las primeras gráficas con un patrón de referencia experimental consistente en unas segundas gráficas que representan, frente al tiempo o la frecuencia, la intensidad sonora de señales de burbujeo debidas a una combinación cualquiera de las siguientes causas:

o ascenso a la superficie de burbujas originadas por una fuga en el depósito, por penetración de un gas exterior al depósito a través de una fisura;

o ascenso a la superficie de burbujas originadas por una combinación cualquiera de los siguientes fenómenos ajenos a una fuga:

â?¢ ebullición de un líquido contenido en el depósito;

â?¢ gas inicialmente disuelto en un líquido contenido en el depósito;

â?¢ gas adherido inicialmente a una superficie interior de una pared del depósito por efecto de la tensión superficial de un líquido contenido en dicho depósito;

â?¢ gas inicialmente atrapado en el seno de residuos sólidos acumulados en el interior del depósito;

- verificar a partir de la anterior comparación si las primeras gráficas son sustancialmente iguales o sustancialmente diferentes a las segundas gráficas;

- determinar que existe una fuga cuando :

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o...

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1. Método para la detección de fugas en depósitos (1) que comprende:

- producir una presión negativa en el interior de un depósito (1) mediante un dispositivo regulador de la presión (10) para producir un burbujeo -emplear un sensor (7) en el interior de dicho depósito (1) , que capta señales acústicas en el interior del depósito (1) ;

- enviar las señales acústicas captadas por dicho sensor (7) a un ordenador (9) donde se generan unas primeras gráficas (301, 401) que representan, frente al tiempo o frente a la frecuencia, la intensidad sonora de dichas señales acústicas captadas por el sensor

(7) ;

caracterizado por que además comprende:

- analizar las señales acústicas captadas por el sensor (7) , donde dicho análisis comprende comparar las primeras gráficas (301, 401) con un patrón de referencia experimental consistente en unas segundas gráficas (302, 402) que representan, frente al tiempo o la frecuencia, la intensidad sonora de señales de burbujeo debidas a una combinación cualquiera de las siguientes causas:

- ascenso a la superficie de burbujas (3) debidas a una fuga en el depósito (1) , por penetración de un gas exterior al depósito (1) a través de una fisura (2) ;

- ascenso a la superficie de burbujas (4, 5) , debidas a una combinación 20 cualquiera de los siguientes fenómenos ajenos a una fuga:

o ebullición de un líquido (6) contenido en el depósito (1) ;

o gas inicialmente disuelto en un líquido (6) contenido en el depósito (1) ;

o gas adherido inicialmente a una superficie interior de una pared

(8) del depósito (1) por efecto de la tensión superficial de un líquido (6) contenido en dicho depósito (1) ;

o gas inicialmente atrapado en el seno de residuos sólidos acumulados en el interior del depósito;

- verificar si las primeras gráficas (301, 401) son sustancialmente iguales o sustancialmente diferentes a las segundas gráficas (302, 402) ;

- determinar que existe una fuga cuando

o se ha verificado que las primeras gráficas (301, 401) son sustancialmente diferentes a las segundas gráficas (302, 402) , y

las segundas gráficas (302, 402) representan, frente al tiempo o la frecuencia, la intensidad sonora de señales de burbujeo causadas por una combinación cualquiera de los fenómenos ajenos a una fuga mencionados anteriormente, o;

o se ha verificado que las primeras gráficas (301, 401) son

sustancialmente iguales a las segundas gráficas (302, 402) , y las segundas gráficas (302, 402) representan, frente al tiempo o la frecuencia, la intensidad sonora de señales de burbujeo causadas por ascenso a la superficie de burbujas (3) originadas por una fuga en el depósito (1) .

2. Método para la detección de fugas en depósitos (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que el patrón de referencia consiste en unas segundas gráficas que representan, frente al tiempo, una sucesión de señales acústicas, debidas a burbujas originadas por una fuga en el depósito (1) , que se suceden periódicamente con un periodo, T, donde al verificarse una sustancial igualdad entre las primeras gráficas y las segundas gráficas, consistente en que las 50 primeras gráficas comprenden al menos un sub-conjunto (202) correspondiente a una sucesión

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de señales acústicas con las mismas características que el patrón de referencia, se determina que la señal acústica captada por el sensor (7) se debe total o parcialmente a una fuga.

3. Método para la detección de fugas en depósitos (1) según la reivindicación 2, caracterizado por que el periodo, T, de la sucesión de señales acústicas debidas a burbujas que se suceden periódicamente según el patrón de referencia, está comprendido entre 0, 05 y 0, 5 segundos.

4. Método para la detección de fugas en depósitos (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que el patrón de referencia consiste en unas segundas gráficas (302) que representan, frente al tiempo, al menos un determinado nivel de intensidad sonoracorrespondiente a un burbujeo debido al flujo de gases a través de una fisura (2) en el depósito (1) , de manera que

a. se representan, en un diagrama, las primeras gráficas (301) que representan, frente al tiempo, la intensidad sonora de la señal acústica captada por el sensor (7) ;

b. se representa en el mismo diagrama el patrón de referencia;

donde, si a resultas de la comparación de las primeras gráficas (301) con las segundas gráficas (302) se verifica una sustancial igualdad entre las mismas, consistente en que el nivel de intensidad sonora de la señal acústica captada por el sensor (7) no desciende por debajo del nivel de intensidad sonora que marca el patrón de referencia y/o no permanece a lo largo del tiempo por debajo de este nivel, entonces se determina que la señal acústica captada por el sensor (7) se corresponde con el burbujeo debido a alguna fisura (2) en el depósito (1) , y que por lo tanto, existe fuga en el depósito (1) .

i. Método para la detección de fugas en depósitos (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que el patrón de referencia consiste en unas segundas gráficas (402) que representan, frente a la frecuencia, la intensidad sonora de señales de burbujeo causadas por una combinación cualquiera de los mencionados fenómenos ajenos a una fuga de manera que, si a resultas de la comparación de las primeras gráficas (401) , que representan frente a la frecuencia, la intensidad sonora de las señales acústicas captadas por el sensor (7) transformadas al dominio de la frecuencia, (401) con las segundas gráficas (402) , se verifica una sustancial desigualdad entre las mismas, , entonces se determina que la señal acústica captada por el sensor (7) se corresponde con el burbujeo debido a alguna fisura (2) en el depósito (1) , y que por tanto, existe fuga en el depósito (1) .