Un palpador mecánico detectará daños en tuberías que transportan hidrocarburos
UN/DICYT Un novedoso palpador mecánico adaptado a un robot hallará los daños de las tuberías que transportan hidrocarburos en el país, ya sea por desgaste, por fabricación o sedimentación. Las condiciones internas de las tuberías transportadoras de hidrocarburos pueden variar por la acumulación de residuos y sedimentación propios de los procesos, lo mismo su estructura externa o variar debido a fallas geológicas que las afectan, cuando éstas se encuentran bajo tierra o en el mar. Esta necesidad de tener los ductos en óptimas condiciones para que los productos transportados no sufran variaciones, llevó a expertos de la Universidad Nacional (UN) de Colombia a pensar en cómo, a bajos precios y menores tiempos, podría hacerles mantenimiento preventivo, aún estando en operación.
La dificultad encontrada en los robots que actualmente se utilizan para examinar dichos conductos, es que no tienen gran capacidad de locomoción para identificar las fallas internas y poder solucionarlas a tiempo. Carlos Andrés García Jiménez, ingeniero mecatrónico, egresado de la maestría en Automatización Industrial, retomó lo que inicialmente había trabajado en su proyecto de grado Diego Ospina Latorre, egresado de la misma maestría, que era diseñar el esquema que permitiera avanzar en la construcción de un sistema que, al lado del robot, recorriera las tuberías y detectar sus fallas internas.
El robot fue concebido para introducirlo en los tubos y detectar la geometría interna, es decir la redondez, y poder así apreciar entre otros problemas, las grietas, las fisuras y el mal funcionamiento de los ductos que deben transportar el crudo a través de redes que comprometen miles de kilómetros de poliductos y oleoductos, y que salen de los centros de producción hasta las refinerías y puertos.
Como lo indica García “muchos trabajos han tenido como base el desarrollo de robots de inspección y existe diversidad de modelos de sistemas robóticos, operando en inspección de tuberías, pero éstos no compiten con éxito sobre diversas situaciones; además, el costo del sistema es exageradamente alto o imposible de adquirir debido a la reserva y competitividad de las empresas que los desarrollan”.
Diseño del palpador
Para construir el diseño era necesario identificar, por una parte, los defectos de las tuberías y, por otra, conocer las restricciones del medio, así como el camino por dónde va a deslizarse el robot y el ‘palpador’ que, entre otros objetivos, no debía obstruir el paso normal de los líquidos.
El ‘palpador’ del ingeniero de la UN no solo tenía la ventaja de ser adaptable a gran parte de los diseños de robots utilizados que cumplen la tarea de inspección, sino que cuenta con 89 brazos mecánicos que entran en contacto directo con la tubería y miden con precisión su geometría interna.
Dichos brazos convierten su movimiento continuo en señales eléctricas. Así, cada extremidad cuenta con sensor de desplazamiento lineal, otro de desplazamiento lineal entre el cuerpo y el ‘palpador’ y un punto medio del brazo y, finalmente, otro rotacional que tiene contacto con el cuerpo del ‘palpador’ por medio de un eje. De esta manera, la UN de Colombia se prepara para ser pionera en la inspección de tuberías por medio de robots con el propósito de mejorar los trabajos de mantenimiento de estos ductos. El innovador ‘palpador’ podrá ser utilizado en otros sistemas como gasoductos y alcantarillados.