ES2322489T3 - Procedimiento de vigilancia para detectar una aproximacion de un cuerpo conductivo a una canalizacion de transporte de fluido solicitada con una corriente catodica de proteccion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de vigilancia para detectar una aproximación o un contacto entre un cuerpo conductivo, especialmente un vehículo de obra, y una canalización de transporte de fluido que está solicitada con una corriente continua que actúa como corriente catódica de protección, caracterizado porque a) en momentos prefijados se mide y se capta al mismo tiempo la respectiva corriente continua circulante en al menos dos sitios de medida espaciados a lo largo de la canalización de transporte de fluido, b) se forma un valor diferencia para cada momento prefijado a partir de los valores de medida de dos respectivos sitios de medida espaciados, y c) se deriva de la variación temporal de los valores diferencia formados para los momentos prefijados al menos un valor que indica una aproximación o un contacto entre el cuerpo conductivo y la canalización de transporte de fluido entre los dos sitios de medida.
Description
Procedimiento de vigilancia para detectar una
aproximación de un cuerpo conductivo a una canalización de
transporte de fluido solicitada con una corriente catódica de
protección.
La invención concierne a un procedimiento de
vigilancia para detectar una aproximación o un contacto entre un
cuerpo conductivo, especialmente un vehículo de obra, y una
canalización de transporte de fluido que está solicitada con una
corriente continua que actúa como corriente catódica de
protección.
Las canalizaciones de transporte de fluido, por
ejemplo canalizaciones de gas, de petróleo o de agua, consisten
generalmente en tubos metálicos soldados uno con otro que se tienden
bajo tierra o bajo el mar. En general, se prevé una protección
pasiva de la canalización de transporte en forma de una cubierta
protectora aislante. Además, se prevé una protección activa contra
la corrosión de la canalización de transporte aplicando para ello
una corriente catódica de protección a la canalización de transporte
de fluido a fin de evitar, hasta donde sea posible, reacciones
electroquímicas que ataquen el metal de la canalización de
transporte.
Se vigila la protección catódica contra la
corrosión midiendo con ayuda de sensores correspondientes la tensión
de salida de la instalación que suministra la corriente catódica de
protección, el potencial de protección de la canalización de
transporte solicitada con la corriente catódica de protección y la
corriente de protección o de tubo a lo largo de un trayecto de
medida de corriente de tubo. Los diferentes valores de medida son
transmitidos diariamente todos ellos por SMS a una central de
vigilancia de la protección catódica. En la central de vigilancia
se vigila la evolución a largo plazo de los valores de medida. Se
pueden reconocer daños grandes en la protección catódica (por
ejemplo, un puenteado de una pieza aislante entre dos tramos de
protección de tuberías).
Sin embargo, además de los daños a largo plazo,
una canalización de transporte puede ser dañada por un accidente
cuando, por ejemplo, un vehículo de obra entre en contacto con la
canalización de transporte o con su cubierta protectora. Dado que
los vehículos de obra son cuerpos conductivos, es importante que se
reconozca inmediatamente una aproximación de un cuerpo conductivo a
la canalización de transporte a fin de impedir o al menos minimizar
con ayuda de medidas adecuadas que se produzcan daños en la
canalización de transporte.
La publicación "DATABASE INSPEC" (Online)
THE INSTITUTION OF ELECTRICAL ENGINEERS; STEVENAGE; GB Noviembre de
1987 (11-1987) RICKEERT H ET AL, revela un
procedimiento para demostrar la eficacia de la protección catódica
contra la corrosión para hierro. La corriente de protección se
interrumpe periódicamente durante breve tiempo y se mide el valor
de desconexión como medida del potencial de protección.
El documento DE 100 21 994 A1 revela un
procedimiento para determinar el potencial de tubo/suelo en tuberías
catódicamente protegidas, especialmente en la zona con influencia
de corriente dispersa, por ejemplo las inmediaciones de
ferrocarriles que funcionan con corriente continua. La corriente de
protección es conectada y desconectada periódicamente y, con ayuda
de un electrodo de referencia asentado sobre el suelo en un lugar de
referencia, se captan un valor de medida para el potencial de
tubo/suelo mientras está conectada la corriente de protección y al
menos un valor de medida mientras está desconectada esta corriente
de protección. Los valores de medida son evaluados exclusivamente
en el sentido de si el potencial de tubo/suelo satisface los
criterios de protección. Cuando el potencial de tubo/suelo es
demasiado positivo, existe el riego de daños por corrosión.
Se conoce por el documento US 2004/004479 A1 un
procedimiento de protección contra corrosión en el que la corriente
de protección de tuberías diferentes se somete a una pulsación
diferente para poder diferenciar la tubería. Se mide el potencial
de desconexión por medio de sensores.
El documento US 6,107,811 muestra un
procedimiento de protección contra corrosión en el que se somete a
pulsación la corriente de protección. Se comprueba por medio de un
punto defectuoso artificial si es efectiva la protección
catódica.
En todos los procedimientos antes citados se
interrumpe o pulsa regularmente la corriente de protección. Todos
los procedimientos conocidos sirven para comprobar o para demostrar
la eficacia de la protección catódica contra la corrosión.
Se conocen por los documentos EP 0 411 689 B1,
EP 0 495 259 B1 y EP 0 560 443 A1 unos procedimientos de vigilancia
para detectar una aproximación de un cuerpo conductivo a una
canalización de transporte de fluido solicitada con una corriente
catódica de protección. Se modula para ello permanentemente la
corriente catódica de protección con impulsos rectangulares o con
impulsos de forma de onda sinusoidal de frecuencias diferentes y se
evalúa la variación de los impulsos de modulación. Debido a los
impulsos de modulación adicionalmente necesarios, la inversión
técnica adicional en aparatos para materializar este procedimiento
es considerable. Por consiguiente, los costes son altos.
El cometido de la invención consiste en
proporcionar un procedimiento de vigilancia barato para detectar una
aproximación repentina de un cuerpo conductivo a una canalización
de transporte de fluido solicitada con una corriente catódica de
protección.
Este problema se resuelve según la invención por
medio de un procedimiento de vigilancia de la clase genérica
expuesta que se caracteriza porque
- a)
- en momentos prefijados se mide y se capta al mismo tiempo la respectiva corriente continua circulante en al menos dos sitios de medida distanciados a lo largo de la canalización de transporte de fluido,
- b)
- se forma un valor diferencia para cada momento prefijado a partir de los valores de medida de cada dos sitios de medida distanciados,
- c)
- se deriva de la variación temporal de los valores diferencia formados para los momentos prefijados al menos un valor que indica una aproximación o un contacto entre el cuerpo conductivo y la canalización de transporte de fluido entre los dos sitios de medida.
Con el procedimiento de vigilancia según la
invención se puede captar inmediatamente un contacto, por ejemplo,
entre un vehículo de obra conductivo y la canalización conductiva de
transporte de fluido. Siempre que la resistencia del entorno de la
canalización de transporte no sea demasiado alta, por ejemplo en el
caso de una disposición submarina en agua, se puede detectar una
aproximación del vehículo de obra o en general de un cuerpo
conductivo ya antes de que este cuerpo conductivo toque la
canalización de transporte conductiva. Mediante la formación de los
valores diferencia representativos de la diferencia de las
corrientes de protección que circulan en los sitios de medida a lo
largo de la canalización se logra reducir las influencias
perturbadoras. Se pueden eliminar en amplio grado variaciones de la
corriente de protección que sean atribuibles, por ejemplo, a
corrientes dispersas generadas por ferrocarriles de corriente
continua o a variaciones del magnetismo terrestre llamadas
telúricas. Es necesario únicamente que en dos sitios de medida de la
canalización de transporte de fluido se capte sustancialmente al
mismo tiempo un respectivo valor de medida representativo de la
corriente de protección que circula en el sitio de medida. Si están
previstos más de dos sitios de medida, los valores diferencia
deberán formarse preferiblemente en cada caso a partir de los
valores de medida de sitios de medida directamente contiguos.
El valor de medida representativo de la
corriente de protección que circula a lo largo de la canalización
de transporte de fluido puede ser tanto un valor de medida de
tensión como un valor de medida de corriente que se haya
determinado, por ejemplo, a partir de un valor de medida de tensión.
Los valores diferencia formados en el paso b) y representativos de
la diferencia de las corrientes de protección que circulan en los
sitios de medida pueden ser de la misma manera tanto valores
diferencia de tensión como valores diferencia de corriente de
protección. Si se emplean valores diferencia de corriente de
protección, éstos pueden determinarse de dos maneras, a saber,
determinando primero las corrientes de protección para los distintos
sitios de medida y formando luego la diferencia, o bien formando
primero un valor diferencia de tensión y a partir de éste un valor
diferencia de corriente de protección.
El valor que indica al menos una aproximación de
un cuerpo conductivo a la canalización de transporte de fluido
puede ser tanto digital como analógico. Este se determina a partir
de la variación temporal de los valores diferencia formados para
los momentos prefijados, es decir que se determina sobre la base de
la evolución temporal de los valores diferencia formados. Cuando,
por ejemplo, los valores diferencia aumentan fuertemente o
disminuyen fuertemente de manera repentina, esto puede indicar una
aproximación de un cuerpo conductivo y se puede generar un valor
correspondiente que indique la aproximación de un cuerpo conductivo,
por ejemplo como una indicación de defecto o para la generación de
ésta. Como alternativa, se puede indicar una aproximación de un
cuerpo conductivo únicamente cuando el flanco de tal aumento o
disminución tiene una forma determinada, eventualmente almacenada.
En otra variante el valor que indica la aproximación de un cuerpo
conductivo puede ser representativo de la amplitud de fluctuación
del valor diferencia en un espacio de tiempo precedente, pudiendo
dejarse sin considerar, según la aplicación, algunas
"excursiones" individuales del valor diferencia: Por el
contrario, si no se modifican temporalmente los valores diferencia
formados o éstos fluctúan solamente en el marco de la precisión de
medida, no existe ninguna aproximación de un cuerpo conductivo. Esto
puede ser indicado por el valor que indica la aproximación de un
cuerpo conductivo, por ejemplo por la ausencia de indicación de un
aviso de defecto.
La precisión para la determinación del lugar de
aproximación de un cuerpo conductivo puede incrementarse previendo
los sitios de medida a lo largo de la canalización de transporte de
fluido a distancias inferiores a 20 km, preferiblemente a
distancias inferiores a 5 km, y formando los valores diferencia a
partir de los valores de medida para sitios de medida directamente
contiguos. La precisión con la que puede detectarse una aproximación
de un cuerpo conductivo depende, además, de la anchura nominal y
del espesor de pared de la canalización de transporte de fluido y
de la relación entre el potencial de conexión de la canalización de
transporte de fluido solicitada con la corriente catódica de
protección y el potencial de reposo del cuerpo conductivo que se
aproxima. Sin embargo, dado que estas magnitudes no pueden variarse
sin más ni más, la precisión de medida deseada se puede
materializar de forma óptima mediante la adaptación correspondiente
de las distancias entre los sitios de medida.
Para que se puedan captar también variaciones
menores y/o especialmente breves de la corriente de protección se
propone que los valores de medida sean captados a intervalos de
tiempo regulares de menos de 1 s, preferiblemente cada
0,1-0,5 s. Si la resolución temporal asciende, por
ejemplo, a 0,2 s, se pueden captar ya fiablemente breves contactos
metálicos a partir de aproximadamente 0,6 s.
Dado que, según la invención se evalúa la
variación de corriente continua de las corrientes de protección
circulantes, es ventajoso que se filtren en los sitios de medida
componentes de corriente continua posiblemente existentes de tal
manera que se capten en el paso a) variaciones de corriente continua
con una duración de al menos 200 ms. De esta manera, con ayuda de
filtros se pueden eliminar las influencias de tensiones alternas
técnicas. Debido a la propiedad de amortiguación de estos filtros se
tiene que en definitiva se pueden captar en general variaciones de
corriente continua únicamente cuando éstas presentan una duración de
al menos 200 ms. Para que se pueda captar con seguridad un breve
contacto extraño metálico tienen que estar disponibles al menos
tres momentos de medida, es decir que el contacto extraño tiene que
persistir al menos durante 600 ms. En consecuencia, en una
disposición con filtración de tensiones alternas se puede lograr la
máxima resolución cuando se captan por segundo cinco valores de
medida representativos de la corriente de protección.
Una forma de realización preferida se
caracteriza porque en el paso a) se capta como valor de medida un
valor de medida de tensión.
Ventajosamente, cada sitio de medida lleva
asociado un trayecto de medida que discurre a lo largo de la
canalización y, para la captación del valor de medida de tensión,
se mide la tensión entre los dos puntos extremos del trayecto de
medida.
La precisión de medida para el valor de medida
de tensión es especialmente alta cuando se emplea un trayecto de
medida de una longitud de al menos 10 m, preferiblemente de al menos
30 m.
Además, se puede incrementar la precisión de
medida captando los valores de medida de tensión con una resolución
de al menos 1 \muV, preferiblemente de al menos 0,1 \muV.
Un perfeccionamiento de la invención se
caracteriza porque los valores de medida captados en el paso a) en
los diferentes sitios de medida se transmiten a un equipo de
procesamiento central y los pasos b) y c) son ejecutados por el
equipo de procesamiento central. La transmisión de valores de medida
puede efectuarse a través de una red GPRS. El traslado de los pasos
b) y c) al equipo de procesamiento central tiene la ventaja de que
en los diferentes sitios de medida se tienen que asegurar únicamente
una captación de los valores de medida y la transmisión de estos.
El procesamiento central de todos los datos de medida permite el
empleo de un hardware más barato en los eventualmente numerosos
sitios de medida individuales.
Preferiblemente, los pasos b) y c) se ejecutan
en tiempo real. Esto es necesario para reconocer también en tiempo
real daños repentinos o, expresado en términos más generales, una
aproximación de un cuerpo conductivo. La transmisión de datos al
equipo de procesamiento central se efectúa en general a través de
una conexión en línea. Los sitios de medida existentes para la
corriente del tubo pueden reacondicionarse de manera sencilla para
el procedimiento de vigilancia según la invención instalando en
estos sitios unos sensores de vigilancia que permitan una
transmisión de los valores de medida al equipo de procesamiento
central y la ejecución en tiempo real de los pasos b)
y c).
y c).
Una forma de realización de la invención se
caracteriza porque en el paso c) el valor que indica una
aproximación de un cuerpo conductivo se deriva de la variación
temporal de los valores diferencia formados para los momentos
prefijados en virtud de que
- i)
- se comparan valores diferencia para momentos directamente consecutivos,
- ii)
- se verifica si los valores diferencia para momentos directamente consecutivos se diferencian en más de un valor umbral prefijado y
- iii)
- sobre la base del resultado de esta verificación se genera el valor que indica una aproximación de un cuerpo conductivo.
\vskip1.000000\baselineskip
Como alternativa, en el paso c) el valor que
indica una aproximación de un cuerpo conductivo puede derivarse de
la variación temporal de los valores diferencia formados para los
momentos prefijados en virtud de que
- i)
- se comparan los valores diferencia para momentos directamente consecutivos,
- ii)
- cuando los valores diferencia para momentos directamente consecutivos se diferencian en más de un valor umbral prefijado, se comparan, además, los valores diferencia para los momentos inmediatamente antes y después de los momentos tenidos en cuenta en el paso i),
- iii)
- se verifica si los valores diferencia comparados en el paso ii) se diferencian también en más del valor umbral prefijado y
- iv)
- sobre la base del resultado de esta verificación se genera el valor que indica una aproximación de un cuerpo conductivo.
\newpage
Por último, otra posibilidad para derivar el
valor que indica una aproximación de un cuerpo conductivo consiste
en que en el paso c) el valor que indica una aproximación de un
cuerpo conductivo se deriva de la variación temporal de los valores
diferencia formados para los momentos prefijados en virtud de
que
- i)
- se aproxima la evolución de los valores diferencia con el tiempo por medio de una curva alisada,
- ii)
- se verifica si la variación temporal de la curva alisada sobrepasa un valor umbral prefijado y
- iii)
- sobre la base del resultado de esta verificación se genera el valor que indica una aproximación de un cuerpo conductivo.
La clase de alisado puede variarse aquí a
voluntad. Por ejemplo, no se puede tener en cuenta en el alisado
una excursión individual de los valores diferencia. Asimismo, el
grado de alisado puede adaptarse individualmente al entorno de
medida.
En lo que sigue se explica la invención con más
detalle ayudándose de formas de realización dadas a título de
ejemplo. En las figuras muestran:
La figura 1, una representación esquemática de
la distribución de corriente en una tubería de alta presión de gas
en caso de un contacto extraño metálicamente conductor;
La figura 2, un diagrama que representa la
influencia de la anchura nominal sobre la diferencia de tensión
entre dos trayectos de medida de corriente de tubo en caso de un
contacto extraño metálicamente conductor;
La figura 3, una representación esquemática del
principio de vigilancia para una tubería de alta presión de gas con
varios tramos de protección;
Las figuras 4a y 4b, sendos diagramas que
muestran la evolución temporal de los valores de medida de corriente
de tubo en dos sitios de medida, entre los cuales se han
materializado sucesivamente tres contactos metálicos extraños con
la tubería;
La figura 4c, un diagrama que muestra la
diferencia de las corrientes de tubo representadas en las figuras
4a y 4b, registradas concretamente de nuevo en función del tiempo;
y
Las figuras 4d y 4e, sendos diagramas de
diferencias de corriente de tubo para el tramo de tubería
directamente aguas arriba y directamente aguas abajo del tramo de
tubería, con contacto metálico extraño.
La figura 1 muestra esquemáticamente la
distribución de corriente en una tubería 1 en caso de un contacto
metálico extraño conductor. La tubería 1 utilizada como tubería de
alta presión de gas está unida con una instalación de protección 2
para la protección catódica contra la corrosión o, dicho más
exactamente, está unida con el cátodo de esta instalación (no
representado). En la tubería 1 están previstos dos sitios de medida
3 para medir la corriente catódica de protección. Los sitios de
medida 3 presentan cada uno de ellos un trayecto de medida de 30
metros de longitud para captar los valores de medida de tensión U1 y
U2, respectivamente. La tubería 1 presenta en un sitio 5 un
contacto metálico extraño. Se trata aquí de un vehículo de obra que
se ha aproximado a la tubería 1 y hace ahora contacto con ella. Dado
que el vehículo de obra presenta una resistencia finita a la
propagación hacia la tierra, por ejemplo a través de las cadenas de
una excavadora o las palas de una excavadora, se tiene que entra en
la tubería 1 una corriente adicional, llamada corriente de defecto
I_{F}, a través del vehículo de obra durante el tiempo de contacto
o durante la acción del daño. Cuando, según el procedimiento de
vigilancia conforme a la invención, las corrientes de protección o
las corrientes del tubo son captadas por los sitios de medida
contiguos 3 en momentos prefijados, se puede reconocer la absorción
de corriente adicional a partir de la diferencia de las corrientes
del tubo que circulan en los dos sitios de medida 3 y, por tanto,
se puede detectar inmediatamente de manera sencilla un contacto
repentino con la tubería 1.
Dado que las corrientes del tubo no pueden
medirse sin mayores dificultades, se captan en los sitios de medida
3 los respectivos valores de tensión U1 y U2 para los trayectos de
medida correspondientes. La resistencia de un trayecto de medida de
la corriente del tubo se calcula como sigue:
en
donde
- R_{corriente} =
- resistencia del sitio de medida de la corriente del tubo
- \rho =
- resistencia eléctrica específica del acero
- l =
- longitud del trayecto de medida de la corriente del tubo
- d_{a} =
- diámetro exterior del tubo
- d_{i} =
- diámetro interior del tubo
- d =
- diámetro medio del tubo
- s =
- espesor de la pared de la tubería
- U_{con}=
- potencial de conexión
- U_{R} =
- potencial de reposo del vehículo de obra
- R_{contacto} =
- resistencia a la propagación del vehículo de obra en el sitio de contacto
- I_{1}, I_{2} =
- corriente del tubo
- I_{F} =
- corriente de defecto
- \DeltaU =
- diferencia de tensión entre los dos trayectos de medida de la corriente del tubo
- \DeltaI =
- diferencia de corriente entre los dos trayectos de medida de la corriente del tubo
\vskip1.000000\baselineskip
Las corrientes I1 e I2 del tubo son en general
iguales. Se sigue de esto para la diferencia de tensión cuando las
dimensiones del tubo y las longitudes de los dos trayectos de medida
de la corriente del tubo son constantes:
Por tanto, se pone de manifiesto con estas
premisas que, en caso de defecto, la diferencia de tensión entre
dos trayectos de medida de la corriente del tubo es proporcional a
la corriente de defecto. Se cumple para la propia corriente de
defecto:
En la figura 2 se representa la influencia de la
anchura nominal de la tubería sobre la diferencia de tensión entre
dos trayectos de medida de la corriente del tubo \DeltaU =
U_{1}-U_{2}. Se han captado seis contactos
extraños diferentes con una resistencia a la propagación entre 5 y
500 ohm. El diagrama se basa en los parámetros siguientes: \rho =
0,13 ohm*mm^{2}/m, l = 30 m, d = 250-1200 mm, s =
12 mm, U_{con} = -1,7 V, U_{R} = -0,5 V y R_{contacto} =
5-500 ohm.
El diagrama muestra claramente que la diferencia
de tensión en caso de un defecto es inversamente proporcional a la
anchura nominal de la tubería. Por tanto, los contactos extraños o
los dados repentinos del tubo pueden resolverse mejor en el caso de
diámetros de tubo más pequeños. Además, el diagrama muestra que la
diferencia de tensión en el caso de contactos extraños de bajo
ohmiaje es sensiblemente más alta que en el caso de contactos
extraños de alto ohmiaje. El motivo de ello es que la diferencia de
tensión en caso de un defecto es inversamente proporcional a la
resistencia a la propagación del contacto extraño, por ejemplo del
vehículo de obra, en el sitio de contacto.
La figura 3 muestra una representación
esquemática del principio de vigilancia en que se basa el
procedimiento según la invención.
La tubería 1 representada en la figura 3 consta
de dos tramos de protección 5 y 6, a los cuales están asociadas
sendas instalaciones de protección 21 y 22. Los tramos de protección
5 y 6 están aislados uno de otro con ayuda de un dispositivo
aislante 7. Están previstos otros dispositivos aislantes 7 entre los
dos tramos de protección 5 y 6 y tramos de protección contiguos (no
representados). El tramo de protección 5 comprende una instalación
de protección 21 para la protección catódica contra la corrosión y
seis sitios de medida correspondientes 31 a 36. El tramo de
protección 6 comprende una instalación de protección 22 para la
protección catódica contra la corrosión y dos sitios de medida
correspondientes 37 y 38. Las diferencias de tensión se forman
siempre solamente entre dos sitios de medida contiguos dentro de un
tramo de protección. No se comparan valores de medida de sitios de
medida que están asociados a tuberías eléctricamente separadas una
de otra. En consecuencia, en la figura 3 se comparan los valores de
medida de los sitios de medida 31 y 32, 32 y 33, 33 y 34, 34 y 35,
34 y 36, y 37 y 38. Siempre que los valores de resistencia de los
distintos tramos de medida de la corriente del tubo sean iguales,
la diferencia de las corrientes del tubo se comporta
proporcionalmente a la diferencia de las tensiones. Por tanto, en
este caso se pueden comparar directamente como valores de medida los
valores de medida de tensión de los distintos sitios de medida. En
caso contrario, los valores de medida de tensión de los distintos
sitios de medida tienen que convertirse por cálculo en valores de
medida de la corriente del tubo y éstos tienen que compararse
después uno con otro.
Las figuras 4a a 4d muestran valores de medida o
valores diferencia que se obtuvieron en un ensayo según el
procedimiento de la invención. Para el ensayo se simularon defectos
en la tubería 1 entre los sitios 32 y 33 de medida de la corriente
del tubo según la figura 3, para lo cual se unieron sucesivamente
resistencias óhmicas de dimensiones correspondientes con la tubería
y con el terreno, en cada caso durante un período de tiempo de 30
s. Para asegurar que las mediciones en los diferentes sitios de
medida se efectuaran siempre al mismo tiempo, los valores de medida
fueron provistos de una marca de tiempo. En el ensayo se captaron
los valores de medida con una distancia temporal de 2 s y una
resolución de medida de los sensores de 1 \muV. Las figuras 4a y
4b muestran la evolución temporal de los valores de medida de la
corriente del tubo en los sitios de medida 32 y 33,
respectivamente, según la figura 3. La tubería 1 tiene un diámetro
de tubo medio de 1200 mm y está provista de una cubierta de
protección de PE. Las variaciones de la corriente del tubo
provocadas por los tres defectos simulados apenas pueden apreciarse
en las figuras 4a y 4b. El motivo son las fluctuaciones de
corriente originadas por la telúrica.
La figura 4c muestra la diferencia de los
valores de medida de la corriente del tubo tomados en los sitios de
medida 32 y 33 y representados en la figura 4a y en la figura 4b.
Mediante la formación de la diferencia se pueden apreciar los tres
defectos simulados con una claridad sensiblemente mayor.
En comparación con esto, las diferencias de las
corrientes del tubo para tramos de tubo contiguos fuera del tramo
defectuoso están representadas en las figuras 4d y 4e, concretamente
en la figura 4d se representan las diferencias de las corrientes
del tubo entre los sitios de medida 31 y 32 y en la figura 4e se
representan las diferencias de las corrientes del tubo entre los
sitios de medida 33 y 34.
En las figuras 4d y 4e no pueden apreciarse los
tres defectos simulados. Las diferencias de corriente de
aproximadamente 100 mA a 120 mA son ocasionadas también por la
telúrica. Las fluctuaciones más pequeñas entre los valores de
medida pueden atribuirse a la limitada resolución de valores de
medida de las entradas de medida.
Además, puede deducirse de las figuras 4d y 4e
que un aumento o disminución repentinos de la diferencia de
corrientes del tubo que esté limitado a un valor de medida no indica
en general un defecto. Por tanto, las diferencias de las corrientes
del tubo han de evaluarse preferiblemente de modo que no se tengan
en cuenta excursiones individuales. Esto es posible, por ejemplo,
por medio de un alisado adecuado de la curva de diferencia de
corrientes del tubo. Por consiguiente, un daño repentino de la
tubería o una aproximación repentina de un cuerpo conductivo puede
detectarse en general únicamente cuando no sólo los valores
diferencia de las corrientes del tubo para momentos directamente
consecutivos se diferencian en más de un valor umbral prefijado,
sino que también los valores diferencia para los momentos
directamente anteriores y posteriores a los momentos previamente
tenidos en cuenta se diferencian igualmente en más de un valor
umbral prefijado.
Con el procedimiento de vigilancia según la
invención se logra que, en caso de una protección catódica existente
contra la corrosión y sin necesidad de señales que deban
superponerse adicionalmente, se detecten daños repentinos de una
tubería en forma fiable, sin una inversión técnica especial y a bajo
coste.
En el marco de la invención son imaginables
numerosas variantes. Los valores de medida representativos de la
corriente de protección deberán ser captados preferiblemente al
mismo tiempo en los al menos dos sitios de medida. No obstante, en
algunos entornos puede ser suficiente que los valores de medida sean
captados al mismo tiempo únicamente si ello es posible. Por
supuesto, las distancias de los sitios de medida a lo largo de la
canalización de transporte de fluido pueden variarse a voluntad,
siendo preferibles distancias lo más próximas posible una a otra,
ya que no se detecta la ubicación exacta del daño o de la
aproximación de un cuerpo conductivo, sino solamente que en algún
lugar entre los sitios de medida comparados un cuerpo conductivo se
aproxima a la tubería o la toca repentinamente. También se pueden
variar a voluntad las distancias temporales entre las distintas
mediciones. Cuando se captan valores de medida de tensión en los
distintos sitios de medida, los valores de medida de la corriente
del tubo, en lugar de ser calculados en el equipo de procesamiento
central, podrían ser calculados también en los sitios de medida
individuales. Asimismo, se puede evaluar a voluntad la variación
temporal de los valores diferencia para derivar el valor que indica
una aproximación de un cuerpo conductivo. No obstante, en cualquier
caso deberá asegurarse que un aumento o disminución repentinos de
los valores diferencia formados que persista durante varios valores
diferencia genere un valor que indique una aproximación de un
cuerpo conductivo. Además, el procedimiento de vigilancia según la
invención estará limitado en general a la detección de una
aproximación de un cuerpo conductivo a una canalización de
transporte de fluido únicamente al producirse un contacto eléctrico
con esta canalización de transporte, de modo que no se puede
detectar una aproximación antes del contacto de la canalización de
transporte conductiva. En este caso, el valor que indica una
aproximación de un cuerpo conductivo es un valor que indica un
contacto eléctrico repentino de un cuerpo conductivo con la
canalización de transporte.
Por último, según la aplicación, se puede
incrementar la capacidad de reconocimiento de una aproximación de
un cuerpo conductivo o de un daño repentino con el procedimiento
según la invención haciendo que todos los vehículos de obra sean
puestos deliberadamente a tierra con bajo ohmiaje en la zona de la
tubería.
Claims (13)
-
\global\parskip0.970000\baselineskip
1. Procedimiento de vigilancia para detectar una aproximación o un contacto entre un cuerpo conductivo, especialmente un vehículo de obra, y una canalización de transporte de fluido que está solicitada con una corriente continua que actúa como corriente catódica de protección, caracterizado porque- a)
- en momentos prefijados se mide y se capta al mismo tiempo la respectiva corriente continua circulante en al menos dos sitios de medida espaciados a lo largo de la canalización de transporte de fluido,
- b)
- se forma un valor diferencia para cada momento prefijado a partir de los valores de medida de dos respectivos sitios de medida espaciados, y
- c)
- se deriva de la variación temporal de los valores diferencia formados para los momentos prefijados al menos un valor que indica una aproximación o un contacto entre el cuerpo conductivo y la canalización de transporte de fluido entre los dos sitios de medida.
- 2. Procedimiento de vigilancia según la reivindicación 1, caracterizado porque se prevén los sitios de medida a lo largo de la canalización de transporte de fluido a distancias inferiores a 20 km, preferiblemente a distancias inferiores a 5 km.
- 3. Procedimiento de vigilancia según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque se captan los valores de medida a intervalos de tiempo regulares inferiores a 1 s, preferiblemente cada 0,1 a 0,5 s.
- 4. Procedimiento de vigilancia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en los sitios de medida se filtran componentes de corriente alterna posiblemente existentes de tal manera que se capten en el paso a) variaciones de la corriente continua con una duración de al menos 200 ms.
- 5. Procedimiento de vigilancia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en el paso a) se capta como valor de medida un valor de medida de tensión.
- 6. Procedimiento de vigilancia según la reivindicación 5, caracterizado porque se asocia a cada sitio de medida un trayecto de medida que discurre a lo largo de la canalización y porque, para captar el valor de medida de tensión, se mide la tensión entre los dos puntos extremos del trayecto de medida.
- 7. Procedimiento de vigilancia según la reivindicación 6, caracterizado porque se emplea un trayecto de medida de una longitud de al menos 10 m, preferiblemente al menos 30 m.
- 8. Procedimiento de vigilancia según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque se captan los valores de medida de tensión con una resolución de al menos 1 \muV, preferiblemente de al menos 0,1 \muV.
- 9. Procedimiento de vigilancia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los valores de medida captados en el paso a) en los diferentes sitios de medida son transmitidos a un equipo de procesamiento central y los pasos b) y c) son ejecutados por el equipo de procesamiento central.
- 10. Procedimiento de vigilancia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se ejecutan los pasos b) y c) en tiempo real.
- 11. Procedimiento de vigilancia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en el paso c) el valor que indica una aproximación de un cuerpo conductivo se deriva de la variación temporal de los valores diferencia formados para los momentos prefijados en virtud de que
- i)
- se comparan valores diferencia para momentos directamente consecutivos,
- ii)
- se verifica si los valores diferencia para momentos directamente consecutivos se diferencian en más de un valor umbral prefijado y
- iii)
- sobre la base del resultado de esta verificación se genera el valor que indica la aproximación de un cuerpo conductivo.
- 12. Procedimiento de vigilancia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en el paso c) el valor que indica una aproximación de un cuerpo conductivo se deriva de la variación temporal de los valores diferencia formados para los momentos prefijados en virtud de que
- i)
- se comparan los valores diferencia para momentos directamente consecutivos,
- ii)
- cuando los valores diferencia para momentos directamente consecutivos se diferencian en más de un valor umbral prefijado, se comparan, además, los valores diferencia para los momentos directamente delante y detrás de los momentos tenidos en cuenta en el paso i),
\global\parskip1.000000\baselineskip
- iii)
- se verifica si los valores diferencia comparados en el paso ii) se diferencian en más del valor umbral prefijado y
- iv)
- sobre la base del resultado de esta verificación se genera el valor que indica una aproximación de un cuerpo conductivo.
- 13. Procedimiento de vigilancia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en el paso c) el valor que indica una aproximación de un cuerpo conductivo se deriva de la variación temporal de los valores diferencia formados para los momentos prefijados en virtud de que
- i)
- se aproxima la evolución de los valores diferencia con el tiempo por medio de una curva alisada,
- ii)
- se verifica si la variación temporal de la curva alisada sobrepasa un valor umbral prefijado y
- iii)
- sobre la base del resultado de esta verificación se genera el valor que indica una aproximación de un cuerpo conductivo.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102005025824 | 2005-06-02 | ||
| DE102005025824A DE102005025824A1 (de) | 2005-06-02 | 2005-06-02 | Ein Überwachungsverfahren zum Feststellen einer Annährung eines leitfähigen Körpers an eine mit einem kathodischen Schutzstrom beaufschlagte Fluid-Transportpipeline |
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|---|---|
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| ES06006493T Expired - Lifetime ES2322489T3 (es) | 2005-06-02 | 2006-03-29 | Procedimiento de vigilancia para detectar una aproximacion de un cuerpo conductivo a una canalizacion de transporte de fluido solicitada con una corriente catodica de proteccion. |
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-
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