Diseño y construcción de un prototipo para identificar orificios en tubería por medio de ultrasonido

Abstract

El Ecuador es productor y exportador de petróleo, y por lo mismo requiere que los entes de control de las actividades hidrocarburíferas, implementen sistemas automáticos de control, verificación y optimización de los procesos involucrados. Con este objetivo, se vio la necesidad de construir una herramienta basada en ultrasonido para la detección de orificios, producidos en la tubería por corrosión o por otras causas, para el control de fugas. Con este propósito se construyó un modulo electrónico basado en un sensor ultrasónico SRF02 y se desarrolló un algoritmo en un microprocesador para calcular distancias sobre la base de los datos entregados por el sensor. El algoritmo mide el tiempo de vuelo del ultrasonido que sale desde el transmisor hasta el regreso del eco al sensor receptor. Los resultados se los puede observar en un LCD, en el que se muestra la distancia medida en centímetros. Otro microcontrolador, que recibe los datos del anterior, prepara los datos para enviarlos, mediante comunicación serial, a un computador donde se muestran las distancias medidas mediante un VI de Labview al cual se lo configuró para que pueda desplegar los datos de las distancias. Si bien estos resultados preliminares permiten afirmar que con ultrasonido es posible detectar orificios en una tubería, lamentablemente se llegó a determinar que no se podrá utilizar esta tecnología en una tubería en producción debido a que el crudo evita que el sensor funcione adecuadamente. Con el sistema instalado en un móvil que se desplaza a lo largo de la tubería vacía con velocidades de 0.5, 1 y 2cm/s, se logró detectar orificios de 1 y 2cm de diámetro. Estos datos se muestran en la HMI y se los puede almacenar para mantener un historial de los datos medidos.