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Tesis

Análisis de vida de tuberías o ductos

2011



Tesista Nelson Raúl LUQUE PAMPA
Ingeniero en Materiales - Universidad Nacional de San Agustín - Arequipa - Perú
Magíster en Ciencia y Tecnología de Materiales - Instituto Sabato UNSAM/CNEA - Argentina
Directora Dra. Elsa N. HOGERT.  CNEA, UNSAM - Argentina
CodirectoraDra. Marta RUCH.  CNEA, UNSAM - Argentina 
Lugar de realizaciónDepartamento Ensayos No Destructivos y Estructurales - Centro Atómico Constituyentes - CNEA - Argentina
Fecha Defensa 18/07/2011
Jurado Ing. César BELINCO.  CNEA, UNSAM - Argentina
Dra. María Teresa GAREA.  UBA - Argentina
Dra. Liliana Inés PÉREZ.  UBA - Argentina
Código IS/T 125/11

Título completo

Análisis de vida de tuberías o ductos

Resumen

La División de Investigación Aplicada (IAMEND) del Departamento de Ensayos No Destructivos y Estructurales (ENDE) de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) ha sido consultada, en forma creciente, por diferentes industrias nacionales para detectar y analizar defectos en paredes internas de tubos. Frente a las necesidades planteadas se presenta el desarrollo de un cabezal óptico que permite detectar in-situ diversas discontinuidades y anomalías en las paredes internas de tubos de aleaciones estructurales y diámetro mayor a 100 mm. La técnica óptica utilizada es triangulación activa con luz estructurada. Esta consiste en la proyección, sobre una superficie tridimensional, de un patrón de luz determinado. Una cámara digital captura la imagen final y la almacena en una PC. Mediante un software apropiado se procesan las señales obtenidas y se reconstruye en tres dimensiones el perfil de la superficie iluminada. En este trabajo el patrón de luz empleado es un cono de luz coherente, que al interceptar la pared interna de un cilindro patrón, proyecta un aro de luz de bordes bien definidos. Si el tubo está ovalado o presenta diversos defectos, la imagen capturada se aparta del círculo ideal. Se desarrolló un software en el entorno Matlab para reconstruir la estructura de la superficie interna de tubos, y detectar fisuras, corrosión, ovalidad, etc. Se presentan los resultados obtenidos, y se discute la sensibilidad y alcance del sistema.

Complete Title

Structural health analysis of pipes and pipelines

Abstract

After receiving many inquiries concerning the detection and analysis of defects in the inner walls of tubes and pipes, the equipment described in this report was developed by the Applied Research Group (IAMEND) of the Nondestructive and Structural Testing Department (ENDE) of the National Atomic Energy Commission (CNEA). It is an optical inspection head, which allows for the in-situ detection of various discontinuities, imperfections and anomalies in the inner wall of tubes made of structural alloys and with a diameter of more than 100 mm. The selected optical technique is “structured light active triangulation”. It consists in projecting a particular light pattern on a 3-D surface. The resulting image, captured by a digital camera, is stored in a PC. With a special software, the stored signals are processed and the 3D profile of the illuminated curved surface is reconstructed. In the present work, the light pattern used is a coherent light cone which, when intersecting the inner surface of a standard cylinder, projects on it a light ring with well-defined boundaries. If the tube is oval or has any defects, the captured image will no longer be an ideal circle. Special software, written in Matlab, was prepared and used for the reconstruction of the inner surface of the tubes and the detection of cracks, corrosion, ovality, etc. Results are presented, and the sensitivity and scope of the system are discussed.

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