MÁS ALLÁ DE LOS LÍMITES

Sintetizando:

Las exigencias de la industria van en aumento en lo que respecta a la visualización de las anomalías presentes en un ducto. Una mayor calidad de predicción y la reducción de costos para las actividades de excavación de ductos requieren una mayor confiabilidad y resolución de datos ILI (Inspección Interna) con tecnología MFL (Fuga de Flujo Magnético). Las soluciones correctas son resultado de cálculos, no adivinanzas. Con el desempeño moderno de las computadoras, esta alternativa se convierte en una realidad. En este artículo, Johannes Palmer explica cómo nuestra tecnología DFA (Análisis de Profundidad de Campo) nos permite tener un verdadero entendimiento de qué yace en el subsuelo con perfiles 3D tipo láser de pérdida de metal a partir de datos MFL. ROSEN desarrolló un paquete de servicios llamado VDU (Virtual-Dig) a partir de esta tecnología, la cual ofrece claros beneficios para los operadores: visualización de la verdadera forma de la pérdida de metal, información robusta para la optimización del mantenimiento y planeación de integridad con mayor confiabilidad y menores costos.

La tecnología MFL (Fuga de Flujo Magnético) es el método de inspección en cuanto a la pérdida de metal que está mejor establecido. Las herramientas MFL son extremadamente robustas, cuentan con diseños compactos y pueden lidiar fácilmente con productos gaseosos. Sin embargo, la técnica MFL es indirecta, es decir, la medición no proporciona directamente la geometría del defecto del ducto. Las anomalías de datos MFL tienen una enorme repetibilidad, lo cual significa que la medición es precisa pero la traducción de las señales es compleja y ambigua debido a que las anomalías de campo permiten más de una sola solución correcta. Además, un análisis integrado de los tres componentes de campo no puede cambiar esto.

Actualmente los datos ILI MFL se interpretan con base en conocimientos multifacéticos de pruebas de arrastre, datos sintéticos y verificaciones de excavación. La interpretación usa aprendizaje automático (o machine learning) e inteligencia artificial; opcionalmente es posible integrar conocimientos humanos. La solución más probable es el objetivo de este juicio, con base en un nivel particular de conocimiento, un proceso llamado "suposición fundamentada".

Figura 1 - Principio de Evaluación MFL - Suposición Fundamentada

Este sistema es aceptado en toda la industria y muy frecuentemente se basa en la interacción con actividades de verificación in-situ, las cuales opcionalmente permiten mejoras en el modelo de dimensionamiento y aceptación de resultados para propósitos de integridad del ducto.

Figura 2 - Modelo de Dimensionamiento MFL - Mejora Basada en la Excavación

La costosa verificación de datos de campo cambia la parte "fundamentada" pero no cambia la "suposición". Además, la complejidad de este ambiente requiere una simplificación, establecida con lo que el Foro de Operadores de Ductos he definido como "cajas".

Figura 3 - Resultado de la Evaluación MFL - Suposición Fundamentada y Simplificación

SOLUCIONES CORRECTAS COMO RESULTADO DE LOS CÁLCULOS

Sin embargo, las exigencias de la industria están aumentando. Una mayor calidad en la predicción y la reducción de costos para las actividades de excavación de ductos requieren una mayor confiabilidad y resolución MFL ILI.

Las soluciones correctas son resultado de los cálculos, no de adivinanzas. Con el desempeño moderno de las computadoras, esta alternativa se convierte en una realidad. Es posible derivar directamente la anomalía MFL de la geometría de una fuente dada. Un cuasi-cálculo se vuelve posible con un bucle de aproximación repetida. Esto es independiente de los conocimientos ya adquiridos y los modelos de dimensionamiento. La afinación basada en la excavación es solamente el bucle y, estrictamente, solamente es válido para las excavaciones pero esta afinación se puede correr varias miles de veces.

Figura 4 - Enfoque MFL revolucionario - Cálculo de Resultados

Además, este modelo del proceso no requiere una sola excavación de verificación para la mejora. Al contrario, arroja resultados comparables con una excavación sin una excavación. Esta fue la razón por la que se nombró a esta aplicación Virtual-Dig Up (VDU).

Figura 5 - Resultado de la Evaluación MFL - Cálculo 3D de Alta Resolución

La solución resultante tiene la forma de un mapa de pérdida de espesor de pared obtenido con una herramienta ILI ultrasónica (UT). Principalmente, tiene la resolución de los datos de medición originales MFL ILI y no de cajas simplificadas. No dependen de suposiciones preconfiguradas o la probabilidad de la selección apropiada de modelos de dimensionamiento.

PRUEBAS CIEGAS

La aplicación VDU se probó a ciegas varias veces para aplicaciones como: corrosión general compleja, dimensionamiento aislado de enterramiento a poro y estructuras complejas de ranurado con diferentes direcciones.

Figura 6 - Prueba a Ciegas - Corrosión General Compleja

Figura 7 - Prueba a Ciegas - Enterramiento Aislado

Figura 8 - Prueba a Ciegas - Ranurado Complejo

Sin embargo, la restricción metodológica principal de la ambigüedad permanece si se usa solamente una dirección MFL: en ese caso, VDU encontraría una solución correcta, por supuesto, pero no necesariamente la verdadera. Afortunadamente esto se puede realizar usando dos direcciones de campo: MFL axial (MFL-A) y MFL circunferencial (MFL-C). Por lo tanto, los defectos como el cálculo de muestras en el centro del ranurado no aparecen.

Por esa razón, el servicio VDU integra MFL-A y MFL-C para garantizar la confiabilidad. VDU es una nueva tecnología revolucionaria que calcula perfiles tipo láser de pérdida de metal a partir de datos MFL.

Figura 9 - Naturaleza de la producción VDU - Resultado 3D

MÁS ALLÁ DE LOS LÍMITES

La naturaleza 3D de alta resolución no simplificada de los resultados VDU facilita el uso de métodos de evaluación más sofisticados de forma directa:

Fuerza Remanente Detallada (RSTRENG)
DNV RP-F101
Perfiles Plausibles
Análisis de Elementos Finitos

VDU, junto con estos métodos, permite cálculos más precisos y confiables de presiones seguras y evaluaciones de la vida útil restante, lo cual permite menos conservadurismo, es decir, reparaciones posteriores.

Virtual-Dig Up va más allá de los límites.

UN CASO DE APLICACIÓN RECIENTE

Figura 10 - resultados MFL-A y MFL-C de un caso reciente de aplicación

Figura 11 - Resultados VDU con un caso reciente de aplicación

Estos son los primeros resultados de una aplicación VDU reciente:

Retos

Anomalía reportada por una ILI anterior (tres proveedores diferentes)
Anomalía de corrosión externa reportada, con una profundidad de más de 50% del grosor de la pared en una ubicación de acceso difícil
El acceso al ducto es difícil; el costo estimado de reparación es elevado
La anomalía se dimensionó independientemente usando MFL-A y MFL-C
La longitud reportada por la tecnología MFL-C resultó en un ERF > 1
La incertidumbre sobre la interacción de la anomalía y los resultados variaron de acuerdo con la tecnología utilizada
La evaluación RSTRENG basada ya sea en MFL-C solamente o en una combinación de MFL-C y MFL-A resultó en una anomalía crítica

Solución

La calidad de datos MFL-A y MFL-C y las configuraciones de las herramientas se revisaron y se confirmó que son adecuadas para soportar el cálculo de perfil DFA
La segunda anomalía en el mismo ducto se identificó para propósitos de verificación: morfología similar pero en una ubicación accesible
Se generaron perfiles de Análisis de Profundidad de Campo para el "objetivo" y para la "anomalía de verificación"
Se efectuó una comparación detallada de datos MFL-A repetidos para determinar si la anomalía está activa y así calcular una tasa de crecimiento histórica.
Los cálculos en las fallas de presión se obtuvieron con varios métodos, incluyendo el enfoque de Perfiles Plausibles

Pronóstico

Se calcula una vida útil segura
Proyecto activo; en espera de resultados de verificación de la anomalía en noviembre de 2020