Solución digital para la gestión integrada de las inspecciones y pruebas. Experiencias de uso.
César Martínez
Responsable de Producto Gestor de Inspecciones
Tecnatom
Mateo Ramos
Gerente de Apoyo a Operación y Gestión de Activos
Tecnatom
INTRODUCCIÓN
Todos los sistemas, componentes y estructuras en una instalación de energía se ven afectados por alguna forma de degradación y envejecimiento variando su vida operativa. El deterioro debido al envejecimiento sufrido por los principales componentes se controla y mitiga mediante la implantación de planes de inspección y de gestión de vida, garantizando que se mantienen los mismos niveles de seguridad y de calidad en la explotación, durante todo el ciclo de vida de la instalación.
El objetivo fundamental de las actividades de inspección es garantizar la integridad física y estructural de los sistemas y componentes de las instalaciones. Para ello se deben estudiar las áreas más críticas, los fenómenos degradatorios y las técnicas de vigilancia más adecuadas para detectar y medir tales degradaciones. La implantación de un Plan de Inspección implica elaborar un Manual de Inspección, realizar aquellos ensayos no destructivos recogidos en éste y la evaluación y análisis de los resultados de inspección.
Para gestionar de forma integrada los resultados de las inspecciones y realizar un seguimiento adecuado de la evolución del estado de los componentes de la planta o flota, es necesario centralizar la información relativa a las inspecciones en una herramienta digital, que permita el acceso rápido y la explotación de los datos disponibles. Además, el disponer de tales herramientas de software facilita el análisis de los resultados de las inspecciones, permite extraer métricas de interés y llevar un control y seguimiento de la evolución de los posibles fenómenos de degradación y defectos que pudieran aparecer en los componentes inspeccionados.
En la actualidad, 30 plantas de producción de energía de distintas tecnologías y propietarios emplean la solución desarrollada por Tecnatom TecOS GIPE. Esta herramienta está ubicada dentro de una suite de soluciones de digitalización global que cubre las tareas de inspección, operación y monitorización, llamada TecOS. TecOS GIPE permite gestionar las inspecciones realizadas en las plantas, así como realizar el seguimiento de los resultados de la totalidad de las inspecciones y ensayos realizados para los diferentes componentes de una planta industrial.
LA HERRAMIENTA TecOS GIPE
La herramienta permite gestionar el plan de inspecciones, ensayos y pruebas de la planta, así como los resultados obtenidos durante las revisiones de cualquier tipo de instalación industrial (centrales térmicas de carbón, ciclos combinados, petroquímicas y refinerías, centrales hidráulicas, fotovoltaicas, aerogeneradores, etc.…).
De manera general se incluye el alcance relativo a: caldera de recuperación de calor, calderas auxiliares, tuberías, válvulas de seguridad, tanques y depósitos, turbina de gas, turbina de vapor y condensador.
El Gestor de Inspecciones permite:
- Visualizar un mapa general de Plantas.
- Navegar por una arquitectura de planos en árbol, dada una jerarquía de niveles (también se puede navegar por árbol de codificación).
- Visualizar cada uno de los planos e interactuar con ellos.
- Generar diversos informes de resultados en formato PDF.
- Filtrar la información mostrada según parámetros definidos o seleccionados.
Figura 1: Pantallas de acceso al sistema
TecOS GIPE incorpora el Manual de Inspección de la planta, junto con sus planos, en formato digital, para realizar el seguimiento integral de cada inspección, desde la programación de qué ensayos realizar y sobre qué componentes o áreas, basado en Reglamentación de Equipos a Presión, hasta la generación de informes de seguimiento o finales que contemplen toda información relativa a la inspección realizada en planta. Este seguimiento puede ser configurado de manera que se pueda realizar por componentes o por tipo de inspección. De no disponer la planta de un Manual de Inspección, el sistema permite configurar un plan de inspecciones específico para esa planta.
El sistema puede configurarse de acuerdo a las necesidades del cliente en relación con los ensayos, hojas de trabajo, informes, criterios de evaluación, etc…. La herramienta dispone de los formatos necesarios para cubrir la práctica totalidad de los ensayos e inspecciones realizados en la mayoría de las instalaciones industriales, permitiendo además la incorporación de nuevos formatos o la adaptación de estos según las necesidades del cliente.
Este Gestor de Inspecciones asiste al usuario durante la programación de la inspección. La herramienta también permite generar las hojas de resultados para ser rellenadas por el personal de inspección y carga de forma automática los datos de las inspecciones. Igualmente, facilita la carga de tales resultados de manera online y dispone de una navegación amigable e intuitiva para su posterior consulta y análisis de datos para toma de decisiones.
En definitiva, el sistema TecOS GIPE facilita el seguimiento de las inspecciones de cada componente, garantizando el cumplimiento de los requisitos normativos, así como los propios del cliente.
El sistema está disponible en entorno Web, con lo que se dispone de información gerencial desde cualquier dispositivo, como puede ser un smartphone, notebook, o cualquier otro dispositivo portátil en cualquier lugar del mundo, a cualquier hora.
FLUJO DE TRABAJO CON TECOS GIPE
La herramienta cubre el flujo de vida completo de las inspecciones y pruebas en una planta industrial.
Figura 2: Flujo de Trabajo
El primer paso es incorporar el Manual de Inspección de la planta, junto con sus planos y procedimientos de inspección, disponiendo del alcance completo de las inspecciones y de una planificación exhaustiva de toda inspección a realizar en planta.
De esta forma, se consigue realizar la programación de aquellas áreas a inspeccionar de una forma más intuitiva, al contar con una representación gráfica de éstas.
Figura 3: Programación de la inspección
Cuenta con un módulo de programación asistida que permite, en función del tipo de revisión, emitir un programa previo de inspección de acuerdo al alcance fijado por el manual, el cual, una vez revisado, se confirma por medio de la herramienta.
Una vez definida la programación, se generan las hojas de trabajo, incluyendo planos, planes de inspección, etc.… Dichos resultados de inspección pueden documentarse on-line, si se dispone de acceso continuo al sistema, utilizando el módulo de Documentación de la Inspección, o de manera off-line, mediante el uso de hojas de trabajo anteriormente generadas en formato Excel para ser rellenadas por el personal de inspección.
Aparte, para documentar información asociada a andamios a montar o calorifugados a retirar del área a inspeccionar, se dispone de un módulo para incluir en el sistema toda esa información, junto con documentación asociada como planos, croquis o procedimientos de montaje de andamios. Además, permite la generación de informes de alcance de inspección de la revisión donde se recoge toda la información necesaria de andamios a montar y calorifugados a retirar.
Basado en el plan de inspección, se puede definir automáticamente una planificación de las tareas en un diagrama de Gantt para realizar el seguimiento del progreso, gestión y optimización del proceso.
Figura 4: Diagrama de Gantt
El sistema permite realizar el seguimiento de todos los resultados de inspección almacenados en la herramienta. La consulta se puede realizar a nivel de área de inspección, componente, etc.
Para ello, se dispone de una navegación amigable e intuitiva para su posterior consulta y análisis de datos para toma de decisiones con información actualizada del estado de cada componente de planta.
TecOS GIPE genera varios tipos de informes incluyendo información útil de la revisión, como puede ser de áreas programadas para inspección, de elementos inspeccionados o de elementos con resultados no aceptables (indicaciones). También permite la generación de hojas de trabajo con resultados, informes con porcentajes de inspección y porcentajes de áreas inspeccionadas con resultados no aceptables, informes de preparación para próximas inspecciones e informes de Manual de Inspección actualizado, entre otros.
Figura 5: Seguimiento de resultados
Desde el sistema se pueden gestionar las reparaciones y sustituciones de componentes de planta: cuenta con un listado de componentes susceptibles de ser reparados o cambiados en función de los resultados de la inspección (llamados Puntos Críticos). Genera la hoja de trabajo con las acciones a realizar y su posterior documentación y permite el seguimiento online de reparaciones y sustituciones realizadas.
El análisis de los datos facilita la toma de decisiones informadas en las plantas a partir de los resultados obtenidos y de los defectos hallados. Se han incorporado nuevas funcionalidades, por ejemplo para el cálculo de vida basado en la fatiga y la fluencia térmica.
Figura 6: Evaluación de vida remanente
Para cerrar el círculo, permite actualizar fácilmente el Manual de Inspección o los Procedimientos aplicables, convirtiéndose en una herramienta centralizada, viva y permanentemente puesta al día, con la última información disponible de mecanismos de degradación, técnicas de inspección aplicables, etc.
De esta manera, se facilita el seguimiento de las inspecciones de cada componente, garantizando el cumplimiento de los requisitos normativos, así como los propios del cliente y las plantas mantienen permanentemente actualizada toda la información referente a las inspecciones realizadas y estado actual de los diferentes componentes.
Figura 7: Seguimiento de erosión en pared de agua
TIPOS DE ENSAYOS E INSPECCIONES SOPORTADOS
La herramienta incorpora los formatos necesarios para cargar los resultados de las inspecciones relativas a ensayos no destructivos (ENDs), así como para ensayos eléctricos. Los formatos para ENDs se corresponden con las siguientes técnicas de inspección:
- Inspección Visual.
- Endoscopía.
- Espesores.
- Mallado de espesores (FAC).
- Capa Magnetita.
- Partículas Magnéticas.
- Ultrasonidos.
- Líquidos Penetrantes.
- Réplicas.
- Durezas.
- Corrientes Inducidas
Figura 8: Formato de Hoja de trabajo
El sistema puede incorporar nuevos formatos para la carga de datos como por ejemplo ensayos realizados por TOFD y Phased Array.
TecOS GIPE cuenta con un módulo específico para cargar los resultados de la inspección mediante la técnica de Corrientes Inducidas y representar gráficamente el estado de cada uno de los tubos del condensador o intercambiador de calor, tanto para una inspección dada, como el estado actual del componente.
Figura 9: Módulo de Corrientes Inducidas
CASOS DE USO
Existen distintos casos de uso de este tipo de herramientas digitales para la gestión integral de las inspecciones.
En el caso de las compañías que disponen de una flota, es típico que la gestión la realicen los propietarios de las plantas de formas centralizada optimizando los recursos y disponiendo de toda la información integrada en una única plataforma que comparten todos los actores involucrados. Es una buena práctica el incluir dentro del alcance de los trabajos de las empresas inspectoras el volcado de los resultados a la herramienta. De esta forma se dispone siempre de los datos actualizados.
Existen plantas que prefieren externalizar la gestión de las inspecciones contratando un paquete completo que cubra la realización de las actividades de inspección y el uso de la herramienta para documentar los trabajos. La propiedad accede a la herramienta para consulta de los resultados obtenidos.
Un caso de uso más particular es el que siguen las centrales nucleares españolas en las que se emplea una herramienta digital similar que está centrada en la normativa específica de dicho sector. En este caso Tecnatom emplea TecOS ISIWeb para documentar las inspecciones realizadas en estas centrales garantizando el cumplimiento de la normativa.
BENEFICIOS
El uso de este tipo de herramientas permite disponer de forma estructurada de toda la información de las inspecciones realizadas en las plantas y representada en una interfaz gráfica amigable. De esta manera se facilita el análisis y la toma de decisiones, consiguiendo optimizar las inspecciones, realizando una mejor gestión de los activos en base a los resultados obtenidos, y garantizando el cumplimiento con la normativa vigente.
En el caso de flotas, disponer de toda la información centralizada y estructurada tiene beneficios adicionales al permite comparar los resultados entre las distintas plantas con similar tecnología. Un ejemplo de ello son los resultados de fallos de tubo de calderas.
Figura 10: Resultados de Fallos de Tubo en Caldera y Tuberías de Alta Energía
Figura 11: Informe específico de pinchazo en tubo
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