A través de las leyes de la física y la aplicación de un modelo matemático de mecánica de fluidos, calcula cuando ocurre una irregularidad en las instalaciones.

Es frecuente que las redes de distribución de agua, gas o petróleo tengan fugas en los tanques de almacenamiento, fallas de bombeo o existan tomas clandestinas. Con el propósito de evitar pérdidas económicas debido a estas causas, la doctora Cristina Verde Rodarte, investigadora del Instituto de Ingeniería de la UNAM, diseñó un vigilante virtual que detecta inmediatamente anomalías en cualquier tipo de ducto.

El software llamado VIVIUNAM realiza en tiempo real deducciones lógicas, lo que le permite identificar el tipo de falla y llegar hasta la raíz del problema y con ello se evita la pérdida de tiempo, al cavar o buscar manualmente el problema a lo largo de toda la tubería, comentó la investigadora, quien también es miembro de la Academia de Ingeniería.

El vigilante virtual funciona con un algoritmo, el cual a través de las leyes de la física y la aplicación de un modelo matemático de mecánica de fluidos, calcula una serie de datos que indican cual es el comportamiento de los ductos de gas, agua o petróleo en condiciones normales de operación. Éstos, a su vez, se comparan con el registro de mediciones de presión que la propia tubería genera y de la diferencia entre ellos se obtienen los síntomas de la presencia de las fugas.

Cuando los resultados del modelo matemático no coinciden con las mediciones registradas de forma automática, es porque existe un error o evento anormal, y a partir de ello se buscan posibles escenarios; por ejemplo, que el sensor de presión se desconectó, existe una fuga, toma clandestina o en general existe un disturbio que altera el comportamiento de los fluidos del ducto.

La doctora en Ingeniería Electrotécnia por la Universidad de Duisburgo en Alemania comentó que la industria química, petrolera y en general los procesos que involucran transporte de fluidos deberían contar con sistemas de monitoreo automático, seguros y eficientes, a fin de evitar accidentes con fluidos altamente volátiles o contaminantes, porque provocan un gran impacto en el medio ambiente, daños en la sociedad y en la economía en general. Por ello, su propuesta es colocar el sistema VIVIUNAM en las redes de control de distribución para reportar al responsable de la instalación la presencia de disturbios y aplicar planes de contingencia adecuados.

En diversas redes, como la del sistema Cutzamala, la planta de bombeo de Xotepingo (ciudad de México) o las redes de distribución de Pemex, los ductos disponen de medidores de presión y fluidos, sin embargo, usan únicamente los datos para fines administrativos, en lugar de aprovecharlos para detectar fugas y corregir el problema, comentó la doctora en ingeniería Cristina Verde.

El trabajo experimental donde se emularon las fugas fue en un ducto piloto de 200 metros de largo con un diámetro de 10.4 centímetros, instrumentado con sensores de presión y gasto. El VIVIUNAM se operó desde una laptop de forma automática y se comprobó la eficacia de los algoritmos desarrollados por los académicos del II-UNAM.

La tecnología utilizada para diagnosticar fugas se basa en balances de masas, miden gastos, presión y temperatura en los extremos de un ducto sin tomas laterales. La calibración de cada modelo se realiza de acuerdo a la topología y propiedades físicas del ducto y fluido en cuestión. Esta técnica es económica, ya que no requiere sensores adicionales a los disponibles en los ductos de distribución, el software sólo requiere los datos de la red de distribución para que el algoritmo funcione, finalizó la académica universitaria.

(Agencia ID)