En este artículo, revisaremos cómo evaluar estructuras de concreto en instalaciones de Oil & Energy. Discutiremos cómo los Asset Managers y sus consultores pueden utilizar pruebas y evaluaciones no destructivas (NDT-NDE) para el análisis de la integridad de activos en una amplia gama de elementos estructurales.
Estructuras de Concreto en Instalaciones de Oil & Energy
Las estructuras de concreto juegan un papel importante en las instalaciones de Oil & Energy. Estas conforman y/o soportan algunas de las estructuras más críticas, tales como:
- Fundaciones Elevadas
- Fosas de Azufre
- Tanques de Concreto
- Fundaciones de Chimeneas de Concreto
- Fundaciones de Concreto de Elementos Estructurales
Sin embargo, las estructuras de concreto son a menudo pasadas por alto por la mayoría de los propietarios y gerentes de mantenimiento. El resultado de este desconocimiento es que muchas estructuras de concreto en las instalaciones de Oil & Energy se utilizan bajo los estándares, mucho más allá de su vida útil, lo que a su vez aumenta el riesgo de fallas graves.
Dado que la mayoría de estas estructuras de concreto están generalmente expuestas, son vulnerables a las cargas ambientales y los impactos negativos del clima adverso. Esto acelera su deterioro, lo que podría resultar en una serie de defectos estructurales y/o un rendimiento de durabilidad insatisfactorio.
La Inspección de Rutina y la Evaluación de la Condición Estructural de estas instalaciones minimizarán (o eliminarán) el riesgo de fallas catastróficas y paradas no deseadas (tiempos de inactividad) del sistema. En este artículo, revisaremos cómo la inspección digital y las pruebas y evaluaciones no destructivas pueden ayudar a los ingenieros a identificar la ubicación, extensión y severidad de los defectos estructurales. Además, revisaremos cómo las pruebas y evaluaciones no destructivas pueden ayudar a los ingenieros a recopilar información clave sobre los detalles estructurales, como el espaciado de las barras de refuerzo, el tamaño de las barras de refuerzo y las características clave de los materiales de concreto (resistencia y durabilidad).
Evaluar Estructuras de Concreto en Instalaciones de Oil & Energy
Existe una amplia gama de pruebas y evaluaciones no destructivas que pueden ayudar a los ingenieros a evaluar la salud y condición de cualquier estructura de concreto en las instalaciones de Oil & Energy.
En esta sección, revisaremos algunos de los desafíos más comunes que enfrentan los ingenieros al evaluar los sistemas estructurales, y revisaremos cómo las pruebas y evaluaciones no destructivas existentes pueden ayudar.
1. Detalles Estructurales – Refuerzos de Acero
Desafíos
Las barras de acero son componentes críticos de cada elemento de concreto reforzado (RC). Un ingeniero estructural necesita los siguientes parámetros para desarrollar una mejor comprensión del rendimiento estructural y la durabilidad:
- Espaciado de las Barras de Refuerzo
- Tamaño de las Barras de Refuerzo
- Profundidad de las Barras de Refuerzo
- Continuidad de las Barras de Refuerzo (traslape y largo de anclaje)
Soluciones Potenciales
El Georradar (GPR) puede ayudar a mapear las barras de refuerzo en las estructuras de concreto. Se pueden evaluar los siguientes aspectos usando GPR:
- Ubicación de las Barras de Refuerzo
- Espaciado y Continuidad de las Barras de Refuerzo
La Corriente Eddy puede utilizarse para evaluar los siguientes parámetros clave:
- Espesor de recubrimiento
- Tamaño de las Barras de Refuerzo
2. Integridad Estructural de las Estructuras de Concreto
Se puede utilizar una amplia gama de métodos de Pruebas y Evaluaciones No Destructivas para evaluar la uniformidad, calidad e integridad de las estructuras de concreto y fundaciones.
Desafíos
Cuando el propietario de un activo planea rehabilitar o reutilizar una estructura de concreto existente, evaluar la calidad, integridad y uniformidad de la estructura existente se vuelve crítico:
- Uniformidad y calidad de los elementos existentes.
- Evaluar la extensión y severidad de los defectos existentes (grietas, delaminación) en estructuras y fundaciones.
Soluciones Potenciales
La Velocidad del Pulso Ultrasónico (UPV) puede utilizarse para evaluar la calidad y uniformidad general de los elementos de concreto en la estructura. La prueba puede realizarse en varias configuraciones, permitiendo a los ingenieros recopilar información sobre la integridad y profundidad de las grietas de diferentes elementos.
3. Resistencia a la Compresión del Concreto
La resistencia a la compresión del concreto es el parámetro más importante para cualquier diseño de rehabilitación. Los métodos intrusivos como la extracción de núcleos requieren una cantidad significativa de núcleos para determinar la resistencia del concreto. Las pruebas no destructivas proporcionan un enfoque alternativo que reduce el número de núcleos necesarios.
Desafíos
La extracción de núcleos de concreto para evaluar la resistencia a la compresión tiene varios desafíos:
- La extracción de núcleos aumenta la posibilidad de dañar una estructura que ya posee un estándar inferior.
- La extracción de núcleos requiere un manejo adecuado para evitar dañar las muestras.
- Los agujeros de los núcleos deben repararse.
- La perforación de núcleos a menudo requiere un permiso de trabajo en caliente.
Soluciones Potenciales
La prueba del Martillo de Rebote proporciona un método eficiente en términos de costo y tiempo para la evaluación in situ de la resistencia del concreto.
Los resultados de la prueba pueden combinarse con la Velocidad del Pulso Ultrasónico (UPV) para mejorar la precisión de las predicciones de resistencia.
4. Durabilidad de las Estructuras de Concreto – Corrosión en el Concreto
Las estructuras de concreto en instalaciones de Oil & Energy a menudo están expuestas a condiciones climáticas y operativas adversas. Por ejemplo, los estanques de decantación están expuestos a la humedad y otros químicos.
Desafíos
Cuando el propietario de un activo planea rehabilitar o reutilizar una estructura de concreto existente, evaluar la calidad, integridad y uniformidad de la estructura existente se vuelve crítico:
- Durabilidad y características estructurales de las fundaciones existentes.
- Evaluar los defectos del concreto (grietas, delaminación) en estructuras y fundaciones.
Soluciones Potenciales
La prueba de Potencial de Corrosión de Celda Media puede ayudar a identificar la probabilidad de corrosión en componentes de concreto reforzado. Esto es muy útil para evaluar la condición de un activo existente, planificar una reparación efectiva y evaluar la calidad de un trabajo de reparación previo.
La prueba de Resistividad Eléctrica Superficial puede ayudar a evaluar la resistencia del concreto contra la penetración de iones de cloruro.
