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Fully automated laser guided inspection robot for weld defect detection on ship hulls

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Los robots asumen la inspección de los cascos de los barcos

Investigadores financiados con fondos europeos han desarrollado una nueva plataforma robótica para inspeccionar defectos de soldadura y para mapear la corrosión a bordo de los barcos. Actualmente, esas inspecciones se siguen llevando a cabo por personas, lo que implica llevar los barcos a los diques secos para realizarlas.

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La Unión Europea (UE) alberga la mayor flota naviera del mundo. A principios de 2014, la flota controlada por la UE contaba con 450 millones de toneladas brutas y 23 000 embarcaciones. En resumen, la UE controla cerca del 40 % del tonelaje mundial y puede presumir de tener la flota más innovadora y joven del mundo. Los métodos de ensayos no destructivos (END) son poderosas técnicas no invasivas que se usan para determinar la integridad de un componente o una estructura. La longitud de la soldadura, esencial para garantizar la seguridad, supera los 120 km en las embarcaciones grandes. Se suelen llevar a cabo dos inspecciones en diques secos durante la primera década de vida de la embarcación. Las inspecciones en diques secos son una preocupación importante para los propietarios de barcos: los costes pueden ascender a 150 000 EUR por inspección.

Inspeccionar las soldaduras de una sola pasada

Actualmente, la inspección de las juntas por soldadura se suele realizar mediante radiografías, ultrasonido, ensayos de partículas magnéticas o ensayos por penetración de líquidos. Cada método requiere una persona «in situ» para llevar a cabo la inspección de las soldaduras. El proyecto ShipTest, financiado con fondos europeos, pretendía redefinir la inspección mediante END a través de la comercialización de Spectre-X, una plataforma de inspección robótica para detectar los defectos de soldadura y mapear la corrosión en los barcos durante toda su vida. «Basándose en los desarrollos del proyecto X-Scan, del Séptimo Programa Marco, Spectre-X combina las tecnologías de ensayos ultrasónicos en fase (PAUT, por sus siglas en ingles) y la medición de campo con corriente alterna (ACFM, por sus siglas en inglés) para realizar inspecciones más eficientes y rentables. El sistema puede inspeccionar defectos de soldadura en placas metálicas finas sin tener que eliminar el recubrimiento», indica el doctor Kyriakos Berketis, coordinador de ShipTest. Spectre-X aumenta la eficiencia al combinar múltiples métodos para el control de las soldadoras superficiales y volumétricas de una sola pasada. Por lo tanto, reduce la carga de trabajo, aumenta la seguridad general de la inspección, a la vez que disminuye los gastos y reduce los requisitos en materia de conocimientos por parte de los operadores especializados. Los datos producidos se cargan en una plataforma en la nube privada y segura para realizar análisis a distancia. «Esta plataforma podría funcionar como una base donde se pueden cargar todos los tipos de información sobre inspecciones. Sería como tener el historial médico de un barco», añade Berketis.

Ventaja competitiva de Spectre-X

«Fue toda una hazaña combinar tres técnicas de END, en vez de una, en una sola caja que pesa unos 25 kg», destaca Berketis. Cabe destacar que esta caja combina determinadas tecnologías de END que permiten inspecciones más precisas y sencillas. Por ejemplo, la investigación ACFM introduce una corriente eléctrica de forma local en la superficie metálica y mide los campos electromagnéticos conexos cercanos a la soldadura. La presencia de una grieta expuesta altera los campos conexos y la información se presenta de forma gráfica al operador. «ACFM es una mejor alternativa a las técnicas manuales que implican el uso de imanes. A pesar de que estas últimas también pueden detectar el campo magnético perturbado, que se extiende desde el defecto en la superficie, no proporcionan información sobre la profundidad del defecto», explica Berketis. Otra ventaja de la que presume Spectre-X es que utiliza técnicas que permiten a los PAUT inspeccionar defectos en placas metálicas de menos de 10 mm. Aunque las técnicas PAUT pueden «ver» intrínsecamente en grosores menores, no es el caso de la mayoría de sistemas comerciales. Por lo tanto, los operadores han estado usando radiografías, las cuales, a pesar de sus beneficios, plantean dudas en cuanto a la salud y la seguridad. En última instancia, la particularidad de Spectre-X es que se puede usar en un entorno marino para mapear la corrosión mientras el barco está a flote. A no ser que haya habido un cambio significativo en la forma o el tamaño del barco a lo largo de su vida, la inspección de defectos de soldadura suele realizarse en barcos recién construidos. «La amplia comunicación con los profesionales marinos, los propietarios de barcos y los operadores de sistemas nos hicieron valorar la expansión del conjunto de servicios que ofrece Spectre-X», concluye Berketis.

Palabras clave

ShipTest, inspección, barco, Spectre-X, defectos de soldadura, END, ensayos ultrasónicos en fase, medición de campo con corriente alterna, corrosión

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27 Septiembre 2019