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Uma equipe de pesquisadores da UBC Okanagan está investigando um novo método para monitorar gasodutos subterrâneos com sensores de alta tecnologia que podem facilitar a localização de pontos fracos, discrepâncias e até desvios em linhas residenciais de gás natural.
Embora tenha havido uma pesquisa considerável sobre métodos de diagnóstico para tubos de aço, como radiografia, teste ultrassônico, inspeção visual e radar de penetração no solo, Abdullah Zayat, estudante de Mestrado em Ciências Aplicadas, diz que pouco foi feito no tubo de polietileno de alta densidade (HDPE) comumente usado , que transporta gás natural para as residências.
“A detecção precoce da degradação estrutural é essencial para manter a segurança e a integridade. E reduz o risco de falha catastrófica”, explica ele.
Zayat e seu supervisor Dr. Anas Chaaban, professor assistente de Engenharia Elétrica, testaram uma técnica que permite a inspeção de tubos HDPE com sensores ultrassônicos – que transmitem sinais ultrassônicos através do tubo.
O novo método de monitoramento limita a probabilidade de desvios de gás – onde o gás é desviado para um local não medido para consumo não medido.
“Essa adulteração da tubulação representa muitos riscos, pois não é registrada, viola os padrões de qualidade da tubulação e pode levar a possíveis vazamentos e possivelmente explosões. Isso pode representar um risco significativo para a segurança pública, a propriedade e o meio ambiente nas proximidades da linha de gás alterada. “, diz o Dr. Chaaban. “Tais desvios foram descobertos no passado através do boca a boca, vazamentos ou encontros inesperados com um cano de gás natural não registrado em um canteiro de obras.”
Pesquisas anteriores estudaram a inspeção de estruturas metálicas usando ondas guiadas por ultrassom (UGWs). Mas esse tipo de teste não foi feito para inspecionar estruturas não metálicas, como dutos de PEAD.
“Dada a natureza oculta das tubulações subterrâneas, é muito desafiador inspecioná-las. As soluções existentes incluem radar de penetração no solo e câmeras endoscópicas, que são invasivas e expõem os inspetores a riscos potenciais dos suspeitos. Como resultado, é melhor usar métodos não invasivos para inspecionar tubulações.”
Este método permite a inspeção de dutos enterrados, isolados e subaquáticos usando sensores ultrassônicos. Ele também oferece uma faixa maior de inspeção do que o teste ultrassônico tradicional porque usa a estrutura do próprio tubo como guia de onda, explica Zayat.
“A detecção de UGW está recebendo muita atenção da indústria por causa de suas capacidades de inspeção de longo alcance a partir de um único local de teste. Eles podem inspecionar mais de 100 metros de dutos a partir de um único local”, acrescenta.
Este tipo de sistema de detecção é único porque os sensores se fixam na parte exposta do tubo e se conectam à seção do tubo que emerge acima do solo onde se conecta ao medidor.
Embora a tecnologia ainda esteja nos estágios iniciais, o Dr. Chaaban observa que a maior parte desta pesquisa atual envolveu o desenvolvimento e avaliação de um algoritmo de aprendizado profundo para detectar desvios em tubulações. Os resultados sugerem que o método tem 90% de precisão quando um sensor de recepção é usado e quase 97% de precisão ao usar dois sensores de recepção.
O uso futuro dos sensores pode incluir a inspeção de dutos enterrados, isolados e subaquáticos.
“Ao combinar o processamento de sinal clássico com o aprendizado de máquina, podemos determinar com mais eficiência e precisão se há um problema”, acrescenta o Dr. Chaaban.
A pesquisa aparece na última edição da revista Sensores e foi financiado em parte pelo Fortis BC e Mitacs.
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