ES2354673B1

ES2354673B1 - Sistema y procedimiento de localización de fugas de instalaciones de tuberías.

Info

Publication number: ES2354673B1
Application number: ES201031070A
Authority: ES
Inventors: Gabriel García García
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2030-07-14
Also published as: ES2354673A1

Abstract

Sistema y procedimiento que permite localizar fugas en todo tipo de instalaciones de tuberías de una forma sencilla y limpia, que comprende un fluido detectante (2); un elemento compresor (3), que eleva la presión del fluido detectante (2) y lo inyecta en la instalación de tuberías (1); un elemento calentador/enfriador (4), que aumenta o disminuye la temperatura del fluido detectante (2) hasta niveles que permitan un contraste suficiente con la temperatura ambiente; y una cámara termográfica (5), que adquiere imágenes de la instalación de tuberías (1) para determinar el punto de fuga (8) de temperatura de la instalación.

Description

Sistema y procedimiento de localización de fugas en instalaciones de tuberías.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención es un sistema y procedimiento que permite localizar fugas en todo tipo de instalaciones de tuberías de una forma sencilla y limpia.

Antecedentes de la invención

Actualmente, fundamentalmente por motivos estéticos, todas las instalaciones de tuberías de una vivienda, local o ediﬁcio quedan alojadas en el interior de paredes o techos. Como consecuencia, cuando se produce una fuga debido a la rotura o deterioro de una tubería suele ser difícil localizar la ubicación de la fuga.

En efecto, las roturas se pueden producir en todo tipo de lugares, como bajantes verticales, paredes alicatadas, tuberías empotradas en soporte muy ﬁltrante (arena bajo un solado, por ejemplo) o sobre un forjado de hormigón con capacidad de retención. Según donde se haya producido la rotura, sin embargo, el agua puede aﬂorar en lugares distantes del origen de la avería, o incluso no aﬂorar en absoluto, en cuyo caso la rotura se detecta por un consumo de agua excesivo (por ejemplo, en el caso de jardines, patios, etc.). Se presenta por tanto el problema de determinar el lugar exacto donde se encuentra la avería.

Actualmente existen algunos sistemas que permiten localizar la ubicación de fugas en tuberías sin necesidad de picar paredes o techos. Un ejemplo es el uso de equipos dotados de sensores acústicos para la adquisición de sonidos que, gracias a un ﬁltrado y ampliﬁcación posteriores, permiten reconocer el ruido producido por una fuga. Sin embargo, los sistemas acústicos están sujetos a una gran cantidad de interferencias que pueden limitar o incluso impedir su uso en ciertos entornos.

Descripción de la invención

La invención está basada en la detección mediante tecnología termográﬁca de la radiación infrarroja emitida por los cuerpos en función de su temperatura. Fundamentalmente, se trata de inyectar en la instalación de tuberías un ﬂuido detectante a presión y a una temperatura con alto contraste con la temperatura del ambiente, para a continuación utilizar la tecnología termográﬁca con el objeto de determinar en qué punto de la tubería se produce la fuga de temperatura.

Esta invención es aplicable tanto a cualquier tipo de tubería (como por ejemplo acometidas, desagües, calefacción, aire acondicionado, etc.) como a cualquier ubicación, incluso en lugares que diﬁculten la localización de las posibles fugas (por ejemplo, jardines, patios, alicatados, mármoles, yeso, suelo o falso machón). Evidentemente, ninguno de los elementos empleados para la detección deberá ser nocivo para el usuario ni dañar la tubería objeto de estudio. Además, debe ser compatible con el consumo humano en casos en que la instalación de tuberías en cuestión sirva para el transportar agua potable.

Como ventaja de la invención frente a las tecnologías existentes, se puede mencionar que es aplicable tanto a paramentos verticales como horizontales, consiguiéndose una localización exacta de los puntos de fuga. Además, la detección por temperatura no está sujeta a interferencias habituales en otros tipos de sistemas, como los acústicos que se han mencionado anteriormente. Otra ventaja consiste en la versatilidad del presente sistema, ya que alternado variables como la presión, temperatura, tiempo de exposición se puede conseguir un análisis detallado e individualizado del diámetro, profundidad, fugas, dimensiones, etc. Por último, al ser visual consigue un considerable ahorro de tiempo, ya que no es necesario desplazar la cámara termográﬁca, sino que basta con girarla desde el centro de cada recinto o habitación. Además, el uso de acoples ópticos, como teleobjetivos, permite su uso en fachadas u otras superﬁcies a las que no se puede acceder con facilidad.

En consecuencia, un primer aspecto de la invención está dirigido a un sistema de localización de fugas en instalaciones de tuberías que comprende los siguientes elementos:

a) Un ﬂuido detectante

Se trata del ﬂuido que se inyecta en la instalación. Evidentemente, el ﬂuido no debe ser explosivo ni inﬂamable, y además debe ser adecuado para su calentamiento/enfriamiento hasta la temperatura necesaria para conseguir el contraste con el ambiente. Además, su relación de densidad (ﬂuidez, volatilidad) deberá ser adecuada para la instalación a la que se vaya a aplicar. Según realizaciones preferentes de la invención, se podría utilizar agua, hidrógeno diluido, ﬂuidos refrigerantes R22 o R407, u otros.

b) Un elemento compresor

Es el elemento que eleva la presión del ﬂuido detectante y lo inyecta en la instalación. El elemento compresor se puede colocar en línea o formando un circuito cerrado con la instalación, y sus rangos de temperatura y presión de trabajo deberán ser adecuados respectivamente a la temperatura a la que se caliente/enfríe el detectante y a la presión soportable por las tuberías. Preferentemente, podrían utilizarse bombas (en el caso de líquidos), compresores (en el caso de gases en circuito cerrado), o incluso la propia botella de gas comprimido.

c) Un elemento calentador/enfriador

Se trata del elemento que aumenta o disminuye la temperatura del ﬂuido detectante hasta niveles que permiten un contraste suﬁciente con la temperatura ambiente. Según realizaciones preferidas de la invención, podría tratarse de un calentador eléctrico, un calentador de gas, un calentador de combustible, un sistema de serpentín, o incluso la propia botella de gas comprimido.

d) Una cámara termográﬁca

Se trata de la cámara termográﬁca empleada para adquirir imágenes de la instalación para la localización de los puntos de fuga. Debido a la evolución de la tecnología, las características técnicas de estos dispositivos cambian en plazos de tiempo muy cortos, aunque actualmente la mayoría cumple sobradamente los requisitos mínimos de sensibilidad, resolución y tiempo de exposición. En cuanto al rango de temperaturas admitido, suele variar desde -20ºC hasta 280ºC (o 550º con ﬁltro), que normalmente es más que suﬁciente como para conseguir un contraste térmico con el ambiente.

En una realización particular de la invención, el sistema comprende además un medio de procesamiento que recibe las imágenes adquiridas por la cámara termográﬁca y determina datos adicionales acerca de la fuga. Normalmente se trata de un PC dotado de un software de análisis de imágenes capaz de aportar información extra más precisa que la obtenida mediante la observación visual. Por ejemplo, el software podría ser capaz de determinar datos acerca de la tubería (dirección estimada, dirección lineal, diámetro, profundidad, etc.) y acerca del punto de fuga (localización estimada, dimensiones, señalización acústica y/o visual (por ejemplo, mediante un señalizador láser, etc.).

Según otro aspecto de la invención, se describe un procedimiento de localización de fugas en instalaciones de tuberías que comprende los siguientes pasos:

1) Comprimir un ﬂuido detectante.

2) Calentar/enfriar el ﬂuido detectante hasta una temperatura que permita un contraste suﬁciente con la temperatura ambiente.

3) Inyectar el ﬂuido detectante comprimido y calentado/enfriado en el interior de la instalación de tuberías.

4) Obtener imágenes de la instalación empleando una cámara termográﬁca.

5) Analizar las imágenes obtenidas para localizar el punto de fuga de temperatura de la instalación.

Breve descripción de las ﬁguras

La Fig. 1 muestra un esquema del sistema de la invención aplicado a la detección de una fuga en una instalación de tuberías.

Realización preferida de la invención

Se describe a continuación un ejemplo de la invención haciendo referencia a la Fig. 1 adjunta. En ella se ha representado una instalación, de la que por simplicidad únicamente se muestra una tubería (1), a la que se aplica el sistema y procedimiento de la invención. Un depósito de ﬂuido detectante (2) está conectado a un compresor (3), que eleva la presión de dicho ﬂuido detectante (2) antes de que el elemento calentador/enfriador (4) proceda a elevar/disminuir su temperatura hasta un nivel suﬁciente como para conseguir un contraste térmico adecuado con la temperatura ambiente. A continuación, se inyecta el ﬂuido detectante (2) en la tubería (1) y se vigila la instalación desde el exterior empleando la cámara termográﬁca (5). Se observa en este ejemplo cómo la conexión del elemento compresor (3) con la instalación se ha realizado en circuito cerrado. Al poco rato de la inyección de ﬂuido detectante (2) a presión aparece, en el interior del material de soterramiento (7) de la tubería (1), una mancha térmica a diferente temperatura que corresponde a la fuga (8). Basta con una inspección visual para determinar, por tanto, que efectivamente existe una fuga (8) y su posición aproximada.

En este ejemplo, las imágenes obtenidas por la cámara termográﬁca (5) son además enviadas al medio de procesamiento (6), donde un software de análisis puede ofrecer datos adicionales acerca de la tubería (1) y de la fuga (8). Incluso, según se ha explicado con anterioridad, es posible emplear un señalizador láser para indicar el lugar exacto de la fuga.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema de localización de fugas en instalaciones de tuberías (1), caracterizado porque comprende: -un ﬂuido detectante (2); -un elemento compresor (3), que eleva la presión del ﬂuido detectante (2) y lo inyecta en la instalación de

tuberías (1); -un elemento calentador/enfriador (4), que aumenta o disminuye la temperatura del ﬂuido detectante (2) hasta niveles que permitan un contraste suﬁciente con la temperatura ambiente; y -una cámara termográﬁca (5), que adquiere imágenes de la instalación de tuberías (1) para determinar el punto de fuga (8) de temperatura de la instalación.
2.

Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un medio de procesamiento (6), que recibe las imágenes adquiridas por la cámara termográﬁca (5) y determina automáticamente datos adicionales acerca de la fuga.
3.

Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-2, donde el ﬂuido detectante (2) se elige de la siguiente lista: agua, hidrógeno diluido, ﬂuido refrigerante R22 o ﬂuido refrigerante R407.
4.

Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde el elemento compresor (3) se elige de la siguiente lista: una bomba de líquidos, un compresor de gases y una botella de gas comprimido.
5.

Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde el elemento calentador/enfriador (4) se elige de la siguiente lista: un calentador eléctrico, un calentador de gas, un calentador de combustible, un sistema de serpentín y una botella de gas comprimido.
6. Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-5, donde el medio de procesamiento (6) es un PC.
7.

Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-6, que además comprende un señalizador láser que indica la ubicación del punto de fuga.
8.

Procedimiento de localización de fugas en instalaciones de tuberías (1) empleando el sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende los siguientes pasos: -comprimir un ﬂuido detectante (2); -calentar/enfriar el ﬂuido detectante (2) hasta una temperatura que que permita un contraste suﬁciente con la temperatura ambiente -inyectar el ﬂuido detectante (2) comprimido y calentado/enfriado en el interior de la instalación de tuberías (1);

-obtener imágenes de la instalación empleando una cámara termográﬁca (5); y -analizar las imágenes obtenidas para localizar el punto de fuga (8) de temperatura de la instalación.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.º solicitud: 201031070

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 14.07.2010

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : F17D5/02 (01.01.2006)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

Documentos citados Reivindicaciones afectadas

X X X X

US 2005/0126263 A1 (AVILA) 16.06.2005, todo el documento. US 5001346 A (BARKHOUDARIAN) 19.03.1991, todo el documento. US 5430293 A (SATO ET ALII) 04.07.1995, todo el documento. JP 2000035372 A (ISHIKAWAJIMA INSPECTION & INST.) 02.02.2000, todo el documento. 1-8 1-8 1-8 1-8

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe 28.02.2011

Examinador Manuel Fluvià Rodríguez Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201031070

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F17D Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI

Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201031070

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 28.02.2011

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1 a 8 SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1 a 8 SI NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

Base de la Opinión.-

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201031070

1. Documentos considerados.-

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

Documento

Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

D01

US 2005/0126263 A1 (AVILA) 16.06.2005

D02

US 5001346 A (BARKHOUDARIAN) 19.03.1991

D03

US 5430293 A (SATO et alii) 04.07.1995

D04

JP 2000035372 A (ISHIKAWAJIMA INSPECTION & INST.) 02.02.2000
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

Ley de Patentes, artículo 4.1: Son patentables las invenciones nuevas, que impliquen actividad inventiva y sean susceptibles de aplicación industrial,.... Ley de Patentes, artículo 6.1. Se considera que una invención es nueva cuando no está comprendida en el estado de la técnica. El estado de la técnica está constituido por todo lo que antes de la fecha de presentación de la solicitud de patente se ha hecho accesible al público... Ley de Patentes, artículo 8.1. Se considera que una invención implica una actividad inventiva si aquella no resulta del estado de la técnica de una manera evidente para un experto en la materia. Reglamento de Patentes Artículo 29.6. El informe sobre el estado de la técnica incluirá una opinión escrita, preliminar y sin compromiso, acerca de si la invención objeto de la solicitud de patente cumple aparentemente los requisitos de patentabilidad establecidos en la Ley, y en particular, con referencia a los resultados de la búsqueda, si la invención puede considerarse nueva, implica actividad inventiva y es susceptible de aplicación industrial.

Se considera preliminarmente y sin compromiso que el objeto de la solicitud (reivindicaciones desde la 1 a la 8) se encuentra incluido en los documentos D01 D02 D03 y D04 en cuanto a su contenido y desde antes de la fecha de prioridad. D1 divulgó un detector de fugas mediante imagen térmica (título) en el que se calienta un gas presurizado (resumen) y se analiza la imagen IR con cámara mediante computadora que indica los parámetros de la fuga (figura de primera página) D2 divulgó el método y aparato de detección de fugas fluidas (título) presionando un gas de test (14) e inyectándolo en la tubería (figura de la primera página) a temperatura superior, calentándolo y usando una cámara infrarroja de la que se procesa sus datos mediante computadora programada para la localización de las fugas (resumen y figura acompañante). D3 divulgó un dispositivo y método visual de detección de fugas en tanques y tuberías (título) en que se introduce un fluido a presión en los elementos a comprobar previamente calentados (detección IR) una cámara de detección de la luz láser incidente absorbida y reflejada (resumen) que se analiza por ordenador que determina si hay fuga y controla la exposición (figura 2). D4 divulgó la inspección de fugas por IR de líquido espumante (título) precalentado (de 3 a 10 grados Celsius) y presurizando aire (resumen), analizando la imagen del test mediante cámara IR (4) y el procesador (5). Estas son las características técnicas relevantes del objeto de la solicitud, y que resuelven el mismo problema técnico de inspección de fugas por fluido a distinta temperatura e inyectado, usando cámara térmica y procesado, por lo cual aparentemente la solicitud de patente carecería del requisito de patentabilidad de la novedad a tenor del artículo 6 de la vigente ley 11/86 de 20 de marzo, de Patentes al confrontarse con el estado de la técnica representado por los citados cuatro documentos

Informe del Estado de la Técnica Página 4/4