WO2004029591A1 - Método y sistema de inspección de un revestimiento de protección de una superficie - Google Patents

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WO2004029591A1
WO2004029591A1 PCT/ES2003/000493 ES0300493W WO2004029591A1 WO 2004029591 A1 WO2004029591 A1 WO 2004029591A1 ES 0300493 W ES0300493 W ES 0300493W WO 2004029591 A1 WO2004029591 A1 WO 2004029591A1
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protective coating
inspection method
images
layer
inspection
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PCT/ES2003/000493
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Josep Amat Girbau
Javier MOCHÓN MUÑOZ
Juan Ramón SETIÉN GARCÍA
Rafael Ferrer Masip
José GUTIERREZ TOUS
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Coiwapli, S.L.
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8422—Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N21/8422—Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
    • G01N2021/8427—Coatings

Definitions

  • a metal surface used in a marine environment is affected with the passage of time by corrosion phenomena that deteriorate it in such a way that it has to be repaired and, in some cases, even replaced areas of it.
  • a metal surface used in the construction of a ship is covered with a protective coating in order to avoid, as far as possible, that the metal surface is affected by corrosion processes.
  • the main mission of the protective coating of the hull of a ship is to protect the metal surface of the marine environment, preventing corrosion of the metal surface.
  • Another of its missions is to avoid the fixation in the hull of the boat of living beings that live in the sea, since these favor processes of detachment of the different layers that form the protective coating.
  • Each of the layers of protection normally have different thicknesses and also different missions.
  • the team of experts in addition to determining which areas of the hull are affected by corrosion phenomena, evaluate the different layers that form the protective coating to determine their condition and determine if it is necessary to reinforce or complete the protective layers of some areas of the surface of the ship.
  • SUBSTITUTE SHEET RULE 26 data representative of predetermined patterns; and d) preparation of a report on the protective coating indicating the location of the areas of the protective coating affected by some type of defect and a recommendation to correct defects.
  • An objective of the method is the continuous inspection of the protective lining of a ship's hull, as well as determining the state of the surface covered by the protective lining. Periodic information on this condition facilitates maintenance, reduces costs and, therefore, facilitates the operation of the vessel.
  • Figure 1 is a schematic representation of the system for removing the layer of material that covers the protective coating or the inspection system of said protective coating when it is submerged.
  • Figure 2 schematically shows the complete architecture of the system of the invention.
  • Figure 3 schematically shows the structure of a submarine cleaner vehicle.
  • FIG. 4 shows schematically the structure of an underwater inspection vehicle. Description of the invention
  • Corrosion is the main problem of any metal surface and especially of metal surfaces used in marine environments, whether they are partially submerged, such as ships and platforms.
  • the first is to optimize the formation of the protective coating of the metal surface
  • the second is to inspect in detail the condition of the metal surface and of its protective coating, accurately detecting the areas of the protective coating that have been damaged and the areas of the metal surface that have suffered corrosion, as well as its degree of deterioration, which will allow for a well-founded recommendation of the necessary corrective actions.
  • this layer of material can be done by abrasive blasting with sand or shot, which gives the metal surface a proper roughness when done correctly and evenly.
  • the depth of the roughness should be between 30 and 50 microns to optimize the grip of the first layer of those that form the protective coating.
  • the equipment that captures the images comprises means of locating by means of ultrasound, radio signals or the like, such that each image captured can be unequivocally associated with an area of the helmet.
  • the captured images are stored in electronic format in an electronic medium, such as a computer. This, through a specific algorithm, generates some
  • SUBSTITUTE SHEET RULE 26 histograms (graphical representation of numerical values grouped by intervals) relative to a characteristic of said images, for example the intensity of light or luminance, which are also stored in electronic format.
  • the computer then makes a comparison of histograms stored in electronic format with a set of standard histograms calibrated in degrees of roughness and also stored in electronic format.
  • the computer generates a list with the areas of said surface, whose location will be fully identified, and whose degree of roughness is less than specified, if any.
  • an additional blasting of the defective areas must be carried out in order to achieve the required degree of roughness in said areas.
  • the number of layers that form the protective coating can vary depending on the specification, but usually it is composed of a first layer of antioxidant primer, another of anticorrosive primer, a third of finish and a last antifouling primer, which are applied successively.
  • the collection phase takes place in a systematic and orderly manner of a series of images of the entire protective coating that is submerged below the level of the Water.
  • This image capture of the part of the protective coating of the metal surface that is submerged is carried out by semi-autonomous underwater inspection vehicles. These vehicles comprise ultrasonic location means, radio signals or the like, so that each image captured can be unequivocally associated with an area of the coating
  • Each underwater inspection vehicle is connected by an umbilical cable to a support vessel that contains the local control system and the power generator that supplies the energy needed by the underwater inspection vehicle.
  • Each underwater inspection vehicle incorporates the lighting system and the image capture means.
  • the images captured from the metal surface protection coating are converted electronically into the underwater inspection vehicle itself and transmitted to the central control unit of the system from the support vessel to which the underwater inspection vehicle is attached by middle of an umbilical cord.
  • the images received in electronic format are treated by an algorithm stored in a computer to compensate for possible distortions due to the environment in which the images have been taken and stored in electronic format.
  • these images are subjected to double processing.
  • the corresponding histograms are generated by means of the corresponding algorithm, for example the luminance, and are stored in electronic format.
  • those parts that exceed a predetermined threshold are stored in color saturated images.
  • SUBSTITUTE SHEET RULE 26 The matrices corresponding to its three basic components of color (red, green and blue) are obtained. The elements of each of these matrices are sorted by an intensity distribution function.
  • connection between individual connection spots taking into consideration the following parameters: distance between spots; orientation, understood as the degree of similarity between the axes of greater concentration of its intensity distribution function; area corresponding to the size of the spots expressed in number of pixels; elongation corresponding to the major axis of the envelope ellipse; etc.
  • FIG. 1 A schematic representation of the basic elements of the elimination system of the layer of material covering the protective lining or of the inspection system of said lining applied to the cleaning and inspection of the submerged part of a ship 1 is shown in Figure 1
  • the semi-autonomous underwater vehicle 3 which can be a cleaning vehicle or an inspection vehicle, is connected through an umbilical cord 4 to a support vessel 2 containing the local control system and the power generator it supplies. the power to the vehicle cleaner or inspection.
  • a central control station 5 In order to carry out the control, supervision and monitoring of all tasks, there is a central control station 5, which in this case is located on the ship itself.
  • an ultrasonic positioning system 6 is available.
  • Figure 2 schematically shows the complete architecture of the system of the invention.
  • the system of the invention is formed by a Central Control Unit UCC, a RV Rolling Vehicle, a series of ES Support Vessels, a series of
  • the UCC Central Control Unit comprises the OC Central Computer and an SR Radio System.
  • the RV Rolling Vehicle comprises a Cl Image Capture system and a
  • Each ES Support Vessel comprises a GP Power Generator, an SR Radio System and a CR Remote Controller, and is attached to the underwater vehicle it supports through an umbilical cable and to the Central Control Unit via a radio link.
  • Each VSL Underwater Cleaner Vehicle comprises an SP Depth Sensor, an LUS Ultrasonic Locator, an LC Local Controller and an AC Actuator Control, and is attached to the ES Support Boat that supports it through an umbilical cord.
  • Each VSI Underwater Inspection Vehicle comprises a Sensor
  • Figure 3 schematically shows the structure of a submarine cleaner vehicle.
  • the underwater cleaner vehicle is designed to move longitudinally along the ship's hull by means of six legs, so that with successive juxtaposed passes and at different depths, the entire living work is covered using one or more vehicles.
  • Each underwater vehicle comprises the following elements:
  • a main rotating brush 31 that produces the hull cleaning by exerting an adjustable force by means of flexible supports 32.
  • Two auxiliary brushes 33 that allow cleaning of side strips where contact with the hull of the shoes available the motor legs.
  • a propulsion propeller 37 to propel the vehicle into immersion and allow its positioning towards the work area.
  • the vehicle comprises a lighting system and a camera
  • Figure 4 shows schematically the structure of an underwater inspection vehicle.
  • the underwater inspection vehicle is designed to advance longitudinally along the hull by three wheels, so that with successive juxtaposed passes and at different depths, images of the live work can be obtained using one or more vehicles.
  • Each underwater inspection vehicle comprises the following elements:
  • Two driving wheels 42 driven by hydraulic motors, which allow to control the trajectory of the vehicle by modifying the relative speed.
  • a propulsion propeller 44 to produce the adherent force of the vehicle on the hull surface.
  • the control unit comprises one or more TV cameras that allow obtaining zenital images of the protective coating of the ship's metal surface, to analyze possible pathologies. It also includes a TV camera that allows to obtain frontal images and provide information to the control unit for the guidance of the trajectory and for the detection of obstacles during its advance.

Abstract

Método de inspección de un revestimiento de protección que cubre una superficie que a su vez está cubierto por una capa de material, caracterizado porque comprende las etapas de:a) eliminación de la capa de material que cubre el revestimiento de protección;b) captación sistemática y ordenada de imágenes del revestimiento de protección;c) evaluación de las características del revestimiento de protección por comparación de datos obtenidos a partir de las imágenes captadas en la etapa b) con datos representativos de patrones predeterminados;d) realización de un informe sobre el revestimiento de protección con indicación del emplazamiento de las zonas del mismo afectadas por algún tipo de defecto y de alguna recomendación para corregirlos.El método presenta la ventaja de poder aplicarse a un barco cuando se encuentre fondeado, lo que permite alargar los intervalos entre entradas a dique seco, disminuyendo los costes, y mejorando la seguridad del barco.

Description

DESCRIPCIÓN
Método y sistema de inspección de un revestimiento de protección de una superficie. Objeto de la invención La presente invención se refiere a un método y a un sistema de inspección para detectar aquellas zonas de una superficie recubierta de un revestimiento de protección afectadas por defectos que pueden poner fuera de uso dicha superficie.
Más específicamente, la invención se refiere a un método de inspección y evaluación del revestimiento de protección que cubre una superficie metálica con el fin de determinar la existencia de zonas de la superficie afectadas por procesos de corrosión. La superficie metálica cubierta con un revestimiento de protección se utiliza en la construcción de estructuras que trabajan en un entorno marino. Estado de la técnica
Una superficie metálica utilizada en un entorno marino se ve afectada con el paso del tiempo por fenómenos de corrosión que la deterioran de tal manera que tiene que ser reparada y, en algunos casos, incluso sustituidas zonas de la misma. Para evitar este deterioro, una superficie metálica utilizada en la construcción de un barco se cubre con un revestimiento de protección con el fin de evitar, en la medida de lo posible, que la superficie metálica se vea afectada por procesos de corrosión. La principal misión del revestimiento de protección del casco de un barco es proteger la superficie metálica del medio marino, evitando la corrosión de la superficie metálica. Otra de sus misiones es la de evitar la fijación en el casco de la embarcación de seres vivos que viven en el mar, ya que éstos favorecen procesos de desprendimiento de las diferentes capas que forman el revestimiento de protección. Cada una de las capas de protección tienen, normalmente, diferentes espesores y, asimismo, misiones diferentes. Por ejemplo, el revestimiento de protección comprende una primera capa de imprimación antioxidante, una segunda capa anticorrosiva, una tercera capa de acabado y una última capa anti-incrustante. En general, cada capa es una pintura de un tipo diferente. Durante la explotación del barco, el revestimiento de protección sufre agresiones derivadas del entorno en el que trabaja. Por tanto, se llevan a cabo tareas de mantenimiento tanto en el casco del barco como en las instalaciones y equipos que están instalados en el mismo, con el fin de reparar los desperfectos que ha provocado el paso del tiempo y las condiciones de navegación, para evitar, o al menos retrasar lo
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26 máximo posible, la entrada del barco a un dique seco.
Obviamente, la entrada de un barco a un dique seco únicamente se produce cuando las tareas que se han de realizar no pueden ser llevadas a cabo en el mar o en un puerto, ya que esta operación representa un elevado coste para su armador. Generalmente, la inspección del casco de una embarcación la realizan personas expertas que llevan a cabo una pormenorizada inspección de todo el casco del barco, con el objeto de determinar qué partes del mismo están afectadas de fenómenos de corrosión, abolladuras, grietas y similares.
Durante las tareas de mantenimiento el equipo de expertos, además de determinar qué zonas del casco están afectadas por fenómenos de corrosión, evalúan las diferentes capas que forman el revestimiento de protección para determinar su estado y determinar si es necesario reforzar o completar las capas protectoras de algunas zonas de la superficie del barco.
Con el fin de determinar el estado de la pintura en general, y en particular de cada una de las capas de pintura del revestimiento de protección, se lleva a cabo una inspección visual y una vez realizada ésta se evalúa el estado de la pintura del casco en base a la experiencia de los expertos.
Obviamente, este procedimiento no es exacto ni preciso y depende de tal manera del factor humano que no siempre se aplicará el mismo criterio a estados de pintura similares o parecidos.
Por tanto, se hace necesario el proporcionar un método de inspección y evaluación del estado del casco de la embarcación que determine con precisión qué zonas del casco están afectadas por fenómenos de corrosión y en qué grado, y que esta determinación dependa lo menos posible de la persona experta que esté en ese momento al frente de la inspección. Caracterización de la invención
Según la invención, el método de inspección de un revestimiento de protección que cubre una superficie que a su vez está cubierto por una capa de material se caracteriza porque comprende las etapas de: a) eliminación de la capa de material que cubre el revestimiento de protección; b) captación de modo sistemático y ordenado de imágenes del revestimiento de protección; c) evaluación de las características del revestimiento de protección por comparación de datos obtenidos a partir de las imágenes captadas en la etapa b) con
HOJA DE SUSTITUCIÓN REGLA 26 datos representativos de patrones predeterminados; y d) realización de un informe sobre el revestimiento de protección con indicación del emplazamiento de las zonas del revestimiento de protección afectadas por algún tipo de defecto y de alguna recomendación para corregir defectos. Un objetivo del método es la inspección continua del revestimiento de protección del casco de un barco, así como determinar el estado de la superficie cubierta por el revestimiento de protección. Una información periódica de dicho estado facilita el mantenimiento, reduce los costes y, por tanto, facilita la explotación del buque.
Otra ventaja del método es que se puede aplicar a un barco que está a flote en el agua, es decir, cuando el barco está fondeado. La limpieza a flote y la inspección mantienen las características dinámicas del barco además de mejorar el funcionamiento de la capa de pintura anti-incrustante del revestimiento de protección. La limpieza a flote y la inspección ahorran costes de estancia del barco en dique seco, ya que se evita alguna de las operaciones que habrían de ser realizadas en dique seco. Este método, basado en inspecciones continuas con el barco a flote, ayudará al armador a alargar el intervalo de tiempo comprendido entre entradas a dique seco, disminuyendo con ello los costes y aumentando el tiempo de explotación.
Se produce también un aumento de la seguridad del barco, ya que al evaluar el estado del casco se pueden localizar y solventar problemas en sus inicios, sin que lleguen a producirse deterioros importantes por culpa de la corrosión. Descripción de los dibujos
La figura 1 es una representación esquemática del sistema de eliminación de la capa de material que cubre el revestimiento de protección o del sistema de inspección de dicho revestimiento de protección cuando éste se encuentra sumergido. La figura 2 muestra de forma esquemática la arquitectura completa del sistema de la invención.
La figura 3 muestra de forma esquemática la estructura de un vehículo submarino limpiador.
La figura 4 muestra de forma esquemática la estructura de un vehículo submarino de inspección. Descripción de la invención
La corrosión es el principal problema de cualquier superficie metálica y en especial de superficies metálicas utilizadas en entornos marinos, tanto si éstas se encuentran parcialmente sumergidas, como es el caso de barcos y de plataformas
HOJA DE SUSTITUCIÓN REGLA 26 marinas, como si se encuentran totalmente sumergidas, como es el caso de oleoductos, gaseoductos o conductos submarinos en general.
En el caso de barcos, las reparaciones y/o sustituciones de partes del recubrimiento de protección, e incluso de la propia superficie metálica, deben efectuarse con el barco en dique seco, lo que constituye una operación extremadamente costosa para el armador del barco tanto por el coste directo que ello supone como por estar el barco fuera de explotación mientras se encuentre en dique seco. Por estas razones, los barcos sólo se llevan a dique seco cuando es estrictamente necesario. Debido a los elevados costes asociados al proceso de corrosión de las superficies metálicas, cualquier nueva solución que permita controlar y reducir sus efectos negativos será bien recibida.
Parece claro que existen, básicamente, dos caminos para reducir los efectos nocivos de la corrosión de las superficies metálicas: el primero es el de optimizar la formación del revestimiento de protección de la superficie metálica, y el segundo es el de inspeccionar con detalle el estado de la superficie metálica y de su revestimiento de protección, detectando con precisión las zonas del revestimiento de protección que han sido dañadas y las zonas de la superficie metálica que han sufrido corrosión, así como su grado de deterioro, lo que permitirá hacer una recomendación fundada de las acciones correctoras necesarias.
Nuestra invención aborda simultáneamente los dos caminos, ya que por un lado incorpora un método que optimiza la formación de un revestimiento de protección de una superficie metálica. Por otra parte, la invención incorpora también un método de inspección de un revestimiento de protección de una superficie que define con precisión las zonas del revestimiento de protección que han sido dañadas y las zonas de la superficie metálica que han sufrido corrosión, y que determina su grado de deterioro, lo que permite realizar recomendaciones fundadas de las acciones correctoras necesarias.
Forman también parte de nuestra invención el conjunto de medios para llevar a cabo todas y cada una de las etapas de ambos métodos.
Por lo que respeta al método que optimiza la formación de un revestimiento de protección de una superficie metálica, conviene resaltar que puede aplicarse tanto en el proceso inicial de formación del revestimiento de protección de la superficie metálica como en procesos posteriores de reparación del revestimiento de protección, una vez
HOJA DE SUSTITUCIÓN REGLA 26 que se ha procedido a la eliminación de alguna o de todas las capas que forman el revestimiento de protección o incluso al saneamiento de zonas de la superficie metálica fuertemente corroídas.
Este método que forma parte de nuestra invención lo vamos a describir, a título de ejemplo, en relación con una superficie metálica que forma el casco de un barco en construcción por lo que se encuentra dispuesta en un dique seco. Sin embargo, cualquier experto en la materia entenderá que es fácilmente extensible al caso de la formación inicial del revestimiento de protección de la superficie metálica que forman las piezas elementales de oleoductos submarinos o terrestres, así como al proceso de reparación del revestimiento de protección de una superficie metálica, entre otros casos.
El primer paso será preparar adecuadamente la superficie metálica a cubrir con el revestimiento de protección. Para ello lo primero que hay que hacer es eliminar la capa de material que siempre cubre inicialmente la superficie metálica. Esta capa de material estará formada, en general, por el polvo y la suciedad adherida a la superficie metálica y por el óxido, generado mediante un proceso electroquímico de oxidación, que recubre la superficie del casco del barco.
La eliminación de esta capa de material puede hacerse mediante un chorreado abrasivo con arena o granalla, que confiere a la superficie metálica una rugosidad adecuada cuando se hace correctamente y de forma uniforme. La profundidad de la rugosidad debe estar comprendida entre 30 y 50 mieras para optimizar el agarre de la primera capa de las que forman el recubrimiento de protección.
Con el fin de verificar que se ha alcanzado un grado de rugosidad adecuado se captan, de modo sistemático y ordenado, una serie de imágenes a lo largo de toda la superficie del casco del buque.
El equipo que capta las imágenes comprende medios de localización mediante ultrasonidos, señales radioeléctricas o similares, de tal forma que cada imagen captada puede asociarse inequívocamente a una zona del casco.
Para poder tomar estas imágenes a lo largo de toda la superficie del casco del barco es necesario disponer de unos medios que puedan moverse a lo largo del dique seco siguiendo la superficie del casco del barco y que contengan una o varias cámaras para la captación de las imágenes, así como focos de iluminación.
Las imágenes captadas se almacenan en formato electrónico en un medio electrónico, tal como un ordenador. Éste, mediante un algoritmo concreto, genera unos
HOJA DE SUSTITUCIÓN REGLA 26 histogramas (representación gráfica de valores numéricos agrupados por intervalos) relativos a una característica de dichas imágenes, por ejemplo la intensidad de luz o luminancia, que se almacenan también en formato electrónico.
A continuación el ordenador realiza una comparación de los histogramas almacenados en formato electrónico con un conjunto de histogramas patrón calibrados en grados de rugosidad y también almacenados en formato electrónico.
Como resultado de esta comparación, el ordenador genera un listado con las zonas de dicha superficie, cuyo emplazamiento estará completamente identificado, y cuyo grado de rugosidad sea inferior al especificado, si es que existe alguna. En este último caso, antes de autorizarse la aplicación de la primera de las capas que forman el revestimiento de protección debe procederse a un chorreado adicional de las zonas con defecto con el fin de conseguir en dichas zonas el grado de rugosidad requerido.
En estas zonas se repite el proceso de toma de imágenes, almacenamiento en formato digital de las mismas, obtención de histogramas, almacenamiento en formato electrónico de los mismos, comparación con un conjunto de histogramas patrón y generación del listado de zonas con defecto. Cuando la superficie metálica completa cumpla las especificaciones de rugosidad establecidas, se autoriza la aplicación de la primera de las capas que forma el revestimiento de protección.
El número de capas que forman el revestimiento de protección, así como el espesor de cada una de ellas, puede variar en función de la especificación, pero normalmente está compuesto por una primera capa de imprimación antioxidante, otra de imprimación anticorrosiva, una tercera de acabado y una última de imprimación anti- incrustante, las cuales se aplican sucesivamente.
Cuando se ha terminado de aplicar la primera de las capas que forman el revestimiento de protección se repite el proceso de toma de imágenes, almacenamiento en formato electrónico de las mismas, obtención de histogramas, almacenamiento en formato electrónico de los mismos, comparación con un conjunto de histogramas patrón y generación del listado de zonas con defectos y acciones correctoras necesarias. Cuando la primera capa del revestimiento de protección completa cumpla las especificaciones de espesor establecidas se autoriza la aplicación de la siguiente de las capas que forman el revestimiento de protección.
Este proceso se repite para el resto de las capas que forman el revestimiento de protección y al final de todo este proceso tendremos un revestimiento de protección de
HOJA DE SUSTITUCIÓN REGLA 26 la superficie metálica optimizado para su cometido específico, que no es otro que evitar, en la medida de lo posible, la corrosión de la superficie metálica.
En cuanto al segundo método que forma parte de nuestra invención, es decir, el de inspeccionar con detalle el estado de la superficie metálica y de su revestimiento de protección, detectando con precisión las zonas del revestimiento de protección que han sido dañadas y las zonas de la superficie metálica que han sufrido corrosión, así como su grado de deterioro, lo que permitirá hacer una recomendación fundada de las acciones correctoras necesarias, lo vamos a describir, a título de ejemplo, mediante la descripción de una inspección submarina del casco de un barco que se encuentra fondeado a flote en un muelle.
El primer paso será eliminar la capa de material que cubre el revestimiento de protección, pero sin dañar a éste. Esta capa de material estará formada por suciedad adherida a la superficie y sobre todo por una capa de incrustaciones de origen biológico. Cuando el barco se encuentra a flote en el agua, la eliminación de esta capa de material que cubre el revestimiento de protección de la superficie metálica se lleva a cabo mediante vehículos semi-autónomos submarinos limpiadores autopropulsados dotados de unos cepillos que les permiten operar sobre el casco con una fuerza ajustable, y consiguen reducir la capa de incrustaciones de origen biológico sin deteriorar el revestimiento de protección. Para realizar esta tarea, cada vehículo submarino limpiador está unido mediante un cable umbilical a una embarcación de soporte que contiene el sistema de control local y el generador de potencia que suministra la energía que necesita el vehículo submarino limpiador. Dichos vehículos submarinos limpiadores incorporan un sistema de posicionamiento por medio de ultrasonidos, señales radioeléctricas, o similares, con respecto a puntos fijos del barco.
Una vez que se ha limpiado la capa de material existente sobre el revestimiento de protección se pasa a la fase de captación, de modo sistemático y ordenado, de una serie de imágenes de todo el revestimiento de protección que se encuentra sumergido por debajo del nivel del agua. Esta captación de imágenes de la parte del revestimiento de protección de la superficie metálica que se encuentra sumergida se realiza mediante vehículos submarinos semi-autónomos de inspección. Estos vehículos comprenden medios de localización mediante ultrasonidos, señales radioeléctricas o similares, de tal forma que cada imagen captada puede asociarse inequívocamente a una zona del revestimiento
HOJA DE SUSTITUCIÓN REGLA 26 de protección. Cada vehículo submarino de inspección está unido mediante un cable umbilical a una embarcación de soporte que contiene el sistema de control local y el generador de potencia que suministra la energía que necesita el vehículo submarino de inspección. Cada vehículo submarino de inspección incorpora el sistema de iluminación y los medios de captación de imágenes.
Las imágenes captadas del revestimiento de protección de la superficie metálica se convierten a formato electrónico en el propio vehículo submarino de inspección y se transmiten a la unidad central de control del sistema desde la embarcación de soporte a la que está unida el vehículo submarino de inspección por medio de un cordón umbilical.
En la unidad central de control del sistema las imágenes recibidas en formato electrónico se tratan mediante un algoritmo almacenado en un ordenador para compensar posibles distorsiones debidas al medio ambiente en el que se han tomado las imágenes y se almacenan en formato electrónico. En dicha unidad central de control estas imágenes se someten a un doble procesamiento. Por una parte, y al igual que sucedía en el método de inspección de la formación de un revestimiento de protección de una superficie se generan, mediante el correspondiente algoritmo, los histogramas correspondientes a una de las características de dichas imágenes, por ejemplo la luminancia, y se almacenan en formato electrónico. La posterior comparación de estos histogramas con un conjunto de histogramas patrón calibrados en espesores permite elaborar un informe sobre el espesor de la última capa presente del revestimiento de protección, en general una capa de imprimación anti-incrustante, con indicación de las zonas en las que es inferior a un determinado valor umbral y en las que convendría corregir dicho defecto. Por otra parte, las imágenes almacenadas en formato electrónico se transforman mediante un proceso de saturación de color con el fin de resaltar determinadas características de las mismas. Mediante este proceso de saturación en color se realzan, por ejemplo, las manchas de corrosión, que se detectarían inmediatamente.
Sin embargo, el objetivo de nuestra invención no es sólo el detectar las zonas en las que existe corrosión de la superficie metálica, sino el determinar su grado de importancia y recomendar las acciones correctoras necesarias.
Para ello, de las imágenes saturadas en color se almacenan en formato electrónico aquellas partes que sobrepasan un predeterminado umbral de resalte.
A continuación, de estas imágenes saturadas en color almacenadas en formato
HOJA DE SUSTITUCIÓN REGLA 26 electrónico se obtienen las matrices correspondientes a sus tres componentes básicas de color (rojo, verde y azul). Los elementos de cada una de estas matrices se ordenan mediante una función de distribución de intensidades.
Todas estas transformaciones tienen como objetivo el incrementar la eficacia de la comparación de estas matrices con un conjunto de matrices patrón para determinar el estado del revestimiento de protección y por consiguiente, del grado de corrosión de las diferentes zonas de la superficie metálica.
Esta comparación se realiza mediante técnicas neurofuzzi que analizan la conexión entre manchas individuales de conexión tomando en consideración los siguientes parámetros: distancia entre manchas; orientación, entendida como el grado de similitud entre los ejes de mayor concentración de su función de distribución de intensidades; área correspondiente al tamaño de las manchas expresado en número de pixels; elongación correspondiente al mayor de los ejes de la elipse envolvente; etc.
Con los resultados de esta comparación se elabora un informe con indicación del emplazamiento de las zonas del revestimiento de protección afectadas por algún tipo de defecto y de las recomendaciones para corregir los defectos detectados.
Para que se entienda aún mejor el alcance de nuestra invención, a continuación pasamos a comentar las figuras 1 a 4.
En la figura 1 se muestra una representación esquemática de los elementos básicos del sistema de eliminación de la capa de material que cubre el revestimiento de protección o del sistema de inspección de dicho revestimiento aplicados a la limpieza e inspección de la parte sumergida de un barco 1. El vehículo semi-autónomo submarino 3, que puede ser un vehículo limpiador o un vehículo de inspección, está unido a través de un cordón umbilical 4 a una embarcación de soporte 2 que contiene el sistema de control local y el generador de potencia que suministra la energía al vehículo limpiador o de inspección. Para poder efectuar el control, supervisión y seguimiento de todas las tareas se dispone de una estación central de control 5, que en este caso se encuentra situada en el propio barco. Para determinar con exactitud la posición en cada momento de cada vehículo submarino se dispone de un sistema de posicionado por ultrasonidos 6.
La figura 2 muestra de forma esquemática la arquitectura completa del sistema de la invención.
El sistema de la invención está formado por una Unidad de Control Central UCC, un Vehículo Rodante VR, una serie de Embarcaciones de Soporte ES, una serie de
HOJA DE SUSTITUCIÓN REGLA 26 Vehículos Submarinos Limpiadores VSL, una serie de Vehículos Submarinos de Inspección VSI, y un conjunto de Localizadores de Ultrasonidos LUS.
La Unidad Central de Control UCC comprende el Ordenador Central OC y un Sistema Radioemisor SR. El Vehículo Rodante VR comprende un sistema de Captura de Imágenes Cl y un
Controlador Local CL, y está conectado a la unidad Central de Control UCC mediante un cable.
Cada Embarcación de Soporte ES comprende un Generador de Potencia GP, un Sistema Radioemisor SR y un Controlador Remoto CR, y está unida al vehículo submarino al que da soporte mediante un cable umbilical y a la Unidad Central de Control mediante un enlace de radio.
Cada Vehículo Submarino Limpiador VSL comprende un Sensor de Profundidad SP, un Localizador de Ultrasonidos LUS, un Controlador Local LC y un Control de los Actuadores CA, y está unido a la Embarcación de Soporte ES que le da soporte a través de un cordón umbilical.
Cada Vehículo Submarino de Inspección VSI comprende un Sensor de
Profundidad SP, un Localizador de Ultrasonidos LUS, un Controlador Local LC, un
Control de los Actuadores CA y un Sistema de Captura y Tratamiento de Imágenes
CI+TI, y está unido a la Embarcación de Soporte ES que le da soporte a través de un cordón umbilical.
La figura 3 muestra de forma esquemática la estructura de un vehículo submarino limpiador.
El vehículo submarino limpiador está diseñado para avanzar longitudinalmente a lo largo del casco del barco mediante seis patas, de forma que con sucesivas pasadas yuxtapuestas y a distintas profundidades, se cubra la totalidad de la obra viva utilizando uno o más vehículos.
Cada vehículo submarino comprende los siguientes elementos:
• Un cepillo giratorio principal 31 que produce el limpiado del casco ejerciendo una fuerza ajustable por medio soportes flexibles 32. • Dos cepillos auxiliares 33 que permiten el limpiado de unas franjas laterales donde se produce el contacto con el casco de las zapatas de las que disponen las patas motrices.
• Seis patas motrices 34 movidas mediante cilindros hidráulicos 35, terminadas por unas zapatas dotadas de unos electroimanes 36, que permiten el agarre del
HOJA DE SUSTITUCIÓN REGLA 26 vehículo al casco metálico del buque, y que hacen avanzar al vehículo paso a paso.
• Una hélice de propulsión 37, para impulsar el vehículo en inmersión y permitir su posicionado hacia la zona de trabajo.
• Un sistema electrónico 38 de control de las electroválvulas del sistema hidráulico de avance y guiado del vehículo.
• Un sistema de barras transmisoras 39 del movimiento de avance. Adicionalmente, el vehículo comprende un sistema de iluminación y una cámara de
TV que permite obtener imágenes del casco del barco para suministrar a la unidad de control la información para el guiado de la trayectoria y para la detección de obstáculos durante su avance.
La figura 4 muestra de forma esquemática la estructura de un vehículo submarino de inspección.
El vehículo de inspección submarino está diseñado para avanzar longitudinalmente a lo largo del casco mediante tres ruedas, de forma que con sucesivas pasadas yuxtapuestas y a distintas profundidades, se puedan obtener las imágenes de la obra viva utilizando uno o más vehículos.
Cada vehículo de inspección submarino comprende los siguientes elementos:
• El sistema electrónico de control 41 del sistema hidráulico de avance y guiado del vehículo, y posicionado tridimensional a partir de las emisiones de ultrasonidos recibidas.
• Dos ruedas motrices 42, movidas mediante motores hidráulicos, que permiten controlar la trayectoria del vehículo modificando la velocidad relativa.
• Una rueda giratoria pasiva 43.
• Una hélice de propulsión 44, para producir la fuerza adherente del vehículo sobre la superficie del casco.
• Un sistema de iluminación 45.
Además, comprende una o más cámaras de TV que permiten obtener imágenes zenitales del revestimiento de protección de la superficie metálica del barco, para analizar posibles patologías. También comprende una cámara de TV que permite obtener imágenes frontales y suministrar información a la unidad de control para el guiado de la trayectoria y para la detección de obstáculos durante su avance.
Aunque la presente invención se ha descrito por medio de dos ejemplos con el fin
HOJA DE SUSTITUCIÓN REGLA 26 de mostrar sus ventajas en aplicaciones prácticas, éstos no deben considerarse de ninguna manera de forma restrictiva, de forma que variaciones o modificaciones que conduzcan a otras realizaciones evidentes para expertos en el campo de aplicación de la invención deben considerarse incluidas en el alcance de la presente invención.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)

Claims

REIVINDICACIONES 1.- Método de inspección de un revestimiento de protección que cubre una superficie que a su vez está cubierto por una capa de material, caracterizado porque el método comprende las etapas de: a) eliminación de la capa de material que cubre el revestimiento de protección; b) captación de modo sistemático y ordenado de imágenes del revestimiento de protección; c) evaluación de las características del revestimiento de protección por comparación de datos obtenidos a partir de las imágenes captadas en la etapa b) con datos representativos de patrones predeterminados; y d) realización de un informe sobre el revestimiento de protección con indicación del emplazamiento de las zonas del revestimiento de protección afectadas por algún tipo de defecto y de alguna recomendación para corregir los defectos.
2.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque todas las etapas del método se realizan estando el revestimiento de protección sin sumergir, o sumergido parcial o totalmente.
3.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de material está formada al menos por suciedad adherida a la superficie.
4.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de material comprende una capa de incrustaciones de origen biológico.
5.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 1; caracterizado porque la etapa de captación de imágenes se lleva a cabo estando el revestimiento de protección desprovisto de la capa de material.
6.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque a partir de las imágenes captadas en la etapa b) se obtiene una representación gráfica de valores numéricos agrupados por intervalos, o histogramas, relativos al menos a una característica de dichas imágenes.
7.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la característica seleccionada corresponde a la intensidad de luz o luminancia.
8.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque los histogramas se almacenan en formato electrónico.
9.- Método de inspección de acuerdo con las reivindicaciones 1, 5 y 8, caracterizado porque se realiza una comparación de los histogramas almacenados en
HOJA DE SUSTITUCIÓN REGLA 26 formato electrónico con un conjunto de histogramas patrón calibrados en espesores con el fin de medir el espesor de al menos una capa del revestimiento de protección.
10.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque se mide el espesor de la última capa del revestimiento de protección.
11.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque a partir de los datos obtenidos en la comparación anterior se elabora un informe sobre el espesor de una capa del revestimiento de protección y con indicación de aquellas zonas del revestimiento de protección sobre las que se debería actuar para corregir algún defecto.
12.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque las imágenes captadas en la etapa b) se transforman mediante un proceso de saturación de color con el fin de resaltar determinadas características de las mismas.
13.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque se almacenan en formato electrónico aquellas partes de las imágenes saturadas en color que sobrepasan un predeterminado umbral de resalte.
14.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque a partir de las partes de las imágenes saturadas en color almacenadas en formato electrónico se obtiene al menos una matriz correspondiente al menos a una de sus componentes básicas de color.
15.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque los elementos de cada matriz se ordenan mediante una función de distribución de intensidades.
16.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque al menos una de las matrices obtenidas se compara con un conjunto de matrices patrón para determinar el estado del revestimiento de protección.
17.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque la comparación se realiza mediante técnicas neurofuzzi.
18.- Método de inspección de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque con los datos obtenidos de la comparación anterior se elabora un informe con indicación del emplazamiento de las zonas del revestimiento de protección afectadas por algún tipo de defecto y de alguna recomendación para corregir los defectos.
19.- Método de inspección de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 y 5, caracterizado porque a las imágenes captadas en la etapa b) se les aplica un proceso para compensar posibles distorsiones debidas al medio ambiente en que se toman
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) dichas imágenes.
20.- Sistema de inspección de un revestimiento de protección que cubre una superficie que a su vez está cubierto por una capa de material, caracterizado porque el sistema comprende: a) medios de eliminación de la capa de material que cubre el revestimiento de protección; b) medios de captación de modo sistemático y ordenado de imágenes del revestimiento de protección; c) medios de comparación de datos obtenidos a partir de las imágenes captadas con datos representativos de patrones predeterminados de las características del revestimiento de protección; d) medios para la realización de informes sobre el revestimiento de protección.
21.- Sistema de inspección de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizado porque los medios de eliminación están adaptados para eliminar la capa de material estando el revestimiento de protección sin sumergir, o sumergido parcial o totalmente.
22.- Sistema de inspección de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizado porque los medios de captación de imágenes están adaptados para captar imágenes estando el revestimiento de protección sin sumergir, o sumergido parcial o totalmente.
23.- Sistema de inspección de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende además medios de tratamiento de imágenes que están adaptados para generar, a partir de las imágenes captadas en la etapa de captación, un conjunto de imágenes saturadas en color.
24.- Sistema de inspección de acuerdo con la reivindicación 23, caracterizado porque dichos medios de tratamiento de imágenes están también adaptados para generar, a partir de las imágenes saturadas, al menos una matriz correspondiente al menos a una de sus componentes básicas de color.
25.- Sistema de inspección de acuerdo con las reivindicaciones 23 y 24, caracterizado porque dichos medios de tratamiento de imágenes están también adaptados para ordenar los elementos de al menos una matriz mediante una función de distribución de intensidades.
26- Sistema de inspección de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende además medios de tratamiento de imágenes que están adaptados para generar, a partir de las imágenes captadas en la etapa de captación, los histogramas relativos al menos a una característica de dichas imágenes.
HOJA DE SUSTITUCIÓN REGLA 26
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