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Ingeniería
Sensores a Tiempo Completo Para
una Mejor Detección de Defectos en Puentes
18 de
Septiembre de 2007.
 Redes
de pequeños sensores instalados de forma permanente, podrían muy pronto
verificar de forma continua la formación de defectos estructurales en
los soportes críticos de puentes y pasos elevados de carreteras,
brindando a los ingenieros especializados en problemas estructurales una
mejor oportunidad de impedir catástrofes.
Un equipo de los Laboratorios Nacionales de Sandia está desarrollando y
evaluando una familia de tales sensores para su uso en diversas
estructuras de seguridad crítica. Sensores para monitorizar estructuras
a tiempo completo ya han sido ensayados y comprobados por Sandia para
usarlos en aeronaves.
Con el paso del tiempo, las tensiones causadas en un puente por el
tráfico, el clima y las propias obras de construcción, ampliación o
remodelación, pueden provocar la formación de grietas diminutas en las
estructuras de acero y hormigón. La exposición al viento, la lluvia y
otros elementos puede causar corrosión, que también puede convertirse en
un peligro estructural.
Al igual que las terminaciones nerviosas en el cuerpo humano, instaladas
permanentemente, estos nuevos sensores colocados in situ ofrecen niveles
de vigilancia y sensibilidad a problemas que las verificaciones
generales periódicas no pueden ofrecer.
Las técnicas de monitorización de salud estructural (SHM por sus siglas
en inglés), como son llamadas, están ganando aceptación en el sector de
la aviación comercial como una forma fiable y económica de alertar a los
ingenieros de seguridad en las fases iniciales de formación de defectos,
y de advertirles lo más rápido posible sobre la necesidad de efectuar
las oportunas labores de mantenimiento.
Con sensores verificando continuamente la aparición de los primeros
signos de desgaste, los ingenieros pueden detectar las grietas mucho
antes que mediante métodos tradicionales, realizar el mantenimiento
correcto en el momento correcto, y posiblemente impedir desperfectos
masivos.
Los sensores del tipo SHM que están siendo desarrollados o evaluados en
Sandia pueden encontrar daños por fatiga, grietas ocultas, erosión,
daños por impacto, y corrosión, entre otros defectos encontrados
comúnmente en los puentes.
El equipo de Sandia ya ha desarrollado o evaluado varios tipos de
sensores fiables y económicos que potencialmente podrían ser instalados
en infraestructuras importantes, a menudo aquellas donde más se teme que
se formen desperfectos.
Estos sensores han sido probados y han mostrado que detectan defectos y
fatiga en estructuras metálicas donde la seguridad es un asunto de
extrema importancia.
Finalmente, cuando la tecnología ya esté bien implantada, un ingeniero
podría por ejemplo conectar un ordenador portátil o dispositivo de
diagnóstico dentro de un puerto central en un puente para descargar los
datos de la salud estructural. En su última fase de desarrollo, la
tecnología podría permitir estructuras "inteligentes", con muchos
sensores instalados, y la capacidad de usar algoritmos especiales de
evaluación, posibilitando de este modo que tales estructuras se pudieran
autodiagnosticar y señalar por su cuenta a los ingenieros que se
necesita realizar reparaciones o que se precisarán en un plazo definido.
Sandia ya se encuentra investigando la aplicación de tecnología SHM a
una amplia variedad de estructuras. Además de puentes y aeronaves, las
técnicas SHM pueden ser utilizadas para monitorizar la salud estructural
de naves espaciales, armas, vagones ferroviarios, equipamiento de
recuperación de petróleo, tuberías, edificios, vehículos blindados,
barcos, turbinas eólicas, centrales nucleares, y tanques de combustible
en vehículos de hidrógeno.
Información adicional en:
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