Para que la energía fluya con seguridad

Nombre:PipeWay Engenharia
País / Territorio:Brasil
Derecho(s) de PI:Patentes, Secretos Comerciales
Fecha de publicación:31 de julio de 2014
Última actualización:3 de octubre de 2014

PipeWay Engenharia (Brasil)

Dondequiera que estés es muy probable que un elemento básico de tu comunidad esté funcionando correctamente y sin llamar la atención justo debajo de ti. En este mundo subterráneo se encuentran las tuberías o conductos de agua y alcantarillado, los cables de teléfono, las líneas eléctricas y las conexiones de Internet que hacen posible el buen funcionamiento de muchas comunidades del mundo y pueden llegar a desempeñar una función importante en el desarrollo económico.

Para mantener todo ello en funcionamiento se necesita energía, que en muchos casos se obtiene en forma de petróleo crudo, gas natural, propano, petróleo y otras materias primas. Los conductos son un medio eficaz y rentable para transportar estos combustibles a través de campos, montañas, desiertos, océanos y fronteras internacionales.

Tanto si están sobre la superficie de la tierra, de océanos, mares o lagos, como si se encuentran por debajo, los conductos son esenciales para las comunidades y las economías mundiales. (Fotografía: Flickr/73364851@N03).

Se estima que la longitud total de todos los conductos del mundo ronda los 4 millones de kilómetros (km) y, a medida que aumenta el desarrollo económico, aumenta también la demanda de conductos. En 2013 se instalaron más de 24.000 km de conductos nuevos y está previsto que de aquí a 2018 se construyan más de 145.000 km más. El mantenimiento de tal cantidad de conductos a fin de garantizar su seguridad se convierte por lo tanto en una tarea de importancia capital.

En el mundo existen menos de 50 entidades capacitadas para realizar tareas de inspección y mantenimiento de conductos con el fin de evitar fugas y la corrosión y garantizar la seguridad. Una de ellas es PipeWay Engenharia (PipeWay), una pequeña y mediana empresa (pyme) de la República Federativa del Brasil que fabrica productos para la inspección y el mantenimiento de conductos.

Alianzas

PipeWay fue el resultado de una alianza establecida en 1986 entre el Centro de Pesquisas Leopoldo Américo Miguez de Mello (CENPES), el centro de investigación de Petróleo Brasileiro S.A. (Petrobras), que es la mayor empresa multinacional del sector energético de América del Sur, y el Centro de Estudos em Telecomunicações (CETUC) de la Pontificia Universidad Católica de Río de Janeiro (PUC-Rio).

Después de desarrollar tecnologías de inspección en línea para conductos, el CENPES se dirigió al CETUC para tantear la posibilidad de establecer una alianza a fin de aprovechar dicha tecnología para crear una nueva herramienta que mejorara la limpieza, inspección y mantenimiento de las decenas de miles de kilómetros de conductos que atraviesan el Brasil. En particular, los equipos tradicionales podían dejarse atrás ciertas zonas al inspeccionar y limpiar un conducto, lo que reduce la eficacia y puede ocasionar riesgos en materia de seguridad.

Los ingenieros del CENPES y del CETUC consiguieron una pequeña oficina en el Instituto Gênesis – Incubadora de Empresas de la PUC-Rio, y establecieron una alianza a fin de desarrollar una nueva tecnología capaz de inspeccionar, limpiar y reparar conductos por medio de sensores y dispositivos electromagnéticos.

Investigación y desarrollo

Para reparar, inspeccionar o realizar tareas de mantenimiento de una sección de conducto se utiliza un dispositivo denominado “raspador”, conocido también como “cochino” o “chancho” por el sonido similar al chillido de esos animales que emitían los primeros raspadores al desplazarse por los conductos antiguos hace más de un siglo. Hay dos tipos de raspadores: de utilidad y herramientas de inspección en línea. Los raspadores de utilidad limpian, separan o eliminan el agua de los conductos y las herramientas de inspección en línea proporcionan información acerca de las condiciones en las que se encuentran los conductos y la magnitud y localización de cualquier posible problema. Desde que aparecieron estos dispositivos, se utiliza el término “pigging” (del inglés “pig”) para referirse a su utilización para la limpieza y mantenimiento de conductos y los dispositivos en sí, y los accesorios relacionados reciben el nombre de “productos” o “sistemas de pigging”.

Ejemplo de un raspador de limpieza utilizado en conductos (Fotografía: Flickr/auvet).

Uno de los métodos más comunes de inspección en línea es la fuga de flujo magnético (MFL), en la que se emplean imanes potentes para magnetizar (inducir un flujo magnético) la pared del conducto. Los sensores de las herramientas de inspección en línea detectan los problemas que pueda haber en la pared del conducto, como corrosión o fragmentos desprendidos de la pared, por medio de “fugas” en el campo magnético. Por ejemplo, una sección de un conducto podría presentar una discontinuidad debido a la corrosión en la que el campo magnético de la herramienta de inspección en línea podría penetrar o “fugarse”. Los datos sobre la fuga se transmiten a un equipo externo que localiza el punto exacto en el que se encuentra el problema.

A pesar de su eficacia, las herramientas de inspección en línea mediante MFL tienen limitaciones para detectar todas las zonas sospechosas y el tamaño real de dichas zonas debido a las diferencias en cuanto a características y grosor de la pared que se pueden dar entre distintos conductos, por lo que a veces las herramientas de inspección en línea mediante MFL no transmiten una representación precisa de la pared del conducto.

En tal caso se podrían escapar zonas de la pared del conducto que precisen atención, lo que ocasionaría daños medioambientales motivados por el material de la fuga. Por otra parte, la obtención de una lectura imprecisa de la pared de un conducto con raspadores que funcionan mediante MFL haría que fuera necesario disponer de más tiempo y recurrir a equipos adicionales, además de una posible interrupción del funcionamiento del conducto, a fin de obtener los datos correctos, lo que generaría más gastos a la empresa operadora del conducto, pudiendo verse afectados asimismo los consumidores finales de producirse una retraso o reducción del suministro de materiales como petróleo o gas natural. Para solucionar todos estos problemas, el CENPES y el CETUC iniciaron un proceso de investigación y desarrollo (I+D) de nuevos equipos de pigging que fueran eficaces y rentables.

El primer logro de ambas organizaciones en ese terreno, que fue patentado y propició nuevas innovaciones, fue un dispositivo que puede acoplarse a una herramienta específica de inspección en línea mediante MFL o utilizarse después de esta. Fue bautizado como Porcupine por su aspecto similar al de un puercoespín, y compensa cualquier defecto de precisión de las herramientas de inspección en línea mediante MFL. Luego vino el desarrollo de una herramienta mejorada de inspección en línea mediante MFL que utiliza imanes de tierras raras de neodimio, hierro y boro a fin de proporcionar energía al magnetizador. De esta forma se obtiene el imán más potente disponible en una herramienta de inspección en línea mediante MFL, con una gran precisión para detectar el grosor de los conductos y el tamaño de las fugas.

Pero hay muchos conductos en los que no se puede introducir un raspador, como por ejemplo los que se emplean en las plantas químicas, en algunas refinerías y en los muelles. En este tipo de conductos el riesgo de que se produzcan fugas es mayor, ya que no se pueden inspeccionar por dentro. Para solucionar este problema, PipeWay desarrolló una herramienta de inspección externa basada en la tecnología de MFL. El Geometric Inspection Pig (GIP) es una herramienta de inspección geométrica y constituye una solución rentable que permite localizar con precisión defectos en la pared interna o en la pared intermedia que se pueden detectar con herramientas de inspección en línea, pero sin necesidad de separar secciones del conducto. Otra innovación relacionada con esta es el Caliper (calibrador), que se desplaza por los conductos para inspeccionar su geometría, detectar deformaciones y evaluar su estado general de integridad.

Invención

El Porcupine fue la primera invención importante fruto de la alianza entre el CENPES y el CETUC, y condujo al establecimiento de PipeWay como empresa en 1998. El dispositivo utiliza sensores de desplazamiento magnéticos para medir la posición de la pared respecto del centro del dispositivo, con lo que se registran de forma precisa tanto la pérdida de material en la pared del conducto como la acumulación de depósitos en la misma, por ejemplo de cera. Estos sensores, que sobresalen del centro del dispositivo haciendo que parezca un puercoespín, están calibrados por separado y son extremadamente sensibles, lo que les permite detectar incluso cambios minúsculos en la pared del conducto. Además, el Porcupine utiliza algoritmos sofisticados a fin de compensar cualquier alteración del grosor de la pared, con lo que ofrece una detección de defectos de alta resolución y clasifica los cambios según su importancia. Asimismo, mantiene el mismo nivel de sensibilidad en conductos para el transporte de líquidos o gases y puede acoplarse a las herramientas de inspección en línea mediante MFL fabricadas por PipeWay o las de otras empresas.

Las invenciones de PipeWay ayudan a reducir al mínimo las fracturas u otros tipos de daños que pueden sufrir los necesarios conductos (Fotografía: Flickr/grand_canyon_nps).

Patentes

Los investigadores del CENPES y del CETUC dirigidos por el Sr. José Augusto Pereira da Silva, conscientes de la importancia de su invención, decidieron que era fundamental recurrir al sistema de propiedad intelectual (P.I.) para la utilización de la tecnología en el futuro. Por lo tanto, poco después de crear el Porcupine, las entidades que integran la alianza solicitaron y obtuvieron la patente en el Instituto Nacional de la Propiedad Industrial del Ministerio de Desarrollo, Industria y Comercio Exterior del Brasil. La patente permitió al CENPES y al CETUC crear un esquema mediante el cual se otorgó a PipeWay en licencia la tecnología para la comercialización y el desarrollo de nuevos productos y servicios. Con vistas a la expansión internacional, la empresa ha obtenido también patentes en otros países, como los Estados Unidos de América. Gracias a las patentes PipeWay ha podido asegurar sus estrategias tecnológica y empresarial de crecimiento nacional e internacional.

Transferencia de tecnología y secretos comerciales

A raíz de la creación de PipeWay, la transferencia de tecnología ha permitido a la pyme crecer rápidamente hasta convertirse en la empresa líder en América del Sur en el sector del suministro de equipamiento y servicios de pigging. Petrobras, el CENPES, el CETUC, y la PUC-Rio son los titulares de las patentes y los secretos comerciales que posibilitaron la innovación del Porcupine. A fin de facilitar la comercialización, Petrobras transfirió la tecnología y los secretos comerciales necesarios para desarrollar el Caliper y el equipo de pigging mediante MFL al equipo original de I+D del CENPES y el CETUC (PipeWay, una vez creada la empresa), que los utilizaron para crear las innovaciones del Porcupine y la tecnología de exploración de conductos. A cambio, PipeWay ha de abonar regalías a Petrobras y la PUC-Rio por la utilización de las patentes y de esta tecnología, lo que hace posible que la pyme siga desarrollando y comercializando productos.

Comercialización

En el Brasil hay más de 20.000 km de conductos, lo que implica una gran demanda de equipos de pigging y material relacionado. Poco después de la creación de la empresa, PipeWay comercializó sus equipos a nivel nacional y en 1999 la pyme se aseguró el primer contrato con Petrobras para la utilización de sus herramientas de inspección en línea mediante MFL y el Porcupine para inspeccionar el conducto de gas entre las ciudades de Paulínia y Porto Alegre. Este primer contrato dio buenos resultados y pronto corrió la voz por todo el país sobre esta alternativa brasileña rentable en comparación con otras opciones más costosas de empresas internacionales. En 2014 PipeWay comercializaba ya cuatro productos principales: las herramientas de inspección en línea mediante MFL, el Porcupine, el dispositivo GIP de inspección externa y el dispositivo Caliper de inspección geométrica. Además de estos equipos principales, la empresa ofrece asimismo accesorios que son necesarios o ayudan a mejorar la inspección y limpieza de los conductos.

Como complemento de los productos que ofrece la pyme, PipeWay comercializa también el software de gestión de datos PipeScan, que permite entregar, manipular e interpretar datos. La empresa ofrece a sus clientes asimismo informes normalizados o individualizados en relación con estos datos, en los que se muestran de manera visual y precisa las anomalías descubiertas en los conductos inspeccionados. A fin de distinguirse de la competencia, la pyme ofrece productos y servicios adicionales como revestimiento y aislamiento de conductos. La diferenciación eficaz de sus productos ha permitido a la compañía trabajar con sus clientes y desarrollar productos y servicios adaptados a sus necesidades específicas, tanto a nivel nacional como internacional.

Medio ambiente

El desarrollo de las herramientas de inspección en línea y el Porcupine conllevan importantes beneficios medioambientales. Los conductos desempeñan una función importante en el desarrollo económico y en la vida diaria de gran parte de la población mundial, pero si no se someten a un mantenimiento eficaz pueden ocasionar perjuicios medioambientales. Una fuga que pase inadvertida puede dañar ecosistemas frágiles como selvas tropicales, desiertos y los ríos mares y océanos de cualquier parte del mundo. Las fugas de conductos suponen asimismo un riesgo para la salud en las zonas pobladas en caso de que afecten al suministro de agua o contaminen los recursos alimentarios. La tecnología de PipeWay contribuye a crear un entorno más sano y limpio para todos los seres cuya supervivencia depende de ello gracias al desarrollo y comercialización de equipos rentables y disponibles a nivel local que garantizan la inspección y el mantenimiento minuciosos de los conductos.

Las invenciones de PipeWay como el raspador Porcupine pueden ayudar a proteger ecosistemas frágiles como las selvas tropicales (Fotografía: Flickr/ciat).

Resultados empresariales

Pocos años después de desarrollar el Porcupine y otros equipos de pigging, PipeWay se convirtió en unas de las pymes del sector más conocidas en el Brasil. Entre 1999 y 2007, la empresa utilizó sus productos y servicios para llevar a cabo 270 inspecciones de más de 15.000 km de conductos. Este éxito transformó rápidamente a la empresa en el mayor proveedor de equipos de pigging de la región, y en 2010 ya había ampliado sus actividades a otros mercados de América del Sur como Chile, la Argentina, México y el Uruguay e incluso de América del Norte como los Estados Unidos de América. Además, la empresa ha obtenido reconocimientos como el premio Enrst & Young al empresario del año 2003 obtenido por el Sr. Pereira da Silva, Director Ejecutivo de PipeWay. Desde su fundación la empresa ha conseguido aumentar sus clientes más de un 260%, y cuenta en la actualidad con casi 100 empleados.

Conducto hacia la innovación

Fuente de vida de comunidades grandes y pequeñas, los conductos suelen pasar desapercibidos, pero son elementos fundamentales para el desarrollo económico y la prosperidad. Atraviesan océanos, bosques, desiertos y ciudades y su mantenimiento es esencial para el bienestar del medioambiente terrestre y el de las plantas, animales y personas que habitan el planeta. El desarrollo y comercialización por PipeWay de una invención singular mediante la transferencia de tecnología y la protección por medio del sistema de P.I. no solo ha servido para convertir a la empresa en una pyme de éxito, sino que además ha logrado garantizar el desarrollo de las comunidades gracias al acceso estable a la energía, y que miles de kilómetros de conductos estén a salvo y sigan pasando prácticamente desapercibidos.