Los Intercambiadores de Calor son componentes críticos en las Plantas Termosolares, siendo su seguridad y fiabilidad en operación fundamental. Están formados por una gran cantidad de tubos de pequeño diámetro (hasta 10.000 tubos) soldados a una placa de sujeción denominada placa tubular. Es justamente la soldadura tubo-placa uno de los puntos críticos en la fabricación, y su calidad incide directamente en la calidad del componente. Los ciclos de parada y arranque diarios de las centrales termosolares someten estas soldaduras a un elevado estrés. Su rotura supone una parada de la planta, un fallo crítico que conlleva pérdidas económicas, riesgos a la seguridad y pérdidas de eficiencia.
Garantizar la calidad de las soldaduras tubo-placa es, por tanto, esencial. Los métodos convencionales de ensayos no destructivos se limitan a métodos de inspección superficial y ensayos de estanqueidad que si bien permiten la detección de ciertos defectos antes de la entrada en servicio, presentan limitaciones importantes: No permiten la inspección volumétrica y cuantitativa de las soldaduras internas (dimensionamiento y localización de defectos), son lentos para la gran cantidad de tubos a inspeccionar, el diámetro reducido de los tubos (15 a 25 mm) limita su aplicación y, en general, proporcionan baja fiabilidad. No existe en la actualidad ningún método que permita realizar una inspección volumétrica y cuantitativa de la soldadura en un tiempo compatible con el volumen de producción, lo que ha llevado a sobre-dimensionar los intercambiadores de calor colocando más tubos de los estrictamente necesarios, con el consiguiente incremento del coste de fabricación.
LOINTEK en colaboración con el Grupo de Sistemas y Tecnologías Ultrasónicas del CSIC presenta el proyecto TUSA cuyo objetivo es la mejora del proceso de fabricación de intercambiadores de calor para plantas termosolares mediante el desarrollo de una tecnología de inspección rápida y automática de las uniones soldadas tubo a placa.
El proyecto TUSA propone un concepto radicalmente distinto a las soluciones convencionales. Un primer cabezal de inspección basado en ultrasonidos sin contacto (acoplamiento en aire) permitirá inspeccionar de forma rápida todos los tubos del intercambiador. Sólo en aquellos que presenten defectos, un segundo cabezal basado en ultrasonidos de alta frecuencia y acoplamiento por inmersión local en agua los dimensionará con precisión. Ambos cabezales se integrarán en una plataforma robótica colaborativa, capaz de inspeccionar distintos componentes de forma flexible mediante la colaboración con un operador.
