Monitoreo de las tuberías: la gestión de la protección catódica en Italia 1/2

Por Ivano Magnifico, Product Manager AUTOMA
De la ponencia «Back to the future: cuando el pasado ya es el futuro»
SMART GRID DAYS 2025, 8 – 9 de octubre de 2025.

¿Estamos utilizando como deberíamos los datos que recibimos de los sistemas de monitoreo de la protección catódica? Para comprenderlo, hacemos un resumen de la historia, de la actualidad y del futuro del monitoreo de las tuberías, poniendo en particular la atención en lo que damos por supuesto y nos parece normal porque lo vemos todos los días.

En este artículo y en el siguiente hablaremos de las modalidades de monitoreo y de cómo se puede optimizar la transmisión de datos.

Con estos contenidos nos dirigimos sobre todo a los lectores extranjeros que tienen gestiones diferentes a las que tenemos en Italia. Pero, en cualquier caso, el resumen puede ser útil también para los italianos para ver si estamos trabajando al mejor de nuestras posibilidades.

Definición de monitoreo remoto

La normativaUNI EN ISO 15589-1:2017 propone esta definición de monitoreo remoto: «Por lo menos, el monitoreo remoto debe proporcionar el mismo nivel de información que los operadores de protección catódica en el campo».

¿Qué significa esto? El «mínimo» es una medida puntual detectada con la misma frecuencia con que un técnico puede ir al campo para realizar la verificación. Basarse solo en esta norma significa, sin embargo, tomar la cosa un poco demasiado a la letra: podéis imaginar lo que significa realizar una medición puntual cada seis meses, teniendo en cuenta todo lo que puede suceder entretanto. En las normas NACE no existe una definición de monitoreo remoto. Sin embargo, existe un grupo de trabajo encargado de redactar la norma MR21551 sobre el monitoreo remoto. Cuando se redacte esta norma, veréis que hay algunas referencias a lo que hacemos en Italia.

RMU vs Registrador de datos

Cuando nos limitamos a lo que exige la norma, nos encontramos ante una contraposición entre lo que hace una unidad de monitoreo remoto (RMU) querealiza una medición de vez en cuando, y lo que hace un registrador de datos que analiza los efectos de las interferencias con una medición de alta frecuencia. Normalmente, nos encontramos ante una encrucijada: ¿cuál elegir?

Si elegimos una unidad de monitoreo remoto nos limitamos a mediciones periódicas con bajos requisitos de transmisión, renunciando sin embargo a un muestreo de alta frecuencia; si elegimos un registrador de datos, tendremos altas frecuencias de muestreo, una evaluación de los efectos transitorios, pero una recuperación difícil de los datos que suele realizarse manualmente, ya que el dispositivo no dispone de acceso remoto.

Evolución del potencial ON en la estructura

En este gráfico se muestran cuatro evoluciones del potencial en cuatro puntos de medida en un período de seis meses (una medida por semana).

Estas medidas parecen pertenecer a sistemas de protección catódica diferentes; en realidad, estas curvas derivan del mismo punto de medición pero son relativas a horarios diferentes: tenemos la curva de las 10:00, las 13:00, las 20:00 y las 21:00 (en la figura siguiente a la izquierda). Por lo tanto, esto es lo que obtengo cuando hago una medida puntual con cierta periodicidad. Me pierdo todo lo que ocurre mientras tanto: no consigo obtener información clara sobre la evolución real, que es lo que se puede ver en el gráfico de la derecha.

Unidad de registrador de datos y Edge Computing

Para solucionar este problema, se necesita una herramienta que une las características de una unidad de monitoreo remoto (RMU) y de un registrador de datos: una unidad de registrador de datos. Se trata de un dispositivo que no solo nos permite combinar comunicación remota con un monitoreo de alta frecuencia, sino que también es inteligente, destacando solo los aspectos clave de la información (de hecho, hay restricciones en cuanto a la cantidad de datos que se puede enviar). El objetivo es optimizar la transmisión.

Se puede lograr este objetivo a través del edge computing: un modelo informático que procesa la información localmente y envía a la nube solo los datos esenciales (informe diario). Se trata, por lo tanto, de un dispositivo que, como un registrador de datos, puede realizar una medición por segundo en el sitio donde está instalado. Con esta frecuencia de medición, al final del día se obtendrán 86.400 mediciones: siendo una cantidad muy elevada, es impensable enviarlas todas, ya que el dispositivo funciona a batería.

Por lo tanto, el dispositivo procesa esa información y proporciona un resumen, indicando:

• Mínimo, medio, máximo diario: donde el valor medio es un valor consistente que se obtiene a partir de una medición por segundo a lo largo del día, lo que permite comprender la evolución real (no como en el gráfico anterior a la izquierda).
• Información estadística: moda, es decir, el valor más frecuente medido dentro de las 86.400 muestras; desviación estándar; y variabilidad, para tener una idea de cuánto varía la medida durante el día.
• Tiempo total (segundos) por debajo del umbral mínimo y por encima del umbral máximo durante el día: para tener un rango en el que considerar la señal válida o no válida; en este último caso, habrá una serie de alarmas o condiciones a las que prestar atención.
• Número total de superaciones del umbral mínimo durante el día.
• Número total de superaciones del umbral máximo durante el día.

Toda esta información, que se resume en un conjunto de números (véase la figura de abajo), está contenida en pocos kilobytes de datos al día pero cuenta la historia de todo lo que pasó en las 24 horas, y lo hará mientras el dispositivo esté instalado.

Leer el informe diario

Edge Computing

En la figura, vemos en detalle algunos valores.

Min, avg, max

¿Cómo podemos convertir el registro de 24 horas de datos en un informe diario?
En primer lugar, tenemos la siguiente información:

• Valor mínimo: el valor más negativo medido durante las 24 horas.
• Valor medio: dado por la media aritmética de las muestras detectadas durante las 24 horas.
• Valor máximo: el valor más positivo medido durante las 24 horas.

Moda

Aritméticamente, la moda es el valor más frecuente dentro de un conjunto de muestras (86.400 segundos). Por lo general, media y moda tienen valores similares, pero cuando hay una interferencia no estacionaria, como por ejemplo en un cruce ferroviario (véase la figura siguiente), la moda adquiere un significado muy particular: durante la noche encontramos un rango de medición ligeramente más estable y, casi siempre, el valor de la moda coincide exactamente con el valor nocturno cuando el sistema no sufre interferencias. De hecho, es más probable que un valor vuelva a aparecer varias veces constante dentro de ese intervalo. Por lo tanto, incluso en una situación en la que existe una variabilidad considerable, es posible obtener, a partir de estos pocos números, información sobre cuál es (en ausencia de interferencias) el potencial relativo a ese punto de medición.

Desviación estándar y variabilidad

Observando la tipología de trazado en la figura de abajo a la izquierda, esperamos que la desviación estándar sea bastante elevada. Podría tener medidas con valores mínimos y máximos similares, pero quizás debido a una única interferencia que duró unos segundos.

Esto se puede observar gracias al valor de la desviación estándar; de hecho, dicho valor indica cuán estable ha sido mi población de muestras a lo largo de las 24 horas. Por lo tanto, aunque los valores mínimo y máximo tengan un rango bastante amplio, si me doy cuenta de que tengo una desviación estándar baja (por debajo de 0,05), sé que, en realidad, durante casi todo el día, mi valor ha estado cerca del valor medio.

Tiempo y número de alarmas

El informe diario también nos permite saber cuánto tiempo hemos estado fuera de las condiciones límite que hemos establecido.

El tiempo fuera del umbral mínimo y el número fuera del umbral mínimo proporcionan una visión general de cuántas veces se ha estado por debajo de ese valor: en el caso ilustrado en la imagen siguiente, se ha alcanzado un valor fuera del umbral mínimo una vez durante 1 segundo. Por otro lado, el tiempo fuera del umbral máximo y el número fuera del umbral máximo muestran cuántas veces se ha superado ese valor: en el caso que se muestra a continuación, se alcanzó un tiempo total fuera del umbral máximo inferior a 2 minutos en cuarenta y cinco intervalos. Esto, entre otras cosas, nos permite tener una idea del tiempo medio fuera de protección: en este caso, estamos en los 2,5 segundos.

¿Por qué es fundamental? Porque al realizar una medición continua, puedo saber todo lo que ocurre, ybasta con ver este valor para comprobar si la estructura está en riesgo de corrosión. Es evidente que en una condición de protección catódica continua, pequeños intervalos fuera de los niveles de protección no entrañan un riesgo de corrosión inmediato: cabe al técnico decidir y establecer el intervalo sobre el cual es necesario ser alertado. En todo caso, en Italia, la normativa establece un valor máximo de 3.600 segundos no continuos.

Según ChatGPT, el término “edge computing” comenzó a ser conocido a partir de 2014, pero se convirtió en un uso común alrededor de 2017. Es importante señalar esto por una simple razón: todo lo que hemos visto hasta aquí es lo que en Italia se hace desde 2001 según lo exigido por la norma UNI 10950 publicada ese año.

En el siguiente gráfico se muestra el primer informe diario encontrado en nuestra base de datos, que se remonta a 1999, demostrando que hace más de 25 años que hacemos Edge Computing “sin saberlo”.

AUTOMA diseña y produce soluciones de hardware y software innovadoras, Made in Italy, para el monitoreo y el control remoto en los sectores del petróleo, gas y agua.

Nacimos en 1987 en Italia, y hoy más de 50.000 dispositivos Automa están instalados en más de 40 países en el mundo.

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