CONSEJOS: Determinación del diámetro de la tubería a partir de datos GPR
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CONSEJOS: Determinación del diámetro de la tubería a partir de datos GPR

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Si bien la mayoría de los localizadores de servicios públicos simplemente quieren saber dónde se encuentra una tubería, hay ocasiones en las que se requiere información más detallada. Un ejemplo es conocer el diámetro de una tubería enterrada.

Para estimar el diámetro de la tubería, deben existir tres condiciones importantes:

1. La tubería debe ser no metálica - dado que la onda GPR no penetrará el metal, nunca verá el reflejo de la parte inferior del fondo
de la pipa.
 
2. Debe obtener un reflejo de la parte superior e inferior de la tubería (Figura 1); incluso si una tubería no es metálica, no significa necesariamente que obtendrá un reflejo de la parte inferior. Las razones de esto incluyen que el diámetro de la tubería sea demasiado pequeño (por lo que el tiempo de viaje dentro de la tubería es demasiado rápido) o que la reflexión sea demasiado débil para ser detectada por el GPR

    Para confirmar que las 2 hipérbolas son de la parte superior e inferior de la misma tubería, busque dos cosas:

  • las dos hipérbolas (de arriba a abajo) deben ubicarse exactamente una encima de la otra (Figura 2).
  • la hipérbola inferior tiene la polaridad opuesta a la hipérbola superior. En la Figura 2, la reflexión de la hipérbola desde la parte superior de la tubería es causada por la onda GPR que viaja del suelo al agua, lo que da como resultado bandas negras-blancas-negras. La reflexión desde la parte inferior de la tubería es causada por la onda GPR que va del agua al suelo, por lo que las bandas tienen la polaridad opuesta: blanco-negro-blanco. Esto tiene que ver con el coeficiente de reflexión, pasando de una constante dieléctrica más baja a más alta en el primer caso, y luego, viceversa.

3. Se conoce el contenido de la tubería; por lo general, estaría vacío (aire o gas) o lleno de agua.

 
Una vez que cumpla con todos los criterios anteriores, podemos calcular el diámetro estimado. Comencemos con nuestra familiar ecuación profundidad-tiempo:

fórmula de diámetro de tubería de servicio subterráneo de gpr

La Figura 2 muestra una imagen ampliada de una tubería de agua, donde se ven claramente la parte superior e inferior de la tubería.

diámetro de la tubería de servicio público gpr
Figura 1
Representación esquemática del cambio en el tiempo, ΔT, medido entre las reflexiones superior e inferior de la tubería con diámetro, d.

Señal de hipérbola de radar de penetración terrestre
Figura 2
Reflexión desde la parte superior e inferior de una tubería de plástico llena de agua.

 

Primero, necesitamos determinar el valor de ΔT. En la imagen de arriba, podemos ver que la diferencia de tiempo entre la hipérbola desde la parte superior de la tubería y la hipérbola desde la parte inferior de la tubería es de 6 ns.
A continuación, necesitamos saber la velocidad a la que viajan las ondas GPR en el material dentro de la tubería. Sabíamos que esta tubería estaba llena de agua, por lo que la velocidad de GPR en el agua es de 0.033 m / ns. Al insertar estos valores en la ecuación se obtiene:

fórmula de diámetro de tubería de servicio subterráneo de gpr

Las tuberías no metálicas llenas de agua son más fáciles de estimar su diámetro, ya que el agua ralentiza las ondas GPR, lo que hace que la hipérbola inferior (que se origina en la parte inferior de la tubería) se distinga claramente de la hipérbola superior. Con tuberías vacías (llenas de aire) o tuberías con un diámetro muy pequeño, la reflexión inferior se produce demasiado cerca en el tiempo de la reflexión hiperbólica superior, por lo que es imposible distinguir las dos.

Recuerde que este cálculo, aunque útil a veces, es solo una estimación y requiere un conocimiento previo del contenido de la tubería. También asume que la tubería está completamente llena de ese material, lo que no siempre es el caso. La verificación en tierra sería la única forma de obtener un diámetro exacto de la tubería y el GPR solo debería usarse para obtener una estimación del tamaño. Si necesita estar 100% seguro del diámetro de la tubería, deberá iluminarlo con luz natural.

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