Pytanie, czy drony są iskrobezpieczne, jest jednym z pierwszych pytań, które przychodzą na myśl specjalistom z branży naftowej, gazowej i chemicznej.
Kto zadaje to pytanie i dlaczego?
Obiekty naftowe, gazowe i chemiczne przechowują benzynę, gaz ziemny i inne wysoce łatwopalne i niebezpieczne substancje w pojemnikach, takich jak zbiorniki i zbiorniki ciśnieniowe. Aktywa te muszą zostać poddane inspekcjom wizualnym i konserwacyjnym w sposób nie zagrażający bezpieczeństwu miejsca budowy. To samo dotyczy elektrowni i innej infrastruktury krytycznej.
Jednak nawet gdyby nie istniały iskrobezpieczne drony, nie powstrzymywałoby to dronów przed przeprowadzaniem inspekcji wizualnych w przemyśle naftowym, gazowym i chemicznym.
Aby właściwie zarysować temat dronów iskrobezpiecznych, przyjrzyjmy się najpierw, co jest potrzebne do zbudowania prawdziwie iskrobezpiecznego drona. Następnie przyjrzymy się rozwiązaniom ograniczającym ryzyko i wykorzystamy drony w miejscach, w których inaczej byśmy ich nie wykorzystali. Na koniec przyjrzymy się, jakie są korzyści z używania dronów pomimo procedur ograniczania ryzyka.
Co jest potrzebne do zbudowania iskrobezpiecznego drona?
Na początek należy wyjaśnić, co oznacza „iskrobezpieczny”:
Iskrobezpieczeństwo to podejście projektowe, które zapewnia bezpieczną pracę sprzętu elektrycznego w obszarach niebezpiecznych poprzez ograniczenie energii elektrycznej i cieplnej, która może spowodować zapalenie środowiska wybuchowego. Ważne jest również określenie poziomu iskrobezpieczeństwa, który należy osiągnąć.
Na całym świecie stosowane są różne normy regulujące użytkowanie sprzętu elektronicznego w atmosferach wybuchowych. Normy różnią się nazewnictwem i specyfiką, ale wszyscy są zgodni co do tego, że powyżej pewnego stężenia substancji niebezpiecznych i pewnego prawdopodobieństwa obecności substancji niebezpiecznych sprzęt elektroniczny musi posiadać określone właściwości, aby zminimalizować ryzyko wybuchu. To jest poziom iskrobezpieczeństwa, o którym mówimy.
Co być może najważniejsze, sprzęt iskrobezpieczny nie może generować iskier ani ładunków statycznych. Aby to osiągnąć, stosuje się różne techniki, w tym impregnację olejem, napełnianie proszkiem, kapsułkowanie lub rozdmuchiwanie i zwiększanie ciśnienia. Ponadto temperatura powierzchni urządzeń iskrobezpiecznych nie może przekraczać 25°C (77°F).
Jeżeli wewnątrz urządzenia nastąpi wybuch, należy je skonstruować w taki sposób, aby powstrzymać wybuch i zapewnić, że do środowiska wybuchowego nie przedostaną się gorące gazy, gorące komponenty, płomienie ani iskry. Z tego powodu sprzęt iskrobezpieczny jest zwykle około dziesięć razy cięższy niż sprzęt nieiskrobezpieczny.
Drony i ich właściwości iskrobezpieczeństwa.
Komercyjne drony nie spełniają jeszcze tych standardów. W rzeczywistości mają wszystkie cechy niebezpiecznego sprzętu latającego w środowiskach wybuchowych:
1. Drony zawierają baterie, silniki i potencjalnie diody LED, które podczas pracy mogą się bardzo nagrzać;
2. drony posiadają śmigła obracające się z dużą prędkością, które mogą generować iskry i ładunki statyczne;
3. śmigła są zamontowane na silnikach bezszczotkowych, które są wystawione na działanie środowiska w celu chłodzenia, co pomaga w wytwarzaniu elektryczności statycznej;
4. drony przeznaczone do latania w pomieszczeniach zamkniętych emitują światło, które może generować ciepło o temperaturze przekraczającej 25°C;
5. drony muszą być na tyle lekkie, aby móc latać, co czyni je znacznie lżejszymi od urządzeń iskrobezpiecznych.
Biorąc pod uwagę wszystkie te ograniczenia, nie można sobie wyobrazić poważnego, iskrobezpiecznego drona, chyba że odkryjemy, jak kompensować grawitację w sposób skuteczniejszy niż obecnie.
W jaki sposób UAV mogą usprawnić proces inspekcji?
W zdecydowanej większości przypadków opisane powyżej środki ograniczające ryzyko będą miały jedynie niewielki wpływ na unoszenie drona bez większych problemów z wydajnością. Chociaż zależy to od przeprowadzanej inspekcji lub konkretnego zastosowania, istnieje wiele czynników faworyzujących drony przy rozważaniu zalet i wad rozmieszczenia dronów w porównaniu z ludźmi. To są najważniejsze.
-Bezpieczeństwo
Najpierw rozważ wpływ na bezpieczeństwo. Wysiłki mające na celu wdrożenie technologii dronów w miejscach pracy ludzi są opłacalne, ponieważ dzięki temu ludzie nie muszą fizycznie sprawdzać wizualnie zasobów w przestrzeniach zamkniętych lub obszarach niebezpiecznych. Obejmuje to zwiększone bezpieczeństwo ludzi i majątku, oszczędności wynikające ze skrócenia przestojów i eliminacji rusztowań, a także możliwość szybszego i częstszego wykonywania zdalnych inspekcji wizualnych i innych metod badań nieniszczących (NDT).
-Prędkość
Inspekcje dronem oszczędzają dużo czasu. Odpowiednio przeszkoleni inspektorzy będą mogli przeprowadzać inspekcje wydajniej i szybciej, obsługując technologię na odległość, a nie poprzez fizyczny dostęp do zasobu w celu przeprowadzenia tej samej inspekcji. Drony skróciły czas inspekcji o 50–98% w porównaniu z pierwotnymi przewidywaniami.
W zależności od zasobu może nawet nie być konieczne zatrzymanie pracy sprzętu w celu przeprowadzenia kontroli, jak ma to miejsce w przypadku dostępu ręcznego, co czasami może mieć znaczący wpływ na przestoje.
-Zakres
Drony potrafią wykryć problemy trudne lub całkowicie niemożliwe do wykrycia ręcznie, zwłaszcza w obszarach trudno dostępnych dla ludzi lub niemożliwych do osiągnięcia.
-Inteligencja
Wreszcie, jeśli inspekcje wykażą, że do naprawy wymagana jest ręczna interwencja, zebrane dane pozwolą kierownikom ds. utrzymania ruchu na wykonanie kolejnego kroku polegającego na skupieniu się wyłącznie na obszarach wymagających naprawy. Inteligentne dane dostarczane przez drony inspekcyjne mogą być potężnym narzędziem dla zespołów inspekcyjnych.
Czy drony są bardziej popularne w połączeniu z technologią ograniczania zagrożeń dla środowiska?
Systemy usuwania azotu i inne rodzaje technologii ograniczających ryzyko są zwykle stosowane w środowiskach pod ciśnieniem, w których ludzie muszą wchodzić do miejsca pracy. Drony i inne narzędzia do zdalnej inspekcji wizualnej lepiej sprawdzają się w takich środowiskach niż ludzie, co znacznie zmniejsza ryzyko.
Zrobotyzowane narzędzia do zdalnej inspekcji dostarczają inspektorom danych w środowiskach niebezpiecznych, zwłaszcza w przestrzeniach zamkniętych, takich jak rurociągi, gdzie roboty gąsienicowe doskonale sprawdzają się w niektórych zadaniach inspekcyjnych. W przypadku branż, w których występują obszary niebezpieczne, te technologie ograniczania ryzyka w połączeniu z RVI, takimi jak roboty gąsienicowe i drony, zmniejszają potrzebę fizycznego wchodzenia ludzi do danych obszarów ryzykownych w celu przeprowadzenia inspekcji wizualnych.
Ograniczanie ryzyka środowiskowego eliminuje również potrzebę certyfikacji ATEX oraz ogranicza formalności i biurokrację wymaganą do wykonywania takich zadań, jak regulacje OSHA dotyczące wchodzenia ludzi do niebezpiecznych środowisk. Wszystkie te czynniki zwiększają atrakcyjność dronów w oczach inspektorów.
Czas publikacji: 30 kwietnia 2024 r