Pytanie o to, czy drony są z natury bezpieczne, jest jednym z pierwszych pytań, jakie przychodzą na myśl profesjonalistom z branży naftowej, gazowej i chemicznej.
Kto zadaje to pytanie i dlaczego?
W zakładach przetwórstwa ropy naftowej, gazu i chemikaliów benzyna, gaz ziemny i inne łatwopalne i niebezpieczne substancje są przechowywane w pojemnikach, takich jak zbiorniki ciśnieniowe i cysterny. Zasoby te muszą być poddawane kontrolom wizualnym i konserwacyjnym, aby nie zagrażać bezpieczeństwu obiektu. To samo dotyczy elektrowni i innej infrastruktury krytycznej.
Jednak nawet gdyby nie istniały drony z zabezpieczeniem wewnętrznym, nie powstrzymałoby to dronów przed wykonywaniem inspekcji wizualnych w przemyśle naftowym, gazowym i chemicznym.
Aby właściwie omówić temat dronów iskrobezpiecznych, przyjrzyjmy się najpierw temu, co jest potrzebne do zbudowania prawdziwie iskrobezpiecznego drona. Następnie przyjrzymy się rozwiązaniom ograniczającym ryzyko i umożliwiającym wykorzystanie dronów w miejscach, w których normalnie byśmy ich nie używali. Na koniec przyjrzymy się korzyściom płynącym z używania dronów pomimo procedur ograniczania ryzyka.
Co jest potrzebne do zbudowania drona bezpiecznego pod względem bezpieczeństwa?
Na początek należy wyjaśnić, co oznacza termin „bezpieczne wewnętrznie”:
Bezpieczeństwo wewnętrzne to podejście projektowe, które zapewnia bezpieczną eksploatację urządzeń elektrycznych w strefach zagrożonych wybuchem poprzez ograniczenie energii elektrycznej i cieplnej, która może spowodować zapłon w środowisku wybuchowym. Ważne jest również określenie poziomu bezpieczeństwa wewnętrznego, który należy osiągnąć.
Na całym świecie obowiązują różne normy regulujące użytkowanie sprzętu elektronicznego w atmosferach wybuchowych. Normy różnią się nomenklaturą i szczegółowością, ale wszystkie są zgodne co do tego, że powyżej określonego stężenia substancji niebezpiecznych i pewnego prawdopodobieństwa ich obecności, sprzęt elektroniczny musi posiadać określone właściwości, aby zminimalizować ryzyko wybuchu. Właśnie o takim poziomie bezpieczeństwa wewnętrznego mówimy.
Być może najważniejsze jest to, że urządzenia iskrobezpieczne nie mogą generować iskier ani ładunków statycznych. Aby to osiągnąć, stosuje się różne techniki, takie jak impregnacja olejem, napełnianie proszkiem, hermetyzacja lub przedmuchiwanie i sprężanie. Ponadto temperatura powierzchni urządzeń iskrobezpiecznych nie może przekraczać 25°C (77°F).
W przypadku wybuchu wewnątrz urządzenia, musi ono zostać skonstruowane w taki sposób, aby ograniczyć jego rozprzestrzenianie się i zapobiec przedostaniu się gorących gazów, gorących elementów, płomieni ani iskier do środowiska zagrożonego wybuchem. Z tego powodu urządzenia iskrobezpieczne są zazwyczaj około dziesięć razy cięższe niż urządzenia nieiskrobezpieczne.
Drony i ich wewnętrzne cechy bezpieczeństwa.
Drony komercyjne nie spełniają jeszcze tych norm. W rzeczywistości posiadają wszystkie cechy sprzętu niebezpiecznego latającego w środowisku zagrożonym wybuchem:
1. Drony zawierają baterie, silniki i potencjalnie diody LED, które mogą się bardzo nagrzewać podczas pracy;
2. Drony mają szybko obracające się śmigła, 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 generować elektryczność statyczną;
4. drony przeznaczone do lotów w pomieszczeniach emitują światło, które może generować ciepło przekraczające 25°C;
5. Drony muszą być na tyle lekkie, aby mogły latać, co sprawia, że są znacznie lżejsze od urządzeń iskrobezpiecznych.
Biorąc pod uwagę wszystkie te ograniczenia, nie będziemy w stanie wyobrazić sobie poważnego drona, który byłby samoistnie bezpieczny, dopóki nie odkryjemy, w jaki sposób kompensować grawitację w sposób bardziej efektywny niż robimy to dzisiaj.
W jaki sposób bezzałogowe statki powietrzne mogą usprawnić proces inspekcji?
W zdecydowanej większości przypadków opisane powyżej środki łagodzące ryzyko będą miały jedynie niewielki wpływ na unoszenie dronów, bez poważniejszych problemów z wydajnością. Chociaż zależy to od przeprowadzanej kontroli lub konkretnego zastosowania, istnieje szereg czynników przemawiających za dronami przy rozważaniu zalet i wad ich wykorzystania w porównaniu z wykorzystaniem ludzi. Oto najważniejsze.
-Bezpieczeństwo
Po pierwsze, należy rozważyć wpływ na bezpieczeństwo. Wysiłki mające na celu wdrożenie technologii dronów w miejscach pracy są opłacalne, ponieważ ludzie nie muszą wówczas fizycznie dokonywać wizualnej inspekcji zasobów w przestrzeniach zamkniętych lub strefach niebezpiecznych. Oznacza to większe bezpieczeństwo ludzi i zasobów, oszczędności dzięki skróceniu przestojów i wyeliminowaniu rusztowań, a także możliwość przeprowadzania zdalnych inspekcji wizualnych i innych metod badań nieniszczących (NDT) szybciej i częściej.
-Prędkość
Inspekcje dronami są bardzo efektywne czasowo. Odpowiednio przeszkoleni inspektorzy będą mogli przeprowadzać inspekcje sprawniej i szybciej, korzystając z technologii zdalnej, niż fizycznie uzyskując dostęp do obiektu w celu przeprowadzenia tej samej inspekcji. Drony skróciły czas inspekcji o 50% do 98% w porównaniu z pierwotnymi założeniami.
W zależności od rodzaju zasobu, może się okazać, że nie będzie konieczne zatrzymywanie sprzętu w celu przeprowadzenia kontroli, jak ma to miejsce w przypadku dostępu ręcznego, co czasami może mieć znaczący wpływ na przestoje.
-Zakres
Drony mogą wykrywać problemy, które są trudne lub zupełnie niemożliwe do wykrycia ręcznie, zwłaszcza w obszarach, do których dostęp ludzi jest utrudniony lub niemożliwy.
-Inteligencja
Wreszcie, jeśli inspekcje wskazują na konieczność ręcznej interwencji w celu dokonania napraw, zebrane dane mogą pozwolić kierownikom ds. utrzymania ruchu na podjęcie kolejnego kroku, koncentrując się wyłącznie na obszarach wymagających naprawy. Inteligentne dane dostarczane przez drony inspekcyjne mogą być potężnym narzędziem dla zespołów inspekcyjnych.
Czy drony stają się popularniejsze w połączeniu z technologią ograniczającą ryzyko środowiskowe?
Systemy przedmuchiwania azotem i inne technologie ograniczania ryzyka są zazwyczaj stosowane w środowiskach pod ciśnieniem, w których ludzie muszą wchodzić do miejsca pracy. Drony i inne narzędzia do zdalnej inspekcji wizualnej są lepiej przystosowane do pracy w takich środowiskach niż ludzie, co znacznie zmniejsza ryzyko.
Robotyczne narzędzia do zdalnej inspekcji dostarczają inspektorom danych w środowiskach niebezpiecznych, zwłaszcza w przestrzeniach zamkniętych, takich jak rurociągi, gdzie roboty gąsienicowe mogą być idealnym rozwiązaniem do niektórych zadań inspekcyjnych. W branżach z niebezpiecznymi strefami, te technologie ograniczania ryzyka, w połączeniu z urządzeniami RVI, takimi jak roboty gąsienicowe i drony, zmniejszają potrzebę fizycznego wchodzenia ludzi do zagrożonych obszarów w celu przeprowadzenia inspekcji wizualnej.
Ograniczanie ryzyka środowiskowego eliminuje również potrzebę certyfikacji ATEX i redukuje formalności wymagane w przypadku zadań takich jak przepisy OSHA dotyczące wstępu ludzi do niebezpiecznych środowisk. Wszystkie te czynniki zwiększają atrakcyjność dronów w oczach inspektorów.
Czas publikacji: 30 kwietnia 2024 r.