De vraag of drones intrinsiek veilig zijn, is een van de eerste vragen die bij professionals in de olie-, gas- en chemiesector opkomt.
Wie stelt deze vraag en waarom?
Olie-, gas- en chemische installaties slaan benzine, aardgas en andere licht ontvlambare en gevaarlijke stoffen op in containers zoals drukvaten en tanks. Deze activa moeten visuele en onderhoudsinspecties ondergaan zonder de veiligheid ter plaatse in gevaar te brengen. Hetzelfde geldt voor energiecentrales en andere kritieke infrastructuur.
Maar zelfs als intrinsiek veilige drones niet zouden bestaan, zou dat geen belemmering zijn om drones te gebruiken voor het uitvoeren van visuele inspecties in de olie-, gas- en chemische industrie.
Om het onderwerp intrinsiek veilige drones goed te schetsen, kijken we eerst naar wat er nodig is om een echt intrinsiek veilige drone te bouwen. Vervolgens bekijken we oplossingen om risico's te verminderen en drones te gebruiken op plekken waar we ze anders niet zouden gebruiken. Tot slot bekijken we wat de voordelen zijn van het gebruik van drones ondanks risicobeperkende procedures.
Wat is er nodig om een intrinsiek veilige drone te bouwen?
Allereerst is het belangrijk om uit te leggen wat intrinsiek veilig betekent:
Intrinsieke veiligheid is een ontwerpbenadering die de veilige werking van elektrische apparatuur in gevaarlijke omgevingen waarborgt door de elektrische en thermische energie te beperken die een explosieve omgeving kan ontsteken. Het is ook belangrijk om het gewenste niveau van intrinsieke veiligheid te definiëren.
Wereldwijd worden verschillende normen gebruikt om het gebruik van elektronische apparatuur in explosieve atmosferen te reguleren. De normen variëren in nomenclatuur en specificiteit, maar ze zijn het er allemaal over eens dat elektronische apparatuur boven een bepaalde concentratie gevaarlijke stoffen en een bepaalde waarschijnlijkheid van de aanwezigheid van gevaarlijke stoffen bepaalde eigenschappen moet hebben om het explosierisico te beperken. Dit is het niveau van intrinsieke veiligheid waar we het over hebben.
Misschien wel het allerbelangrijkste is dat intrinsiek veilige apparatuur geen vonken of statische ladingen mag genereren. Om dit te bereiken, worden verschillende technieken gebruikt, waaronder olie-impregnatie, poedervulling, inkapseling of blazen en onder druk zetten. Bovendien mag de oppervlaktetemperatuur van intrinsiek veilige apparatuur niet hoger zijn dan 25 °C (77 °F).
Als er een explosie in de apparatuur plaatsvindt, moet deze zo worden geconstrueerd dat de explosie wordt ingedamd en dat er geen hete gassen, hete componenten, vlammen of vonken in de explosieve omgeving vrijkomen. Om deze reden is intrinsiek veilige apparatuur meestal ongeveer tien keer zwaarder dan niet-intrinsiek veilige apparatuur.
Drones en hun intrinsieke veiligheidskenmerken.
Commerciële drones voldoen nog niet aan deze normen. Sterker nog, ze hebben alle kenmerken van gevaarlijke apparatuur die in explosieve omgevingen vliegt:
1. Drones bevatten batterijen, motoren en mogelijk LED's, die tijdens gebruik erg heet kunnen worden;
2. De drones hebben sneldraaiende propellers die vonken en statische ladingen kunnen genereren;
3. De propellers zijn gemonteerd op borstelloze motoren die ter koeling worden blootgesteld aan de omgeving, wat statische elektriciteit genereert;
4. drones die ontworpen zijn om binnenshuis te vliegen, zenden licht uit dat warmte kan genereren van meer dan 25°C;
5. Drones moeten licht genoeg zijn om te vliegen. Ze zijn daarom veel lichter dan apparaten die intrinsiek veilig zijn.
Gezien al deze beperkingen is het onmogelijk om een serieuze, intrinsiek veilige drone te bedenken, tenzij we een manier vinden om de zwaartekracht op een efficiëntere manier te compenseren dan we nu doen.
Hoe kunnen UAV's het inspectieproces verbeteren?
In de overgrote meerderheid van de gevallen zullen de hierboven beschreven risicobeperkende maatregelen slechts een geringe impact hebben op het vliegen met drones, zonder grote prestatieproblemen. Hoewel dit afhangt van de uitgevoerde inspectie of het specifieke gebruik, zijn er een aantal factoren die drones bevoordelen bij het afwegen van de voor- en nadelen van drone-inzet ten opzichte van menselijke inzet. Dit zijn de belangrijkste.
-Veiligheid
Denk allereerst aan de impact op de veiligheid. Inspanningen om dronetechnologie in te zetten op werkplekken waar mensen werken, zijn de moeite waard, omdat mensen dan geen fysieke visuele inspecties meer hoeven te verrichten in besloten ruimtes of gevaarlijke gebieden. Dit leidt tot meer veiligheid voor mens en materieel, kostenbesparingen door minder downtime en het wegvallen van steigers, en de mogelijkheid om visuele inspecties op afstand en andere niet-destructieve testmethoden (NDO) sneller en frequenter uit te voeren.
-Snelheid
Drone-inspecties zijn zeer tijdsefficiënt. Goed getrainde inspecteurs kunnen inspecties efficiënter en sneller uitvoeren door de technologie op afstand te bedienen dan wanneer ze fysiek toegang tot het object moeten hebben om dezelfde inspectie uit te voeren. Drones hebben de inspectietijd met 50% tot 98% verkort ten opzichte van wat oorspronkelijk was verwacht.
Afhankelijk van het soort asset is het mogelijk niet eens nodig om de apparatuur stil te leggen om de inspectie uit te voeren, zoals het geval is bij handmatige toegang. Dit kan soms een aanzienlijke impact hebben op de downtime.
-Domein
Drones kunnen problemen opsporen die handmatig moeilijk of onmogelijk te detecteren zijn, vooral op plekken die voor mensen moeilijk of onmogelijk bereikbaar zijn.
-Intelligentie
Tot slot, als inspecties aangeven dat handmatige interventie nodig is om reparaties uit te voeren, kunnen onderhoudsmanagers met de verzamelde gegevens de volgende stap zetten door zich alleen te richten op de gebieden die reparatie nodig hebben. De intelligente data van inspectiedrones kan een krachtig hulpmiddel zijn voor inspectieteams.
Zijn drones populairder in combinatie met technologie voor het beperken van milieurisico's?
Stikstofzuiveringssystemen en andere vormen van risicobeperkende technologie worden doorgaans gebruikt in omgevingen met hoge druk waar mensen de werkplek moeten betreden. Drones en andere visuele inspectietools op afstand zijn beter geschikt om deze omgevingen te ervaren dan mensen, wat de risico's aanzienlijk vermindert.
Robotische inspectietools op afstand voorzien inspecteurs van gegevens in gevaarlijke omgevingen, met name in besloten ruimtes zoals pijpleidingen, waar crawlers perfect kunnen zijn voor bepaalde inspectietaken. Voor industrieën met gevaarlijke zones verminderen deze risicobeperkende technologieën, gecombineerd met RVI's zoals crawlers en drones, de noodzaak voor mensen om de betreffende risicovolle zones fysiek te betreden voor visuele inspecties.
Milieurisicobeperking elimineert ook de noodzaak van ATEX-certificering en vermindert de papierwinkel en bureaucratie die nodig zijn voor taken zoals OSHA-regelgeving met betrekking tot menselijke toegang tot gevaarlijke omgevingen. Al deze factoren verhogen de aantrekkelijkheid van drones voor inspecteurs.
Plaatsingstijd: 30-04-2024