De vraag of drones intrinsiek veilig zijn, is een van de eerste vragen die bij professionals in de olie-, gas- en chemische sector opkomt.
Wie stelt deze vraag en waarom?
Olie-, gas- en chemische faciliteiten slaan benzine, aardgas en andere licht ontvlambare en gevaarlijke stoffen op in containers zoals drukvaten en tanks. Deze activa moeten visuele inspecties en onderhoudsinspecties ondergaan zonder de veiligheid op de locatie in gevaar te brengen. Hetzelfde geldt voor energiecentrales en andere kritieke infrastructuur.
Maar zelfs als er geen intrinsiek veilige drones zouden bestaan, zou dat drones er niet van weerhouden visuele inspecties uit te voeren in de olie-, gas- en chemische industrie.
Om het onderwerp intrinsiek veilige drones goed te kunnen schetsen, gaan we eerst kijken naar wat er nodig is om een werkelijk intrinsiek veilige drone te bouwen. Vervolgens zullen we kijken naar oplossingen om de risico’s te verminderen en drones in te zetten op plaatsen waar we ze anders niet zouden gebruiken. Ten slotte zullen we bekijken wat de voordelen zijn van het gebruik van drones ondanks risicobeperkende procedures.
Wat is er nodig om een intrinsiek veilige drone te bouwen?
Ten eerste 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 gebieden garandeert door de elektrische en thermische energie te beperken die een explosieve omgeving kan doen ontbranden. Het is ook belangrijk om het niveau van intrinsieke veiligheid te definiëren dat moet worden bereikt.
Over de hele wereld worden verschillende normen gebruikt om het gebruik van elektronische apparatuur in explosieve atmosferen te reguleren. De normen variëren qua nomenclatuur en specificiteit, maar 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 kenmerken moet hebben om het risico op explosie te beperken. Dit is het niveau van intrinsieke veiligheid waar we het over hebben.
Misschien wel het belangrijkste is dat intrinsiek veilige apparatuur geen vonken of statische ladingen mag genereren. Om dit te bereiken worden verschillende technieken gebruikt, waaronder olie-impregneren, poedervullen, inkapselen of blazen en drukopbouw. Bovendien mag de oppervlaktetemperatuur van intrinsiek veilige apparatuur niet hoger zijn dan 25 °C (77 °F).
Als zich binnen de apparatuur een explosie voordoet, moet deze zo zijn geconstrueerd dat de explosie wordt ingedamd en dat er geen hete gassen, hete onderdelen, vlammen of vonken vrijkomen in de explosieve omgeving. Om deze reden is intrinsiek veilige apparatuur doorgaans ongeveer tien keer zwaarder dan niet-intrinsiek veilige apparatuur.
Drones en hun intrinsieke veiligheidskenmerken.
Commerciële drones voldoen nog niet aan deze normen. In feite hebben ze 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 beschikken over snel roterende propellers die vonken en statische ladingen kunnen opwekken;
3. de propellers zijn gemonteerd op borstelloze motoren die worden blootgesteld aan de omgeving voor koeling, waardoor statische elektriciteit wordt opgewekt;
4. drones die zijn ontworpen 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, wat ze veel lichter maakt dan intrinsiek veilige apparaten.
Gezien al deze beperkingen zal er geen serieuze, intrinsiek veilige drone mogelijk zijn, tenzij we ontdekken hoe we de zwaartekracht op een efficiëntere manier kunnen compenseren dan we nu doen.
Hoe kunnen UAV's het inspectieproces verbeteren?
In de overgrote meerderheid van de gevallen zullen de hierboven geschetste risicobeperkende maatregelen slechts een kleine impact hebben op de drone-lift, zonder grote prestatieproblemen. Hoewel het afhangt van de inspectie die wordt uitgevoerd of het specifieke gebruik, zijn er een aantal factoren die drones bevoordelen bij het afwegen van de voor- en nadelen van de inzet van drones versus mensen. Dit zijn de belangrijkste.
-Veiligheid
Denk eerst eens na over de impact op de veiligheid. Pogingen om dronetechnologie in te zetten op menselijke werkplekken zijn de moeite waard, omdat mensen dan geen fysieke visuele inspectie van activa in besloten ruimtes of gevaarlijke gebieden hoeven te doen. Dit omvat een grotere veiligheid voor mensen en activa, kostenbesparingen als gevolg van verminderde uitvaltijd en het elimineren van steigers, en de mogelijkheid om visuele inspecties op afstand en andere niet-destructieve testmethoden (NDT) snel en vaker uit te voeren.
-Snelheid
Drone-inspecties zijn zeer tijdefficiënt. Goed opgeleide inspecteurs kunnen inspecties efficiënter en sneller uitvoeren door de technologie op afstand te bedienen dan door fysiek toegang te krijgen tot het bedrijfsmiddel om dezelfde inspectie uit te voeren. Drones hebben de inspectietijd met 50% tot 98% teruggebracht ten opzichte van oorspronkelijk verwacht.
Afhankelijk van het asset is het misschien niet eens nodig om de apparatuur stil te leggen om de inspectie uit te voeren, zoals het geval is bij handmatige toegang, wat soms een aanzienlijke impact kan hebben op de downtime.
-Domein
Drones kunnen problemen opsporen die moeilijk of helemaal niet handmatig te detecteren zijn, vooral in gebieden die voor mensen moeilijk of onmogelijk te bereiken zijn.
-Intelligentie
Als uit inspecties blijkt dat handmatige tussenkomst nodig is om reparaties uit te voeren, kunnen de verzamelde gegevens onderhoudsmanagers in staat stellen de volgende stap te zetten door zich alleen te richten op de gebieden die gerepareerd moeten worden. De intelligente data die inspectiedrones opleveren, kunnen een krachtig hulpmiddel zijn voor inspectieteams.
Zijn drones populairder in combinatie met technologie voor het beperken van milieurisico's?
Stikstofzuiveringssystemen en andere soorten risicobeperkende technologie worden doorgaans gebruikt in omgevingen onder 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 het risico aanzienlijk verkleint.
Robotachtige tools voor inspectie op afstand voorzien inspecteurs van gegevens in gevaarlijke omgevingen, vooral in besloten ruimtes zoals pijpleidingen, waar rupsbanden perfect kunnen zijn voor bepaalde inspectietaken. Voor industrieën met gevaarlijke gebieden verminderen deze risicobeperkende technologieën, gecombineerd met RVI's zoals crawlers en drones, de noodzaak voor mensen om de risicovolle gebieden in kwestie fysiek te betreden voor visuele inspecties.
Milieurisicobeperking elimineert ook de noodzaak van ATEX-certificering en vermindert het papierwerk en de bureaucratie die nodig zijn voor taken zoals OSHA-voorschriften met betrekking tot menselijke toegang tot gevaarlijke omgevingen. Al deze factoren vergroten de aantrekkelijkheid van drones in de ogen van inspecteurs.
Posttijd: 30 april 2024