Вопрос о том, являются ли беспилотники изначально безопасными, — один из первых вопросов, который приходит на ум профессионалам в нефтяной, газовой и химической промышленности.
Кто задает этот вопрос и почему?
На объектах нефтегазовой и химической промышленности бензин, природный газ и другие легковоспламеняющиеся и опасные вещества хранятся в ёмкостях, таких как сосуды высокого давления и резервуары. Эти объекты должны проходить визуальный осмотр и техническое обслуживание, не ставя под угрозу безопасность объекта. То же самое относится к электростанциям и другим критически важным объектам инфраструктуры.
Однако даже если бы взрывобезопасных дронов не существовало, это не помешало бы им проводить визуальные проверки в нефтяной, газовой и химической промышленности.
Чтобы как следует осветить тему искробезопасных дронов, давайте сначала рассмотрим, что требуется для создания действительно искробезопасного дрона. Затем мы рассмотрим решения, позволяющие снизить риски и использовать дроны там, где они в противном случае не применялись бы. Наконец, мы рассмотрим преимущества использования дронов, несмотря на процедуры снижения рисков.
Что необходимо для создания взрывобезопасного дрона?
Во-первых, важно объяснить, что означает искробезопасность:
Искробезопасность — это подход к проектированию, обеспечивающий безопасную эксплуатацию электрооборудования во взрывоопасных зонах путём ограничения электрической и тепловой энергии, способной воспламенить взрывоопасную среду. Также важно определить уровень искробезопасности, который необходимо обеспечить.
В мире применяются различные стандарты для регулирования использования электронного оборудования во взрывоопасных средах. Эти стандарты различаются по номенклатуре и конкретике, но все они сходятся во мнении, что при превышении определённой концентрации опасных веществ и вероятности их присутствия электронное оборудование должно обладать определёнными характеристиками для снижения риска взрыва. Речь идёт об уровне искробезопасности.
Возможно, самое главное, искробезопасное оборудование не должно генерировать искры и статические заряды. Для этого используются различные методы, включая пропитку маслом, заполнение порошком, инкапсуляцию или задувку под давлением. Кроме того, температура поверхности искробезопасного оборудования не должна превышать 25°C (77°F).
Если внутри оборудования происходит взрыв, оно должно быть сконструировано таким образом, чтобы сдержать взрыв и исключить выброс горячих газов, горячих компонентов, пламени или искр во взрывоопасную среду. Поэтому искробезопасное оборудование обычно примерно в десять раз тяжелее неискробезопасного.
Дроны и их внутренние характеристики безопасности.
Коммерческие дроны пока не соответствуют этим стандартам. Более того, они обладают всеми характеристиками опасного оборудования, используемого во взрывоопасных средах:
1. В дронах есть батареи, двигатели и, возможно, светодиоды, которые могут сильно нагреваться во время работы;
2. дроны оснащены высокоскоростными вращающимися пропеллерами, которые могут генерировать искры и статические заряды;
3. пропеллеры установлены на бесщёточных двигателях, которые подвергаются воздействию окружающей среды для охлаждения, что способствует выработке статического электричества;
4. дроны, предназначенные для полетов в помещении, излучают свет, который может генерировать тепло свыше 25°C;
5. дроны должны быть достаточно легкими, чтобы летать, что делает их намного легче взрывобезопасных устройств.
Учитывая все эти ограничения, создание по-настоящему безопасного беспилотника станет возможным только после того, как мы найдем способ компенсировать гравитацию более эффективным способом, чем мы это делаем сегодня.
Как БПЛА могут улучшить процесс инспекции?
В подавляющем большинстве случаев меры по снижению рисков, описанные выше, окажут лишь незначительное влияние на подъёмную силу дронов без каких-либо серьёзных проблем с производительностью. Хотя это зависит от проводимой инспекции и конкретного применения, существует ряд факторов, которые говорят в пользу дронов при взвешивании преимуществ и недостатков их использования по сравнению с использованием людей. Вот наиболее важные из них.
-Безопасность
Во-первых, оцените влияние на безопасность. Внедрение технологий дронов на рабочих местах людей оправдано, поскольку в этом случае людям не нужно физически визуально осматривать оборудование в замкнутых пространствах или опасных зонах. Это включает в себя повышение безопасности людей и оборудования, экономию средств за счёт сокращения времени простоя и отказа от строительных лесов, а также возможность быстро и чаще проводить удалённые визуальные осмотры и другие методы неразрушающего контроля (НК).
-Скорость
Инспекции с использованием дронов очень экономичны. Прошедшие надлежащую подготовку инспекторы смогут проводить проверки более эффективно и быстро, управляя технологией удалённо, чем при физическом доступе к объекту для проведения той же проверки. Использование дронов сократило время инспекций на 50–98% по сравнению с первоначальными ожиданиями.
В зависимости от актива, для проведения проверки может даже не потребоваться останавливать работающее оборудование, как в случае с ручным доступом, что иногда может существенно повлиять на время простоя.
-Объем
Дроны способны обнаруживать проблемы, которые трудно или вообще невозможно обнаружить вручную, особенно в районах, куда людям трудно или невозможно добраться.
-Интеллект
Наконец, если проверки покажут, что для ремонта требуется ручное вмешательство, собранные данные позволят специалистам по техническому обслуживанию предпринять следующий шаг, сосредоточившись только на тех участках, которые требуют ремонта. Интеллектуальные данные, предоставляемые инспекционными дронами, могут стать мощным инструментом для инспекционных групп.
Становятся ли дроны более популярными в сочетании с технологиями снижения экологических рисков?
Системы продувки азотом и другие технологии снижения рисков обычно используются в условиях повышенного давления, где люди должны находиться на рабочем месте. Дроны и другие средства дистанционного визуального контроля лучше подходят для работы в таких условиях, чем люди, что значительно снижает риск.
Роботизированные средства дистанционного контроля предоставляют инспекторам данные в опасных условиях, особенно в ограниченном пространстве, например, на трубопроводах, где краулеры могут быть идеальным решением для некоторых задач контроля. В отраслях с опасными зонами эти технологии снижения рисков в сочетании с такими средствами контроля, как краулеры и дроны, сокращают необходимость физического проникновения людей в опасные зоны для визуального контроля.
Снижение экологических рисков также устраняет необходимость сертификации ATEX и сокращает объем бумажной работы и бюрократических проволочек, необходимых для выполнения таких задач, как соблюдение требований OSHA (Управления по охране труда и технике безопасности США) в отношении доступа людей в опасные среды. Все эти факторы повышают привлекательность дронов в глазах инспекторов.
Время публикации: 30 апреля 2024 г.