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Las claves de la inspección de instalaciones energéticas con drones

DJI ARS Madrid,

Las inspecciones con drones, en la mayor parte de las operaciones, reducen drásticamente los altos costos, los riesgos de seguridad y el tiempo que implican los métodos de inspección convencionales. 

Pese a que algunos de los drones que se usan en inspecciones puede tener un tamaño considerable dentro de los parámetros de la media de lo que suele ser el tamaño de un dron, tienen en cualquier caso tamaños y pesos que los hacen portables y fáciles de desplazar a casi cualquier lado. Así pues, se puede realizar más inspecciones cada mes con drones que las que se pueden realizar con los métodos convencionales, sin interrumpir las operaciones y sin afectar la producción. 

En los métodos tradicionales, es necesario programar con mucha antelación una operación que requiere reunir varios trabajadores, vehículos, helicópteros y otros equipos de inspección, especialmente para el sector energético. Además, la movilidad, la velocidad, la facilidad de uso y la eficiencia de los drones permiten a las empresas la recopilación de grandes cantidades de datos (imágenes, vídeos, datos cartográficos, térmicos, etc.) en muy poco tiempo. Dado que los drones se pueden usar incluso en las áreas más difíciles, con ellos por ejemplo se podría inspeccionar una tubería completa y sus alrededores, en caso de que sea necesario analizar el alcance de una fuga.

Los trabajos de campo en los que se usan drones aportan muchísima información a los responsables de operaciones y mantenimiento de las empresas con las siguientes ventajas adicionales:

• Elaboración de informes e investigación de daños y/o pérdidas materiales cuando se llevan a cabo según un calendario definido.
• Seguridad del personal al evitar la proximidad de los seres humanos a entornos peligrosos y ubicaciones peligrosas. Este es un aspecto importantísimo y una ventaja indiscutible del uso de drones en prácticamente cualquier tipo de operación.
• El flujo de información capturada por un dron puede ser distribuida a las personas que se considere necesario sin que sea necesario que se desplacen físicamente al lugar de la operación.
• Alternativa muy rentable al sistema tradicional de reconocimiento de rutas y reconocimientos aéreos
• Acceso a inspectores para investigaciones sin la necesidad de que cierre la planta.

Además, los drones pueden ser la única opción factible de toma de datos en situaciones de emergencia y/o accidente.


Implementación con drones
Como en cualquier otro tipo de actividad, es necesario preparar previamente un programa de inspección basado en drones. Dependiendo del tipo de actividades a las que se dedique la organización, es imprescindible tener estimaciones de todos los costos que requerirán las inspecciones basadas en drones. En la actualidad, existen dos formas de operar con drones: adquiriéndolo o contratando a una empresa de servicios de inspección de drones.

Si decide comprar un dron, evalúe las regulaciones y los requisitos de costes. Los costes de los componentes principales son:

• El coste de la compra del dron
• El coste de adquirir las cámaras y sensores que se necesiten para la organización y operación concretas.
• Aplicaciones de software para imágenes y análisis
• Formación o contratación de un piloto de drones
• Obtención de permisos y licencias relevantes
• Recopilación de datos, que deben ser cargados en un servidor basado en la nube o en servidores de la empresa

Minimizando los riesgos
Si bien los UAV se han implementado con éxito en todo el mundo durante los últimos cinco años para inspeccionar instalaciones de energía peligrosa y petroquímicos (es decir, instalaciones que son intrínsecamente peligrosas), aún se están terminando de definir lo que puede entenderse universalmente como una plataforma de inspección de drones intrínsecamente segura. En la actualidad se está aplicando una certificación denominada ATEX que hace que los drones categorizados con esta certificación puedan ser usados en entornos en los que pueda existir riesgo de explosión, con lo cual dichos drones deben estar completamente aislados eléctricamente para que no puedan producir ningún tipo de chispa. Los planes específicos de salud y seguridad diferirán de una instalación a otra, pero existe un conjunto de principios rectores que reducen con éxito el riesgo de las operaciones de inspección de UAV profesionales a niveles aceptables.


Fuentes de energía
La mayoría de las plataformas de UAV profesionales ahora usan motores magnéticos sin escobillas que reducen drásticamente el riesgo de ignición por fricción. Si bien algunos UAV de largo alcance y cargas pesadas funcionan con combustible líquido, cualquier plataforma de UAV utilizada para inspeccionar sitios peligrosos se alimentará con baterías selladas. Es importante, al sobrevolar sitios como pilas de bengalas activas, minimizar el riesgo de que se produzcan chispas en los conectores de la batería o de que caigan los componentes montados en el UAV (como baterías externas y cargas útiles de sensores). Las plataformas de UAV que incorporan baterías internas dentro del cuerpo del UAV, junto con las cargas útiles de los sensores que están integrados mecánicamente en ese UAV, deben por lo tanto implementarse en este tipo de proyectos.

Sensores térmicos o de gas adicionales
Las cámaras de inspección de grado profesional ahora a menudo incorporan sensores térmicos y visuales. Incluso si solo se capturan datos fotográficos para un proyecto de inspección, la información en tiempo real de los sensores térmicos puede proporcionar una advertencia de condiciones extremas en el sitio durante todo el estudio. Cuando se inspeccionan chimeneas frías y ventiladas, donde pueden estar presentes hidrocarburos sin encender, se pueden usar sensores de metano u otros gases para proporcionar una advertencia adicional durante la operación de inspección.

Planes de vuelo
La mejor manera de mitigar el riesgo al inspeccionar sitios inflamables y peligrosos es mediante una planificación integral. La razón por la que se utiliza la inspección con drones es porque permite la inspección visual y no destructiva de un sitio sin necesidad de que haya personal en la estructura misma. Las rutas de vuelo planificadas previamente pueden mantener fácilmente un dron de 6 a 15 metros de distancia de una estructura y se pueden capturar imágenes de alta resolución fácilmente desde 100 metros de distancia. La distancia exacta siempre será definida por el proveedor de servicios de inspección de UAV y el administrador de instalaciones en la planta. El sentido común también dicta que los planes de vuelo mantienen al UAV en una tangente angular alejado de la estructura, en lugar de directamente por encima, en caso de que algo caiga.


Despliegue de vehículos aéreos no tripulados en sitios inflamables
Todas las operaciones alrededor de la infraestructura de petróleo y gas deben regularse cuidadosamente y controlarse estrictamente. Desde hace mucho tiempo se aplican políticas como las relacionadas con la seguridad intrínseca para proteger a las personas y el medio ambiente en este tipo de sitios. Si bien la seguridad intrínseca describe un conjunto de principios de diseño eléctrico, también considera los procedimientos de implementación.

Las plataformas UAV no son intrínsecamente seguras en su diseño eléctrico. Sin embargo, las operaciones de inspección de vehículos aéreos no tripulados profesionales pueden ofrecer un procedimiento de inspección que minimiza los riesgos de salud y seguridad para el personal de la planta y el público, además de generar importantes ahorros económicos para la planta.


Drones en la industria energética
Los drones de inspección equipados con cámaras visuales y cámaras de infrarrojos pueden ayudar en la implementación de inspecciones de activos de petróleo y gas, así como el análisis de aptitud para el servicio. Los drones de inspección que están diseñados para operaciones en espacios cerrados o congestionados pueden resultar extremadamente útiles para la inspección realizada debajo de las tuberías y tanques.

No hay duda de que, respaldados por análisis de datos de ‘back-end’ y capacidades de procesamiento, los drones de inspección son una herramienta extremadamente útil para gestionar el riesgo al tomar decisiones informadas sobre los requisitos de mantenimiento y la frecuencia de las inspecciones. Con respecto al análisis de inspecciones basadas en riesgo, las inspecciones periódicas de drones pueden proporcionar información vital con respecto a numerosos problemas de gestión de seguridad de procesos que pueden afectar la integridad mecánica general y la seguridad de una unidad de proceso.

Artículos sobre montaje, operación y mantenimiento | 23 de noviembre de 2020

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