Inspekcje ultradźwiękowe z wykorzystaniem dronów — jeszcze bezpieczniejsze badania nieniszczące (NDT)

Popularne metody badań nieniszczących stosowane podczas inspekcji powierzchni na wysokościach zakładają wykorzystanie m.in. rusztowań, podnośników osobowych i lin. Jednak nierzadko bywają one ryzykowne, czasochłonne i kosztowne.

Czy istnieje dla nich jakaś bezpieczniejsza alternatywa? Biorąc pod uwagę nieustanny rozwój robotyki, która całkowicie odmienia dotychczasowe sposoby pracy, odpowiedź na to pytanie może spaść prosto z nieba. Wszystko za sprawą najnowszego osiągnięcia technicznego w tej dziedzinie — dronów do inspekcji ultradźwiękowych.

Korzyści ze stosowania dronów inspekcyjnych dla specjalistów ds. badań nieniszczących na wysokościach

Bezzałogowe systemy powietrzne (powszechnie znane jako drony) zapewniają ekspertom w dziedzinie NDT z różnych branż wyjątkową, bo podniebną perspektywę. Widok ten pozwala z łatwością zajrzeć do oddalonych, trudno dostępnych obszarów bez narażania pilota na ryzyko. Drony umożliwiają ekspertom w dziedzinie NDT szybkie przeprowadzanie wnikliwych inspekcji, a jednocześnie niwelują koszty operacyjne i ograniczają zagrożenia.

W połączeniu ze sprzętem do fotografowania i nagrywania dron pomaga ekspertom ds. badań nieniszczących w bezpiecznym i sprawnym wykonywaniu wielu różnych zadań związanych z przeglądami i inspekcją.

Projektowanie drona do badań nieniszczących na wysokościach z wykorzystaniem ultradźwięków

Firma Skygauge Robotics (Toronto, Kanada) dostarcza drony dla zespołów inspektorów z branży ropy naftowej i gazu ziemnego, infrastruktury lądowej, morskiej i telekomunikacyjnej oraz wielu innych. Ich specjalistom z działu robotyki udało się zbudować wyjątkowego drona do bezpieczniejszych, szybszych i bardziej opłacalnych pomiarów ultradźwiękowych i inspekcji wizualnych — Skygauge.

Skygauge to montowany na dronie grubościomierz ultradźwiękowy zaprojektowany z myślą o inspekcjach wizualnych i pomiarach grubości ścian. Zamiast narażać bezpieczeństwo kadry podczas pracy z wykorzystaniem lin, wysięgników podnośnikowych czy rusztowań, lepiej wybrać drona Skygauge. Podczas gdy pracownicy znajdują się na ziemi, maszyna zajmuje się przeprowadzeniem inspekcji w niebezpiecznych obszarach.

Obejrzyj poniższe wideo i zobacz drona Skygauge w akcji:

Jak przebiega inspekcja ultradźwiękowa z wykorzystaniem drona?

Dron Skygauge ma wbudowany grubościomierz ultradźwiękowy Olympus 38DL PLUS™. Ponadto jest wyposażony w głowicę podwójną Olympus D790-SM i może skutecznie dokonywać pomiaru grubości metali bez względu na to, czy są one pokryte farbą.

Umieszczony na dronie Skygauge grubościomierz ultradźwiękowy 38DL PLUS przygotowywany do lotu.

Nikita Iliushkin, współzałożyciel i dyrektor generalny firmy Skygauge Robotics, wyjaśnia, jak działa ten sprzęt.

„38DLP to standardowy grubościomierz ultradźwiękowy, który wykorzystuje fale dźwiękowe do pomiaru grubości ścian”, mówi Nikita. „Głowicę można zamontować na dronie pod różnym kątem, co umożliwia kontakt z powierzchnią od góry i od dołu”.

Praca z dronem Skygauge przebiega zwykle w trzech etapach: od przygotowania terenu, przez planowanie toru lotu po analizę uzyskanych danych. Przed inspekcją wybranej struktury pracownicy muszą sprawdzić, czy w otoczeniu miejsca inspekcji nie znajduje się nic, co mogłoby zakłócić jej bezpieczne przeprowadzenie.

Pracownicy znajdują się na ziemi, podczas gdy dron Skygauge przeprowadza inspekcje w niebezpiecznych miejscach.

„Dron Skygauge pozwala wykonywać regularne pomiary grubości metalowych ścian (na przykład co 6 miesięcy) w celu sprawdzenia, czy metalowe ściany rur, zbiorników ciśnieniowych bądź zasobników nie stają się coraz cieńsze”, opowiada Nikita. „Zbyt cienkie ściany oznaczają konieczność przeprowadzenia konserwacji”.

Dron Skygauge (po lewej) wykorzystuje podwójną głowicę D790-SM firmy Olympus (po prawej); system aplikuje substancję sprzęgającą. Popularne podwójne głowice D790 umożliwiają wykonanie pomiarów typu echo-echo na powierzchniach rozgrzanych nawet do 500°C (przy zastosowaniu właściwej substancji sprzęgającej, odpowiedniej dla wysokich temperatur).

Dron wykorzystuje sondę tensometryczną, dzięki czemu stosuje dokładnie taką siłę, jaka jest potrzebna do wykonania pomiaru grubości i utrzymania kontaktu z powierzchnią. Konstrukcja drona Skygauge zapewnia precyzję podczas lotów, stabilny kontakt z powierzchnią, odporność na wiatr i możliwość wykonywania inspekcji pod różnym kątem.

„Dron wyposażono w układ umożliwiający kierowanie wektorem ciągu, dzięki czemu może poruszać się w dowolnym kierunku bez ryzyka uszkodzenia ramy”, mówi Nikita. „Drony mogą przechylać swoje silniki, tak aby zbliżyć się do powierzchni i zwiększyć stabilność pozycji podczas przeprowadzania inspekcji”.

Dane pozyskiwane przez dron Skygauge są bezprzewodowo przesyłane do operatora znajdującego się na ziemi

Dron Skygauge łatwo przedostaje się do trudno dostępnych miejsc, pomagając inspektorom NDT w szybkim ocenianiu stanu konstrukcji i zbieraniu kompleksowych danych. W przypadku tradycyjnych metod zadania te mogłyby zająć nawet kilka lub kilkanaście dni.

W przypadku inspekcji na wysokościach lub w innych trudno dostępnych lokalizacjach — obejmujących kapitałochłonne zasoby, takie jak jachty, statki, frachtowce, rafinerie ropy naftowej, instalacje do pozyskiwania gazu ziemnego czy turbiny wiatrowe — firma Skygauge przewiduje, że oferowany przez nią dron może przeprowadzać inspekcje ultradźwiękowe 5–10 razy szybciej niż zwyczajni, a nawet nadzwyczajni pracownicy.

„Dzięki temu rozwiązaniu dwójka inspektorów realizuje w dwa dni zlecenie, które zwykle zajmuje dwa tygodnie. Dron skraca czas wykonywania czynności w miejscu inspekcji o 80%”, mówi Nikita.

Mistrzowska współpraca — inspektorzy NDT i drony

Nowoczesne drony konstruuje się tak, by ułatwiały wykonywanie czynności manualnych w różnych branżach. Zastosowanie dronów w badaniach nieniszczących otwiera szeroki wachlarz możliwości, które zakładają połączenie mobilności drona z różnymi metodami testowania. Inspekcje z wykorzystaniem dronów dostarczają dane testowe na temat wielu właściwości istotnych z perspektywy branży ropy naftowej i gazu ziemnego. Pomagają wykrywać usterki, a tym samym ograniczać liczbę awarii i nieplanowanych przestojów.

Skygauge pokazuje, jak badania nieniszczące z wykorzystaniem dronów mogą wyglądać w przyszłości. Szybciej uzyskiwane korzyści i niższe koszty będą szły w parze z wyższym poziomem bezpieczeństwa kadry dzięki wyeliminowaniu ryzyka towarzyszącego pracy na wysokości.

Powiązane treści

Pomiar grubości korozji przy użyciu głowic dwuprzetwornikowych

Pomiar grubości metalu pokrytego farbą

Samouczek dotyczący grubościomierzy ultradźwiękowych