La questione se i droni siano intrinsecamente sicuri è una delle prime domande che vengono in mente ai professionisti del settore petrolifero, del gas e chimico.
Chi pone questa domanda e perché?
Gli impianti petroliferi, del gas e chimici immagazzinano benzina, gas naturale e altre sostanze altamente infiammabili e pericolose in contenitori come recipienti a pressione e cisterne. Questi beni devono essere sottoposti a ispezioni visive e di manutenzione senza compromettere la sicurezza del sito. Lo stesso vale per le centrali elettriche e altre infrastrutture critiche.
Tuttavia, anche se non esistessero droni intrinsecamente sicuri, ciò non impedirebbe loro di effettuare ispezioni visive nei settori petrolifero, del gas e chimico.
Per delineare correttamente il tema dei droni intrinsecamente sicuri, vediamo innanzitutto cosa serve per costruire un drone veramente intrinsecamente sicuro. Poi, analizzeremo le soluzioni per ridurre i rischi e utilizzare i droni in luoghi in cui altrimenti non li useremmo. Infine, analizzeremo i vantaggi dell'utilizzo dei droni nonostante le procedure di mitigazione del rischio.
Cosa occorre per costruire un drone intrinsecamente sicuro?
Innanzitutto è importante spiegare cosa significa intrinsecamente sicuro:
La sicurezza intrinseca è un approccio progettuale che garantisce il funzionamento sicuro delle apparecchiature elettriche in aree pericolose, limitando l'energia elettrica e termica che può innescare un ambiente esplosivo. È inoltre importante definire il livello di sicurezza intrinseca da raggiungere.
In tutto il mondo vengono utilizzati diversi standard per regolamentare l'uso di apparecchiature elettroniche in atmosfere esplosive. Gli standard variano per nomenclatura e specificità, ma tutti concordano sul fatto che al di sopra di una certa concentrazione di sostanze pericolose e di una certa probabilità di presenza di tali sostanze, le apparecchiature elettroniche devono possedere determinate caratteristiche per mitigare il rischio di esplosione. È questo il livello di sicurezza intrinseca di cui stiamo parlando.
Forse la cosa più importante è che le apparecchiature a sicurezza intrinseca non devono generare scintille o cariche elettrostatiche. Per raggiungere questo obiettivo, vengono utilizzate diverse tecniche, tra cui l'impregnazione con olio, il riempimento con polvere, l'incapsulamento o il soffiaggio e la pressurizzazione. Inoltre, la temperatura superficiale delle apparecchiature a sicurezza intrinseca non deve superare i 25 °C (77 °F).
In caso di esplosione all'interno dell'apparecchiatura, questa deve essere costruita in modo da contenerla e garantire che non vengano rilasciati nell'ambiente esplosivo gas caldi, componenti caldi, fiamme o scintille. Per questo motivo, le apparecchiature a sicurezza intrinseca sono solitamente circa dieci volte più pesanti di quelle non a sicurezza intrinseca.
I droni e le loro caratteristiche di sicurezza intrinseca.
I droni commerciali non soddisfano ancora questi standard. Infatti, possiedono tutte le caratteristiche dei mezzi pericolosi che volano in ambienti esplosivi:
1. I droni contengono batterie, motori e potenzialmente LED, che possono diventare molto caldi durante il funzionamento;
2. i droni hanno eliche rotanti ad alta velocità che possono generare scintille e cariche statiche;
3. le eliche sono montate su motori brushless esposti all'ambiente per il raffreddamento, il che aiuta a generare elettricità statica;
4. i droni progettati per volare in ambienti chiusi emettono una luce che può generare calore superiore a 25°C;
5. I droni devono essere sufficientemente leggeri da poter volare, il che li rende molto più leggeri dei dispositivi intrinsecamente sicuri.
Considerati tutti questi limiti, non sarà possibile concepire un drone intrinsecamente sicuro finché non scopriremo come compensare la gravità in un modo più efficiente di quanto facciamo oggi.
In che modo i droni possono migliorare il processo di ispezione?
Nella stragrande maggioranza dei casi, le misure di mitigazione del rischio sopra descritte avranno solo un impatto minimo sul sollevamento dei droni, senza causare problemi di prestazioni significativi. Sebbene dipenda dall'ispezione eseguita o dall'utilizzo specifico, ci sono diversi fattori che favoriscono i droni quando si valutano i pro e i contro dell'impiego di droni rispetto a quelli umani. Questi sono i più importanti.
-Sicurezza
Innanzitutto, considerate l'impatto sulla sicurezza. Gli sforzi per implementare la tecnologia dei droni nei luoghi di lavoro sono proficui perché in questo modo gli esseri umani non devono ispezionare fisicamente e visivamente i beni in spazi ristretti o aree pericolose. Ciò include una maggiore sicurezza per persone e beni, risparmi sui costi dovuti alla riduzione dei tempi di fermo e all'eliminazione dei ponteggi, e la possibilità di eseguire ispezioni visive da remoto e altri metodi di controllo non distruttivo (NDT) in modo rapido e più frequente.
-Velocità
Le ispezioni con i droni sono molto efficienti in termini di tempo. Ispettori adeguatamente formati saranno in grado di completare le ispezioni in modo più efficiente e rapido utilizzando la tecnologia da remoto rispetto all'accesso fisico al bene per eseguire la stessa ispezione. I droni hanno ridotto i tempi di ispezione dal 50% al 98% rispetto a quanto inizialmente previsto.
A seconda della risorsa, potrebbe non essere nemmeno necessario arrestare il funzionamento dell'apparecchiatura per eseguire l'ispezione, come nel caso dell'accesso manuale, che a volte può avere un impatto significativo sui tempi di fermo.
-Ambito di applicazione
I droni sono in grado di individuare problemi difficili o impossibili da rilevare manualmente, soprattutto in aree difficilmente raggiungibili o impossibili da raggiungere per le persone.
-Intelligenza
Infine, se le ispezioni indicano la necessità di un intervento manuale per effettuare riparazioni, i dati raccolti possono consentire ai responsabili della manutenzione di intervenire con tempestività, concentrandosi solo sulle aree che necessitano di interventi. I dati intelligenti forniti dai droni per le ispezioni possono rivelarsi uno strumento prezioso per i team di ispezione.
I droni sono più popolari se abbinati a tecnologie di mitigazione dei rischi ambientali?
I sistemi di spurgo ad azoto e altre tecnologie di mitigazione del rischio sono tipicamente utilizzati in ambienti pressurizzati in cui è necessario l'accesso di personale sul posto di lavoro. I droni e altri strumenti di ispezione visiva a distanza sono più adatti a questi ambienti rispetto agli esseri umani, il che riduce notevolmente i rischi.
Gli strumenti robotici per l'ispezione a distanza forniscono dati agli ispettori in ambienti pericolosi, soprattutto in spazi ristretti come le condotte, dove i cingolati possono rivelarsi perfetti per determinate attività di ispezione. Per i settori industriali con aree pericolose, queste tecnologie di mitigazione del rischio, combinate con sistemi di ispezione a distanza (RVI) come cingolati e droni, riducono la necessità di intervento umano nelle aree a rischio per le ispezioni visive.
La mitigazione del rischio ambientale elimina inoltre la necessità di certificazione ATEX e riduce la burocrazia e gli oneri burocratici richiesti per attività come il rispetto delle normative OSHA relative all'accesso di persone in ambienti pericolosi. Tutti questi fattori aumentano l'attrattiva dei droni agli occhi degli ispettori.
Data di pubblicazione: 30 aprile 2024