Una de las primeras preguntas que se plantean los profesionales del petróleo, el gas y la industria química es si los drones son intrínsecamente seguros.
¿Quién hace esta pregunta y por qué?
Las instalaciones de petróleo, gas y productos químicos almacenan gasolina, gas natural y otras sustancias altamente inflamables y peligrosas en contenedores como recipientes a presión y tanques. Estos activos deben someterse a inspecciones visuales y de mantenimiento sin poner en riesgo la seguridad del sitio. Lo mismo se aplica a las centrales eléctricas y otras infraestructuras críticas.
Sin embargo, incluso si no existieran drones intrínsecamente seguros, eso no impediría que los drones realizaran inspecciones visuales en las industrias del petróleo, el gas y la química.
Para abordar adecuadamente el tema de los drones intrínsecamente seguros, primero analizaremos qué se necesita para construir un dron verdaderamente seguro. Luego, examinaremos soluciones para reducir el riesgo y utilizar drones en lugares donde normalmente no los usaríamos. Finalmente, veremos cuáles son los beneficios de usar drones a pesar de los procedimientos de mitigación de riesgos.
¿Qué se necesita para construir un dron intrínsecamente seguro?
En primer lugar, es importante explicar qué significa intrínsecamente seguro:
La seguridad intrínseca es un enfoque de diseño que garantiza el funcionamiento seguro de los equipos eléctricos en áreas peligrosas, limitando la energía eléctrica y térmica que puede provocar la ignición de un entorno explosivo. También es importante definir el nivel de seguridad intrínseca que debe alcanzarse.
En todo el mundo se utilizan diferentes normas para regular el uso de equipos electrónicos en atmósferas explosivas. Estas normas varían en su nomenclatura y especificidad, pero todas coinciden en que, por encima de cierta concentración de sustancias peligrosas y cierta probabilidad de su presencia, los equipos electrónicos deben poseer ciertas características para mitigar el riesgo de explosión. Este es el nivel de seguridad intrínseca al que nos referimos.
Quizás lo más importante es que los equipos intrínsecamente seguros no deben generar chispas ni cargas estáticas. Para lograrlo, se utilizan diversas técnicas, como la impregnación con aceite, el llenado con polvo, la encapsulación o el soplado y la presurización. Además, la temperatura superficial de los equipos intrínsecamente seguros no debe superar los 25 °C (77 °F).
Si se produce una explosión dentro del equipo, este debe estar construido de tal manera que contenga la explosión y garantice que no se liberen gases calientes, componentes calientes, llamas ni chispas en el entorno explosivo. Por esta razón, los equipos intrínsecamente seguros suelen ser aproximadamente diez veces más pesados que los equipos no intrínsecamente seguros.
Drones y sus características intrínsecas de seguridad.
Los drones comerciales aún no cumplen con estas normas. De hecho, tienen todas las características de los equipos peligrosos que vuelan en entornos explosivos.
1. Los drones contienen baterías, motores y potencialmente LED, que pueden calentarse mucho durante su funcionamiento;
2. Los drones tienen hélices giratorias de alta velocidad que pueden generar chispas y cargas estáticas;
3. Las hélices están montadas sobre motores sin escobillas que están expuestos al ambiente para su refrigeración, lo que ayuda a generar electricidad estática;
4. Los drones diseñados para volar en interiores emiten luz que puede generar calor superior a 25 °C;
5. Los drones deben ser lo suficientemente ligeros para volar, lo que los hace mucho más ligeros que los dispositivos intrínsecamente seguros.
Dadas todas estas limitaciones, no se concebirá un dron intrínsecamente seguro y fiable a menos que descubramos cómo compensar la gravedad de una manera más eficiente que la que utilizamos hoy.
¿Cómo pueden los UAV mejorar el proceso de inspección?
En la gran mayoría de los casos, las medidas de mitigación de riesgos descritas anteriormente tendrán un impacto mínimo en la capacidad de elevación de los drones, sin causar problemas de rendimiento importantes. Si bien depende de la inspección que se realice o del uso específico, existen varios factores que favorecen el uso de drones al sopesar las ventajas y desventajas de su despliegue frente al trabajo humano. Estos son los más importantes.
-Seguridad
En primer lugar, consideremos el impacto en la seguridad. Los esfuerzos por implementar la tecnología de drones en entornos laborales humanos son valiosos, ya que permiten que las personas no tengan que inspeccionar visualmente los activos en espacios confinados o áreas peligrosas. Esto se traduce en mayor seguridad para las personas y los activos, ahorro de costes gracias a la reducción del tiempo de inactividad y la eliminación de andamios, y la posibilidad de realizar inspecciones visuales remotas y otros métodos de ensayos no destructivos (END) de forma más rápida y frecuente.
-Velocidad
Las inspecciones con drones son muy eficientes en cuanto al tiempo. Los inspectores debidamente capacitados podrán completar las inspecciones de forma más eficiente y rápida operando la tecnología de forma remota que accediendo físicamente al activo para realizar la misma inspección. Los drones han reducido el tiempo de inspección entre un 50 % y un 98 % con respecto a lo previsto inicialmente.
Dependiendo del activo, puede que ni siquiera sea necesario detener el funcionamiento del equipo para realizar la inspección, como ocurre con el acceso manual, que a veces puede tener un impacto significativo en el tiempo de inactividad.
-Alcance
Los drones pueden detectar problemas que son difíciles o completamente imposibles de detectar manualmente, especialmente en áreas de difícil o imposible acceso para las personas.
-Inteligencia
Finalmente, si las inspecciones indican que se requiere intervención manual para realizar las reparaciones, los datos recopilados permiten a los responsables de mantenimiento centrarse en las áreas que necesitan reparación. Los datos inteligentes proporcionados por los drones de inspección pueden ser una herramienta muy valiosa para los equipos de inspección.
¿Los drones son más populares cuando se combinan con tecnología de mitigación de riesgos ambientales?
Los sistemas de purga de nitrógeno y otras tecnologías de mitigación de riesgos se utilizan habitualmente en entornos presurizados donde el personal debe acceder al lugar de trabajo. Los drones y otras herramientas de inspección visual remota son más adecuados que los humanos para explorar estos entornos, lo que reduce considerablemente el riesgo.
Las herramientas robóticas de inspección remota (RVI) han proporcionado datos a los inspectores en entornos peligrosos, especialmente en espacios confinados como oleoductos, donde los robots rastreadores resultan ideales para ciertas tareas de inspección. Para las industrias con áreas peligrosas, estas tecnologías de mitigación de riesgos, combinadas con RVI como robots rastreadores y drones, reducen la necesidad de que el personal acceda físicamente a las áreas de riesgo para realizar inspecciones visuales.
La mitigación de riesgos ambientales también elimina la necesidad de la certificación ATEX y reduce el papeleo y la burocracia requeridos para tareas como las regulaciones de la OSHA sobre el acceso humano a entornos peligrosos. Todos estos factores aumentan el atractivo de los drones para los inspectores.
Fecha de publicación: 30 de abril de 2024