ドローンが本質的に安全であるかどうかという疑問は、石油、ガス、化学の専門家が最初に思い浮かべる疑問の 1 つです。
誰がなぜこの質問をしているのでしょうか?
石油・ガス・化学施設では、ガソリン、天然ガス、その他の可燃性・危険性の高い物質を圧力容器やタンクなどの容器に貯蔵しています。これらの資産は、現場の安全を損なうことなく、目視検査と保守点検を実施する必要があります。発電所などの重要インフラにも同様のことが当てはまります。
しかし、たとえ本質的に安全なドローンが存在しないとしても、石油、ガス、化学業界でドローンが目視検査を行うことを妨げるものではない。
本質安全ドローンについて正しく理解するために、まず真に本質安全ドローンを開発するために必要なものを見てみましょう。次に、リスクを軽減し、通常は使用しないような場所でドローンを使用するためのソリューションを検討します。最後に、リスク軽減策を講じた上でドローンを使用することで得られるメリットについて見ていきます。
本質的に安全なドローンを作るには何が必要ですか?
まず、本質的に安全とはどういう意味かを説明することが重要です。
本質安全とは、爆発性環境を発火させる可能性のある電気エネルギーと熱エネルギーを制限することで、危険区域における電気機器の安全な動作を確保する設計手法です。達成すべき本質安全のレベルを定義することも重要です。
爆発性雰囲気下における電子機器の使用を規制するために、世界中で様々な規格が用いられています。規格の名称や具体的内容はそれぞれ異なりますが、いずれの規格も、危険物質の濃度が一定以上、かつ危険物質の存在確率が一定以上である場合、電子機器は爆発のリスクを軽減するための特定の特性を備えていなければならないという点で一致しています。これが、ここで言及している本質的安全性のレベルです。
おそらく最も重要なのは、本質安全防爆機器は火花や静電気を発生してはならないということです。これを実現するために、油含浸、粉末充填、カプセル化、ブロー成形と加圧といった様々な技術が用いられます。さらに、本質安全防爆機器の表面温度は25℃（77°F）を超えてはなりません。
機器内部で爆発が発生した場合、爆発を封じ込め、高温ガス、高温部品、炎、火花が爆発性環境に放出されないよう設計する必要があります。そのため、本質安全防爆構造の機器は通常、非本質安全防爆構造の機器の約10倍の重量になります。
ドローンとその本質的な安全特性.
商用ドローンはまだこれらの基準を満たしていません。実際、爆発性環境で飛行する危険機器の特性をすべて備えています。
1. ドローンにはバッテリー、モーター、場合によっては LED が搭載されており、動作中に非常に熱くなる可能性があります。
2. ドローンには高速回転するプロペラが搭載されており、火花や静電気が発生する可能性があります。
3. プロペラは冷却のために環境に露出されたブラシレスモーターに取り付けられており、静電気の発生を助けます。
4. 屋内で飛行するように設計されたドローンは、25℃を超える熱を発生する可能性のある光を発します。
5. ドローンは飛行できるほど軽量である必要があり、本質的に安全なデバイスよりもはるかに軽量になります。
これらすべての制限を考慮すると、現在よりも効率的に重力を補正する方法が発見されない限り、本格的な本質的に安全なドローンは構想されないでしょう。
UAV は検査プロセスをどのように改善できるのでしょうか?
ほとんどの場合、上記のリスク軽減策はドローンの飛行にわずかな影響を与えるだけで、性能に大きな問題は生じません。実施する検査内容や具体的な用途にもよりますが、ドローンと人間のどちらを導入するかのメリットとデメリットを比較検討する際に、ドローンに有利な要素がいくつかあります。以下は最も重要な点です。
-安全性
まず、安全性への影響について考えてみましょう。ドローン技術を人間の職場に導入する取り組みは、人間が閉鎖空間や危険区域にある資産を物理的に目視検査する必要がなくなるため、価値があります。これにより、作業員と資産の安全性の向上、ダウンタイムの短縮と足場の撤廃によるコスト削減、遠隔目視検査やその他の非破壊検査（NDT）手法をより迅速かつ頻繁に実施できるようになります。
-スピード
ドローンによる点検は非常に時間効率に優れています。適切な訓練を受けた点検員は、同じ点検を物理的に資産にアクセスして行うよりも、遠隔操作でドローンを操作することで、より効率的かつ迅速に点検を完了できます。ドローンの導入により、点検時間は当初の想定よりも50%から98%短縮されました。
資産によっては、手動アクセスの場合のように検査を実行するために機器の稼働を停止する必要がない場合もありますが、これはダウンタイムに大きな影響を与える場合があります。
-範囲
ドローンは、特に人が到達することが困難または不可能なエリアにおいて、手動で検出することが困難または完全に不可能な問題を見つけることができます。
-知能
最後に、点検の結果、修理に手作業が必要であることが判明した場合、収集されたデータに基づいて、保守管理者は修理が必要な箇所のみを重点的に点検することで、次のステップに進むことができます。点検ドローンから得られるインテリジェントデータは、点検チームにとって強力なツールとなり得ます。
環境リスク軽減技術と組み合わせるとドローンの人気が高まるのでしょうか?
窒素パージシステムなどのリスク軽減技術は、通常、人が職場に立ち入らなければならない加圧環境で使用されます。ドローンなどの遠隔目視検査ツールは、人間よりもこれらの環境を体験するのに適しており、リスクを大幅に低減します。
ロボット遠隔検査ツールは、特にパイプラインなどの閉鎖空間における危険環境下でのデータを検査員に提供してきました。こうした場所では、クローラー式ロボットが特定の検査作業に最適です。危険区域のある産業では、これらのリスク軽減技術をクローラー式ロボットやドローンなどの遠隔検査装置と組み合わせることで、人間が危険区域に物理的に立ち入って目視検査を行う必要性を軽減できます。
環境リスクの軽減により、ATEX認証が不要になり、危険環境への人間の立ち入りに関するOSHA規制などの業務に必要な書類手続きや煩雑な手続きも軽減されます。これらの要素すべてが、検査官にとってドローンの魅力を高めています。
投稿日時: 2024年4月30日