無人機用于無損檢測真的安全嗎

無人機本質上安全嗎？無人機是否本質安全的問題是石油、天然氣和化工專業(yè)人士首先想到的問題之一。作為世界上第一架專為室內工業(yè)檢測而設計的無人機的制造商，我們不得不無數次回答這個問題。到目前為止，答案是否定的。但是，這會阻止無人機在這些行業(yè)中使用嗎？這是一個復雜的問題。誰在問這個問題，為什么？“無人機本質上是安全的嗎？”這個問題絕對是關注在易受危險材料影響的環(huán)境中進行目視檢查和維護的專業(yè)人員想到的第一個問題。第二個問題通常是，“是否存在或將會有符合ATEX/EEx標準的無人機？”石油、天然氣和化工設施將汽油、天然氣和其他高度易燃和有害物質儲存在壓力容器和儲罐等容器中。這些資產必須經過目視檢查和維護檢查，而不會危及現場安全。這同樣適用于發(fā)電廠和其他關鍵基礎設施。然而，即使不存在本質安全型無人機，也不會阻止無人機在石油、天然氣和化工行業(yè)進行目視檢查。為了正確概述本質安全型無人機的主題，讓我們首先看看構建真正本質安全型無人機需要什么。然后，我們將研究降低風險的解決方案，并在我們原本不會使用無人機的地方使用無人機。最后，我們將看看盡管有風險緩解程序，但使用無人機的好處有哪些。制造本質安全型無人機需要什么？首先，要解釋本質安全的含義。本質安全是一種設計方法，通過限制可能點燃爆炸性環(huán)境的電氣和熱能，確保電氣設備在危險區(qū)域安全運行。定義必須實現的本質安全級別也很重要。世界各地使用不同的標準來規(guī)范電子設備在爆炸性環(huán)境中的使用。標準在命名和特殊性上有所不同，但都同意，超過一定濃度的危險物質和存在危險物質的一定概率，電子設備必須具有某些特性以減輕爆炸風險。這就是我們談論的本質安全水平。也許最重要的是，本質安全的設備不得產生火花或靜電荷。為了實現這一點，采用了不同的技術，包括油浸、粉末填充、封裝或吹掃和加壓等。此外，本質安全型設備的表面溫度不得超過25°C（77°F）。如果設備內部發(fā)生爆炸，其結構必須能夠控制爆炸，并保證不會將熱氣體、熱部件、火焰或火花釋放到爆炸環(huán)境中。因此，本質安全型設備通常比非本質安全型設備重十倍左右。無人機及其本質安全特性商用無人機尚不符合這些標準。事實上，它們具有在爆炸性環(huán)境中飛行的危險設備的所有特征：1.無人機包含電池、電機和潛在的LED，它們在運行時會變得非常熱；2.無人機具有高速旋轉的螺旋槳，可以產生火花和靜電荷；3.螺旋槳安裝在暴露于環(huán)境中進行冷卻的無刷電機上，這有助于產生靜電；4.設計用于在室內飛行的無人機發(fā)出的光可以產生超過25°C的熱量；5.無人機必須足夠輕才能飛行，這使得它們比本質安全設備輕得多?？紤]到所有這些限制，除非我們發(fā)現如何以比今天更有效的方式補償重力，否則不會設想一個嚴肅的本質安全型無人機。為什么本質安全是正確問題的錯誤答案？在爆炸性環(huán)境中，沒有人可以呼吸，也沒有機器可以飛行。一些機器人解決方案，如機器人爬行器或遙控潛水器可以實現，但它們的自主性有限。然而，人類的智慧超乎想象，可以使用不同的風險緩解技術克服上述限制。雖然無人機可能不適合在爆炸性環(huán)境中飛行，但有一些風險緩解技術可以使無人機的環(huán)境安全。以下是當今檢查人員最常用的三種技術：1.清洗脫氣如果現場需要人員在場，首選方法是對環(huán)境進行清潔和脫氣，直到沒有爆炸物的痕跡。當然，同樣的方法也可以用于為無人機部署準備環(huán)境。2.氮氣吹掃另一種有助于防止爆炸的常見方法是使用氮氣吹掃或惰性封閉空間。這種方法的缺點是人類不能在經過氮氣處理的大氣中呼吸。進入環(huán)境的人需要穿戴防護裝備，同時還要管理與進入密閉空間相關的所有風險。然而，無人機可以在富含氮氣的環(huán)境中飛行，并且沒有任何爆炸風險。多項測試表明，這種安全簡單的解決方案可以成功地使無人機在含有危險物質的密閉空間內飛行。世界上一些大型化工廠經常使用氮氣吹掃，以便他們能夠使用更強大的工具進行目視檢查，例如無人機。3.超過爆炸上限從技術上講，還有第三種可能的解決方案：超過爆炸上限的空氣和燃料混合物太“濃”而無法燃燒，從而消除了爆炸的風險。（但是，我們認為測試這種方法是危險的和不明智的，并且不會鼓勵任何人嘗試它?。o人機如何改進檢測過程？在絕大多數情況下，上述風險緩解措施只會對無人機升力產生輕微影響，而不會出現任何重大性能問題。雖然這取決于正在執(zhí)行的檢查或特定的用途，但在權衡部署無人機與人類之間的利弊時，有許多因素有利于無人機。這是最重要的。1.安全首先，考慮對安全的影響。在人類工作場所部署無人機技術的努力是值得的，因為這樣人類不必在密閉空間或危險區(qū)域親自目視檢查資產。這其中包括了提高人員和資產的安全性，由于減少停機時間和消除腳手架而節(jié)省了成本，以及能夠快速、更頻繁地進行遠程目視檢查和其他無損檢測（NDT）

方法。2.速度無人機檢查非常省時。進行適當培訓的檢查人員通過遠程操作技術完成檢查，將比通過實際進入資產進行相同的檢查更有效、更快捷。無人機將檢查時間比原來預計的縮短了50%~98%。根據資產的不同，甚至可能不必像人工進入那樣停止設備運行即可進行檢查，這有時會對停機時間產生重大影響。3.范圍無人機可以發(fā)現人工難以或完全不可能發(fā)現的問題，尤其是在人們難以或不可能到達的區(qū)域。4.智能最后，如果檢查表明需要人工干預才能進行維修，則收集的數據可以允許維護經理僅針對需要維修的區(qū)域進行下一步操作。巡檢無人機提供的智能數據可以成為巡檢團隊的強大工具?！芭c其在整個結構中搭建腳手架，不如搭建一堵墻或一個位置的腳手架！”（如果不首先采取風險緩解措施，使飛行環(huán)境安全，無人機就不能在爆炸性環(huán)境中飛行）無人機搭配環(huán)境風險緩解技術之后是否更受歡迎？氮氣吹掃系統(tǒng)和其他類型的風險緩解技術通常用于人們必須進入工作的加壓環(huán)境中。無人機和其他遠程視覺檢查工具比人類更適合體驗這些環(huán)境，從而大大降低了風險。機器人遠程檢測工具一直在為檢測人員提供危險環(huán)境中的數據，特別是在管道等狹小空間中，爬行器可以完美勝任某些檢測任務。對于有危險區(qū)域的行業(yè)，這些風險緩