Apellix führt die Korrosionsüberwachung mit Flugrobotersystemen durch. Diese Flugroboter, die auch als unbemannte Luftfahrzeuge, UAVs oder Drohnen bezeichnet werden, sind softwaregesteuert und werden für Präzisionsflüge und zur Automatisierung eingesetzt.
Das Unternehmen mit Sitz in Jacksonville, Florida, USA, ist ein OEM-Anbieter von Olympus und hat unseren 38DL PLUS (38DLP) Ultraschall-Dickenmesser mit ihrem Flugrobotersystem zur autonomen Dickenmessung von Lack, Stahl und Metall kombiniert. Wir haben mit Bob Dahlstrom, CEO von Apellix, gesprochen, um mehr über das System und seine Funktionsweise zu erfahren.
Zerstörungsfreie Prüfung mit Flugrobotern kombiniert
Apellix hatte sich bei der Gründung auf autonome Lackierung, Beschichtung, Reinigung und Oberflächenvorbereitung spezialisiert. Im Laufe der Zeit erkannte das Unternehmen die Notwendigkeit, die Lackdicke an industriellen Anlagenkomponenten zu messen, die aus Stahl und Metall geschmiedet waren. Hierzu gehören:
- Infrastrukturanlagen, wie Brücken und Dämme
- Stromerzeugungsanlagen für Erdöl und Erdgas
- Produktionsstätten
- Schiffe
Das Unternehmen erweiterte sein Angebot mit Flugrobotern für die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP), um Lackdicken sicher und zuverlässig autonom zu messen.
Sicherheit hat höchste Priorität in der Erdöl-und Erdgasindustrie und ungeplante Ausfallzeiten sind kostspielig. Ein solides zerstörungsfreies Prüfprogramm ist wichtig, um die Sicherheit von Mensch und Umwelt zu gewährleisten und Infrastrukturanlagen effizient betreiben zu können. Die Ultraschallprüfung ist eine weithin anerkannte ZfP-Methode für die Messung der Restwanddicke und für Korrosionsprüfungen. Einer der großen Vorteile der Ultraschallprüftechnologie besteht darin, dass Dickenmessungen schnell und einfach von einer Seite und ohne Trennen der Prüfteile durchgeführt werden können.
Für Ultraschall-Dickenmessungen und Korrosionsprüfungen mit einem Flugrobotersystem wird ein portabler, robuster und zuverlässiger Ultraschall-Dickenmesser benötigt. Aus diesem Grund hat sich Apellix für den 38DLP Dickenmesser von Olympus entschieden. „Der 38DLP gilt als der bevorzugte Industriestandard. Außerdem wurden wir von Kunden aufgefordert, genau diesen Dickenmesser von Olympus zu verwenden“, berichtet Bob Dahlstrom.
Wie erfolgt die Korrosionserkennung mit Ultraschall-Dickenmessern?
Ultraschall-Dickenmesser werden häufig verwendet, um die Dicke eines Materials zu bestimmen, wenn der Zugang nur auf einer Seite des Prüfteils möglich ist (wie bei Rohren oder oberirdischen Lagertanks) oder wenn eine einfache mechanische Messung aufgrund der Größe oder der Zugangsbeschränkungen unmöglich oder unpraktisch ist.
Ultraschall-Dickenmesser messen die Laufzeit, die ein Schallimpuls von einem Ultraschallkopf benötigt, um sich in einem Prüfteil auszubreiten und von der gegenüberliegenden Oberfläche reflektiert zu werden. Die Ultraschallprüfung von korrodiertem Metall wird normalerweise mit einem Sender-Empfänger-Prüfkopf durchgeführt. Da Schallwellen von Werkstoffgrenzen reflektiert werden, kann die Messung des Echos von der anderen Seite des Prüfteils verwendet werden, um die Dicke zu messen, genauso wie mit Radar oder Sonar die Entfernung gemessen wird.
Sicherheit ist oberstes Gebot – wie Flugroboter als Sicherheitstool fungieren können
Die Apellix Flugroboterplattform kombiniert Präzision, Zuverlässigkeit und kontinuierliche Leistung eines Roboters mit den Flugfähigkeiten einer Drohne und bietet so eine sichere, kostengünstige Wartung und Prüfung schwer zugänglicher Stellen (einschließlich potenziell gefährlicher Umgebungen der ATEX-Zone 2).
Prüfungen in der Höhe sind teuer, langsam und gefährlich. Mit dem Apellix System werden Aufzüge, Gerüste oder Seiltechnik überflüssig.
„Auch wenn industrielle Prüfungen notwendig und wichtig sind, können sie gefährlich und kostspielig sein. Robotersysteme und Automatisierungen für die Prüfung aus der Luft helfen Unternehmen, die Sicherheit zu verbessern und Kosten zu senken. Wir schaffen sicherere Arbeitsplätze in industriellen Umgebungen, denn wir programmieren Drohnen so, dass sie Aufgaben in gefährlichen Umgebungen ausführen können, ohne dass der Prüfer selbst in Gefahr gerät“, erklärt Bob Dahlstrom.
Schlüsselkomponenten von Flugrobotersystemen von Apellix
Das Opus X4 NDE System von Apellix
Flugdrohnen funktionieren gut in der Höhe, aber sie sind nicht für sich wiederholende Aufgaben ausgelegt. Industrieroboter können sich wiederholende Aufgaben über einen längeren Zeitraum sicher ausführen, aber sie können nicht fliegen.
Apellix hat ein patentiertes Flugrobotersystem entwickelt. Dabei handelt es sich um eine gehärtete anwendungsspezifische Industriedrohne mit folgender Ausstattung:
- Multimodales Sensor-Array-System (mit Sensorfusions- und Erkennungsgeräten zur Kontakterkennung und -lokalisierung)
- Vollständig integrierter Computer
- Anwendungsspezifische Software, um den automatischen Flug an Wandkonstruktionen für Messungen zu ermöglichen
Die Drohne besitzt einen beweglichen Roboterarm mit einem Endeffektor, einer Vorrichtung am Ende des Arms, die das Prüfmaterial physisch berührt. Der Endeffektor enthält die Prüfausrüstung, wie z. B. einen Sender-Empfänger-Prüfkopffür die Dickenmessung.
Was ist autonomes Fliegen?
Der Begriff „autonomes Fliegen“ wird für Flugzeuge verwendet, die eigenständig fliegen können. Das Luftrobotersystem von Apellix fliegt autonom, wobei der Pilot, d. h. der Bediener, die Drohne in der Nähe des Prüfziels positioniert und über die Benutzeroberfläche den Flug startet. Ein integrierter Computer übernimmt die Flugsteuerung und führt Messungen durch, bevor die Drohne zu einer Station oder einem Sicherheitsbereich zurückgeführt wird, um weitere Anweisungen zu erhalten.
Der 38DLP Dickenmesser prüft und misst mittels Ultraschalltechnologie zur Dickenmessung. Das Flugrobotersystem gibt vor jeder Kontaktmessung und vor dem Positionieren des Prüfkopfs an der Wandoberfläche automatisch Koppelmittel über die Sender-Empfänger-Prüfkopfspitze ab. Die Benutzeroberfläche enthält eine Option für den Bediener, um ggf. zusätzliches Koppelmittel hinzuzufügen.
Um Messungen durchzuführen, navigiert der Bediener die Drohne zum gewünschten Prüfbereich und aktiviert das autonome Fliegen. Der integrierte Computer fliegt die Drohne dann programmgesteuert zur Materialoberfläche und stellt die Ankopplung für die Messung her.
Sobald ausreichende Messwerte erhalten wurden, entfernt sich die Drohne von der Prüfoberfläche und kehrt zu einer sicheren Position zurück, wo sie auf die Navigation zu einem neuen Prüfbereich wartet. Die Daten können in Echtzeit vor Ort am Prüfort oder sicher in der Cloud überprüft werden. Die vollständigen Daten sind auch als Excel- oder CSV-Datei zur Überprüfung und Berichterstellung verfügbar.
Apellix Opus X4 NDE Systeme können bis zu 200 Punktmessungen pro Stunde durchführen. Die Systeme wurden zur Unterstützung von NDE 4.0 Verfahren entwickelt und können die Daten automatisch in ERP-Systeme (Enterprise Resource Planning), in PMCS-Systeme (Preventive Maintenance Checks and Services), IMS-Systeme (Integritätsmanagementsysteme) und in das sichere Apellix Flugprotokolldaten- und Berichterstellungssystem einlesen.
Luftroboter bieten Vorteile für ferngesteuerte zerstörungsfreie Prüfungen (ZfP)
Die Mobilität von Flugrobotern kann bei ferngesteuerten ZfP-Prüfungen von großen Anlagen erhebliche Vorteile bieten. Dank der einmaligen Marktposition ist Apellix die Vorteile anspruchsvoller Anwendungen voll ausschöpfen zu können, d. h. gefährliche Arbeiten werden von Flugrobotern erledigt, anstatt von Menschen, Produktions- oder Wartungsprozesse können verbessert, Ausfallzeiten von Anlagen reduziert und die Kosten für den Kunden erheblich gesenkt werden.
Wie in einer Pressemitteilung zu lesen ist, möchte Apellix die vorhandene Technologie in ihre Robotorplattform integrieren und dafür sorgen, dass sie besser, sicherer, schneller funktioniert und zuverlässigere Ergebnisse erzielt. „Wir schaffen wirtschaftliche Werte, indem wir die menschliche Leistung verbessern, weil wir den Bedarf an Gerüsten, Personenliften oder Seilzugangstechnikern eliminieren oder reduzieren, weil wir hochwertige Anlagen schneller prüfen und die theoretische Wissenschaft durch Computersteuerung und Datenerfassung in die Praxis umsetzen. Bei bestimmten Anwendungen, wie der Prüfung einer 100 m hohen Hochfackel einer Raffinerie, können unsere Drohnen bei einem einzigen Projekt 5 oder 10 Millionen US-Dollar an Ausfallzeiten und bis zu einer Million US-Dollar an Gerüstkosten einsparen.”
Da die Industrie Prüfungen kostengünstiger, einfacher und umfassender umsetzen möchte, nimmt der Einsatz von Robotik weiterhin schnell zu. Der Markt für Prüfroboter soll voraussichtlich bis 2030 einen Wert von 13.942,5 Millionen US-Dollar erreichen. Präzise gesteuerte Flugroboter können helfen, Korrosion, undichte Stellen und Fehler an schwer zugänglichen Stellen genau zu erkennen und vorherzusagen, ohne dass die Sicherheit des Bedieners beeinträchtigt wird.
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