Apellix™ está adoptando el control de la corrosión a través de sistemas robóticos aéreos. También conocidos como vehículos aéreos no tripulados, UAV o drones, estos robots aéreos están controlados por softwares para la automatización y precisión del vuelo.
Con sede en Jacksonville, Florida, EE. UU., la empresa es un proveedor de OEM de Olympus y ha integrado el medidor de espesores ultrasónico 38DL PLUS™ (38DLP™) en su sistema robótico aéreo para medir de forma autónoma espesores en pintura, acero y metal. Para conocer más sobre este sistema y su funcionamiento, se ha entrevistado a Bob Dahlstrom, director ejecutivo de Apellix.
Combinar ensayos no destructivos y robots aéreos
Los inicios de Apellix se centraron en la aplicación autónoma de pintura, revestimientos, limpieza y preparación de superficies. Con el tiempo, la empresa evaluó la necesidad de medir el espesor de pintura en activos industriales forjados con acero y metal. Por ejemplo:
- Infraestructuras como puentes y (re)presas
- Activos de generación de energía para petróleo y gas
- Centrales de fabricación
- Embarcaciones marítimas
Tras ello, la empresa dio un salto al uso de robots aéreos para ensayos no destructivos (END) con el fin de medir de forma autónoma el espesor de la pintura de manera segura y fiable.
En la industria del petróleo y gas, la seguridad es la máxima prioridad y los tiempos de inactividad no planificados son costosos. Por ende, es importante establecer un programa riguroso de ensayos no destructivos para mantener la seguridad de las personas y del medioambiente, además de mantener un funcionamiento eficiente de los activos infraestructurales. Uno de los métodos ampliamente adoptados para medir el espesor de pared restante e inspeccionar la corrosión, es el ensayo ultrasónico. Los principales beneficios de la tecnología ultrasónica en las mediciones de espesores es su rapidez y fácil aplicación desde un solo lado de la pieza, lo que evita cortes en esta última.
Por tanto, para ejecutar mediciones de espesor e inspeccionar la corrosión por ultrasonido con un sistema robótico aéreo, Apellix requería un medidor de espesores ultrasónico portátil, resistente y fiable. La empresa decidió configurar el medidor 38DLP de Olympus para cumplir con este propósito. «El 38DLP es el estándar industrial de preferencia, y entre las solicitudes de nuestros clientes destacaba la aplicación de este medidor de espesores Olympus», menciona Bob.
¿Cómo detectan la corrosión los medidores de espesores ultrasónicos?
Los medidores de espesores por ultrasonido se usan a menudo para determinar el espesor de un material donde un inspector solo tiene acceso a un sólo lado de la pieza, como un tanque de almacenamiento sobre suelo, o donde la medición mecánica simple es imposible o impracticable debido a la dimensión o limitaciones de acceso.
El funcionamiento de los medidores de espesores se basan en la medición del tiempo de vuelo que tarda un impulso de sonido, generado por una sonda ultrasónica, en propagarse dentro de la pieza de ensayo y reflejarse desde la superficie de fondo. El ensayo ultrasónico en metales corroídos por lo general se efectúan con sondas duales. Debido a que las ondas acústicas se reflejan en los límites del material, es posible usar el tiempo del eco, proveniente del lado lejano de la pieza bajo ensayo, para medir su espesor, de la misma manera que lo hace el radar o el sonar al medir la distancia.
La seguridad es lo primero: ¿Cómo funcionan los robots aéreos como herramienta de seguridad?
La plataforma robótica aérea de Apellix combina la precisión, la fiabilidad y el rendimiento continuo de un robot junto con las capacidades de vuelo de un dron para un mantenimiento y ensayos seguros, además de rentables, en lugares de difícil acceso (como los entornos potencialmente peligrosos ATEX Zona 2).
La inspección vertical en altura es costosa, lenta y peligrosa. El sistema Apellix elimina la necesidad de ascensores, andamios o trabajos en cuerdas.
«Las inspecciones industriales son necesarias y críticas, pero son potencialmente peligrosas y costosas. La robótica de inspección aérea y su automatización ayudan a las organizaciones a mejorar la seguridad y reducir los costos (Esp. costes). Creamos lugares de trabajo industriales más seguros gracias a la programación de drones cuyas tareas cubrirán los entornos peligrosos, manteniendo al trabajador fuera de peligro y a salvo», explica Bob.
Componentes clave de los sistemas robóticos aéreos Apellix
Sistema Opus X4 NDE de Apellix
Los drones aéreos funcionan bien en altura, pero no están diseñados para tareas repetitivas. Por el contrario, los robots industriales pueden llevar a cabo tareas repetitivas de manera segura durante largos períodos de tiempo, pero no pueden volar.
Bajo esta premisa, Apellix ha creado un sistema robótico aéreo patentado. Es un dron industrial personalizado y reforzado que integra:
- Sistema de matriz con sensores multimodal (dotado de dispositivos de percepción y fusión de sensores capaces de detectar y localizar contactos)
- Completo PC a bordo
- Software personalizado para habilitar el vuelo automático y entrar en contacto con las estructuras de pared a fin de medirlas.
El robot aéreo incluye también un brazo robótico articulable con un efector de extremo: un dispositivo al final del brazo que entra en contacto físico con el material bajo ensayo. El efector de extremo contiene el instrumento de medición, como también una sonda dual, para la inspección ultrasónica de espesores.
¿Qué es el vuelo autónomo?
El vuelo autónomo hace referencia a aeronaves que pueden volar de forma independiente. Gracias a esta capacidad en el sistema robótico aéreo Apellix, el piloto (es decir, el operador) coloca la aeronave cerca de su objetivo de inspección y selecciona Iniciar en la interfaz del usuario. El PC a bordo recibe el comando, efectúa el control de vuelo y los ensayos antes de enviar a la aeronave a una estación o zona segura para recibir más instrucciones.
El medidor 38DLP inspecciona y ejecuta las mediciones de espesor mediante la tecnología ultrasónica. El sistema robótico aéreo dispensa acoplante de forma automática sobre la punta de la sonda dual antes de cada medición de contacto y antes de colocar la sonda sobre la superficie de una pared. La interfaz del usuario proporciona una opción para que el piloto agregue un acoplante adicional de ser necesario.
Para ejecutar la medición, el piloto conduce la aeronave hasta el área de inspección deseada y activa el vuelo autónomo. A partir de ese momento, el PC a bordo hace volar el robot aéreo de manera programada hacia la superficie del material y logra el contacto para adquirir las lecturas de medición.
Después de adquirir suficientes lecturas, el robot aéreo se aleja de la pared de interés y regresa a una posición segura esperando el vuelo hacia una nueva área. Los datos pueden revisarse en tiempo real sobre el terreno, en el sitio de ensayo, o de forma segura en la nube. Los datos completos también pueden facilitarse en archivos Excel o CSV para su revisión y mantenimiento de registros.
Los sistemas Opus X4 NDE de Apellix pueden recopilar hasta 200 mediciones puntuales por hora. Diseñados para respaldar las prácticas de END 4.0, los sistemas pueden proporcionar de forma automática los datos a los sistemas de planificación de recursos institucionales (ERP), controles y servicios de mantenimiento preventivo (PMCS), sistemas de gestión de integridad (IMS) y el sistema seguro de generación de informes y datos de registro de vuelo de Apellix.
Los robots aéreos aportan ventajas a las inspecciones remotas de END
La movilidad de los robots aéreos puede ofrecer beneficios significativos cuando se implementan en inspecciones END remotas de activos a gran escala. Apellix se dota de una posición única que la lleva a aprovechar rápidamente las aplicaciones de alto valor en donde los robots aéreos salvaguardarán a los trabajadores, mejorarán los procesos de producción o mantenimiento, reducirán el tiempo de inactividad de los activos y los costos para el cliente de forma sorprendente.
Tal y como se afirma en un comunicado de prensa, Apellix tiene como objetivo «integrar la tecnología existente en [su] plataforma robótica y hacer que funcione mejor, de manera más segura, rápida y con resultados más sólidos. [La empresa] crea valor económico al mejorar el desempeño humano, eliminar o reducir la necesidad de andamiada, elevadores/ascensores, o trabajos verticales en cuerda, recuperar los activos de alto valor más rápido y mantener el predominio de la ciencia en el lugar de trabajo gracias al control computarizado y recopilación de datos. En ciertas aplicaciones, como al inspeccionar una torre de antorcha de 100 metros de altura en una refinería, [el] robot aéreo puede ahorrar 5 o 10 millones de dólares en costos de andamiada con respecto a un solo proyecto».
A medida que las industrias buscan hacer que las inspecciones sean rentables, más fáciles de ejecutar y más exhaustivas, la adopción de la robótica continúa progresando rápidamente. En realidad, se cree que el mercado de los robots de inspección alcanzará de aquí al 2030 más de 13 942 millones de dólares. Los robots aéreos controlados con precisión viabilizan la detección y previsión cautelosa de la corrosión, las fugas y los defectos en lugares de difícil acceso, manteniendo a la vez la seguridad del operador.
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