Apellix™ tiene sotto controllo la corrosione mediante i droni. Conosciuti anche come aeromobili a pilotaggio remoto o robot aerei, i droni sono controllati mediante software per il volo e l'automazione di precisione.
Con sede a Jacksonville in Florida (USA), questa azienda è un fornitore OEM Olympus e ha integrato il nostro misuratore di spessori a ultrasuoni 38DL PLUS™ (38DLP™) sul proprio sistema con drone, in modo da misurare automaticamente lo spessore di vernice, acciaio e altri metalli. Abbiamo incontrato Bob Dahlstrom, CEO di Appelix, per avere maggior informazioni sul sistema e sul suo funzionamento.
Combinazione tra controlli non distruttivi e droni
Apellix ha iniziato con i processi automatici di verniciatura, rivestimento, pulizia e preparazione delle superfici. Nel corso del tempo l'azienda ha espresso la necessità di orientarsi verso la misura di spessori di vernici su impianti industriali in acciaio e altri metalli. Questi includono:
- Infrastrutture come ponti e dighe
- Centrali energetiche per Oil & Gas
- Strutture produttiva
- Mezzi nautici
L'azienda si è sviluppata nel settore dei controlli non distruttivi (NDT - nondestructive testing) mediante droni per la misura automatizzata di spessori di vernici, in modo sicuro e affidabile.
La sicurezza rappresenta la maggiore priorità nel settore Oil & Gas e gli arresti non pianificati risultano costosi. Un completo programma di controllo non distruttivo è importante per garantire la sicurezza delle persone e dell'ambiente o per assicurare l'efficienza operativa delle infrastrutture. Il controllo a ultrasuoni è un metodo NDT ampiamente accettato per misurare lo spessore residuo della parete e eseguire l'ispezione della corrosione. Uno dei principali vantaggi della tecnologia dei controlli a ultrasuoni è rappresentato dalla possibilità di realizzare, in modo facile e veloce, misure di spessori da un lato di una componente senza bisogno di sezionarla.
Per realizzare delle misure di spessori a ultrasuoni e ispezionare la corrosione mediante un sistema con drone è stato necessario utilizzare un misuratore di spessori a ultrasuoni portatile, robusto e affidabile. Per questo scopo Apellix ha deciso di impiegare il misuratore 38DLP Olympus. Bob Dahlstrom afferma: "Il 38DLP rappresenta il preferenziale standard per l'industria e abbiamo ricevuto richieste da parte dei clienti di utilizzare il misuratore di spessori Olympus".
Modalità di rilevamento della corrosione mediante i misuratori di spessori a ultrasuoni
I misuratori di spessori a ultrasuoni sono spesso usati dagli operatori per determinare lo spessore di una componente accessibile da un solo lato (es: tubazione o serbatoio di stoccaggio fuori terra) oppure nel caso in cui una semplice misura meccanica risulta impossibile o non pratica a causa delle dimensioni della componente o dei limiti di accessibilità.
I misuratori di spessore a ultrasuoni funzionano attraverso la misura molto precisa del tempo necessario a un impulso sonoro generato da una sonda (trasduttore a ultrasuoni) a attraversare una componente da ispezionare e ad essere riflesso dalla superficie opposta. I controlli a ultrasuoni di metalli corrosi sono in genere realizzati con trasduttori a doppio elemento. Visto che le onde sonore sono riflesse dai limiti del materiale, la misura dello spessore di una componente da ispezionare è possibile attraverso l'acquisizione del tempo di durata dell'eco proveniente dal lato lontano, con modalità simili alla misura delle distanze con radar o sonar.
Prima di tutto sicurezza: Contributo dei droni alla sicurezza
La piattaforma con drone Apellix combina la precisione, l'affidabilità e l'efficienza costante di un robot con le capacità di volo di un drone, in modo da assicurare una manutenzione e un controllo conveniente di punti difficili da raggiungere (es: ambienti potenzialmente rischiosi in Zona 2 ATEX).
L'ispezione a certe altezze risulta un'operazione costosa, lenta e pericolosa. Il sistema Apellix elimina la necessità di utilizzo di cestelli elevatori, impalcature o funi.
Bob Dahlstrom spiega: "Le ispezioni industriali sono necessarie e critiche, tuttavia possono essere pericolose e costose. I sistemi con droni di ispezione e automazione aiutano le aziende a migliorare la sicurezza e a ridurre i costi. Incrementiamo la sicurezza delle aree industriali programmando i droni a eseguire delle operazioni in ambienti pericolosi, garantendo la sicurezza degli operatori".
Componenti principali dei sistemi con droni Apellix
Sistema Apellix Opus X4 NDE
I droni operano in modo ottimale a certe altezze ma non sono progettati per eseguire operazioni ripetitive. I robot industriali possono eseguire operazioni ripetitive in sicurezza per lunghi periodi di tempo, tuttavia non sono in grado di volare.
Apellix ha creato un sistema con drone brevettato. È rappresentato da un drone personalizzato di qualità industriale dotato di:
- Sistema array a sensore multi-modale (integrazione di fusione dei sensori e dispositivi di sensibilità per il rilevamento del contatto e il posizionamento)
- Computer completo integrato
- Software personalizzato per il volo automatico sulle pareti da misurare
Il drone include un braccio robotico articolato con un effettore terminale, un dispositivo all'estremità del braccio che entra fisicamente in contatto con l'elemento da controllare. L'effettore terminale contiene l'apparecchiatura di misura per l'ispezione, come un trasduttore a doppio elemento a ultrasuoni per la misura di spessori.
Cosa s'intende per volo autonomo?
Per voli autonomi si fa riferimento agli aeromobili in grado di volare in modo indipendente. Attraverso i voli autonomi con il sistema con drone Appelix, il pilota (es: operatore) posiziona l'aeromobile in prossimità del target di ispezione e seleziona Start (avvia) nell'interfaccia utente. Il computer integrato prende il controllo del volo e dell'ispezione prima che l'aeromobile ritorni nella postazione di partenza o nell'area di sicurezza, in modo da ricevere ulteriori istruzioni.
Il misuratore 38DLP esegue ispezioni e misure mediante la tecnologia di misura di spessori a ultrasuoni. Il sistema con drone somministra automaticamente accoppiante sull'estremità della sonda a doppio elemento, prima di ogni misura a contatto e prima di posizionare la sonda contro una parete. L'interfaccia utente include un'opzione per il pilota di aggiunta supplementare di accoppiante, nel caso in cui si rivelasse necessario.
Per eseguire delle misure, il pilota manovra l'aeromobile verso una desiderata area di ispezione e attiva il volo autonomo. In seguito il computer integrato programma il volo dell'aeromobile sull'elemento da ispezionare e instaura un contatto per acquisire le misure.
Una volta che sono state acquisite delle misure sufficienti, l'aeromobile si sposta dalla parete target e ritorna nella posizione di sicurezza aspettando di volare su una nuova area. I dati possono essere consultati in tempo reale sul posto o mediante il Cloud in modo sicuro. I dati completi sono inoltre disponibili come fiel Excel o CSV a fini di consultazione o documentazione.
I sistemi Apellix Opus X4 NDE possono acquisire fino a 200 misure puntuali all'ora. Progettati per supportare procedure NDE 4.0, i sistemi possono automaticamente implementare i dati in: sistemi ERP (entreprise resource planning); sistemi PCMS (preventive maintenance checks and services); sistemi IMS (integrity management systems); sistemi sicuri Apellix per i dati di registro dei voli e di generazione dei report.
Vantaggi supplementari delle ispezioni NDT in remoto mediante i droni
La mobilità dei droni possono offrire dei vantaggi significativi quando si realizzano delle ispezioni NDT in remoto di impianti di grandi dimensioni. Apellix è in una condizione ideale per realizzare velocemente applicazioni di alto valore dove i droni mantengono in sicurezza gli operatori, migliorano i processi di produzione, migliorano le procedure di manutenzione, riducono i tempi di arresto degli impianti e riducono significativamente i costi dei clienti.
Come affermato in un comunicato stampa, Apellix ha il seguente obiettivo: "Integrare l'esistente tecnologia nella nostra piattaforma robotica e rendere l'operatività migliore, più sicura, più veloce e più affidabile in termini di risultati. Creiamo un valore economico: migliorando l'efficienza degli operatori; eliminando o riducendo l'esigenza di cestelli elevatori, impalcature o funi; ispezionando impianti di elevato valore in modo più veloce; introducendo un approccio scientifico nell'area di ispezione attraverso il controllo e l'acquisizione dei dati mediante computer. In determinate applicazioni come l'ispezione di ciminiere di raffinerie alte 100 m, i nostri droni permettono di risparmiare dai 5 ai 10 milioni di dollari per i costi degli arresti di produzione e fino a un milione di dollari per i costi delle impalcature su un singolo progetto".
Visto che l'industria è orientata verso ispezioni convenienti, facili da eseguire e più precise, l'impiego di sistemi robotici continua a crescere rapidamente. Infatti, il settore per i robot per le ispezioni è previsto che raggiunga un giro d'affari di 13 942,5 milioni di dollari nel 2030. I droni controllati con precisione possono facilitare il rilevamento e la previsione in modo preciso di corrosione, perdite e difetti in punti a difficile accessibilità, mantenendo l'operatore in condizioni di sicurezza.
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