Inspekcje termowizyjne rurociągów za pomocą UAV

Rurociąg – „przewód rurowy do przesyłania cieczy lub gazów na znaczne odległości”. W tym artykule zajmiemy się tematem inspekcji rurociągów przenoszących gazy, ciecze o różnej od powietrza temperaturze przy użyciu UAV i termowizji.  Dzięki użyciu termowizji zamontowanej pod pojazdem bezzałogowym, możemy zlokalizować różnego rodzaju defekty infrastruktury np. ubytki w izolacji obiektu lub wyciek transportowanego surowca. W wielu przypadkach wycieki czy inne usterki mogą być z powodzeniem wykryte również w rurociągach podziemnych m.in. sieciach ciepłowniczych.

W praktyce mówimy tu o transporcie między innymi ciepłej wody, gorącej pary, gazu czy ropy naftowej. Ale również różnego rodzaju chemikaliów, rzeczy związanych z przemysłem spożywczym, energetycznym czy górniczym. Co więcej w wielu przypadkach rurociągi transportują nie tylko samą substancję, ale również ciepło przeznaczone do późniejszego wykorzystania.

Jednym słowem, aby transport przykładowej substancji przebiegał bez większych problemów, infrastruktura musi spełniać wiele różnych wymagań. Przede wszystkim, ważny jest tu stan izolacji rurociągu a także miejsca ewentualnej utraty ciśnienia. Cały system transportu rurowego musi być kompletnie szczelny, ponieważ jakikolwiek wyciek to nie tylko gigantyczne straty transportowanej substancji, ale również energii, finansów no i oczywiście ryzyko katastrofy ekologicznej.

Problemy z infrastrukturą rurociągową mogą mieć wiele przyczyn. Między innymi zły projekt sieci, niewłaściwie dobrane materiały z których skonstruowany jest rurociąg, wiekowość instalacji, zużycie podczas eksploatacji lub po prostu żywioły i katastrofy naturalne.

W związku z powyższym ryzykiem, infrastruktura rurociągowa poddawana jest regularnym inspekcjom. Niestety, w praktyce wiadomo, że miejsca w których występuje największe ryzyko uszkodzeń, umieszczone są w najtrudniej dostępnych obszarach. Rury są najczęściej usytuowane pod ziemią lub ciągną się przez wiele kilometrów przez bardzo trudno dostępne dla człowieka tereny.

Jednym słowem, jest praktycznie nie możliwym sprawdzenie infrastruktury przez człowieka ręcznie czy pieszo w wielu z tych miejsc. Wychodząc na przeciw tym wyzwaniom, na świecie pojawiły się powietrzne inspekcje rurociągów wykorzystujące do tego celu UAV.  Drony mogą bowiem bez większego problemu przelecieć nad rozległą infrastrukturą zbierając zdjęcia i filmy zarówno o wysokiej rozdzielczości jak i termalne a także przekazywać dany obraz w czasie rzeczywistym do zainteresowanych osób.

Pilot pojazdu bezzałogowego może na bieżąco monitorować przebieg danej inspekcji lokalizując dokładnie miejsce ewentualnej usterki. Informacje o defekcie zbierane są za pomocą filmów i zdjęć termowizyjnych a następnie przekazywane zespołom interwencyjnym lub inżynierom.

Dzięki zwykłym kamerom wizyjnym o wysokiej rozdzielczości możemy wykryć jedynie wizualne defekty w infrastrukturze. Jest to oczywiście bardzo pomocne, natomiast prawdziwe możliwości daje nam dopiero inspekcja przy użyciu kamery termowizyjnej. Tego typu urządzenia bez problemu są w stanie wykryć ubytki w grubości izolacji czy braki w jej pokryciu za pomocą promieniowania cieplnego danego obiektu. To zaś w nie bagatelny sposób przyczynia się do uniknięcia wielu niepotrzebnych strat czy nawet katastrof ekologicznych związanych z awarią rurociągu. Ratując przy tym niekiedy wiele istnień ludzkich.

Na bazie różnic w temperaturze na danym obiekcie jesteśmy wstanie wykryć wiele usterek. W bardzo łatwy sposób można zlokalizować miejsca w których zniszczona jest izolacja i w których występują ubytki cieplne.  Przy instalacjach podziemnych jesteśmy wstanie zlokalizować ich dokładne położenie, zgodność z planami, ale przede wszystkim wycieki i zniszczenia w izolacji. W przypadku jakiegokolwiek wycieku, ciepło w znacznie większej mierze przekazywane jest do gleby, która to wykazuje duże różnice w temperaturze. Dzięki temu nie jest już konieczne przekopywanie dużej części terenu w poszukiwaniu konkretnego miejsca przecieku. To zaś przekłada się bezpośrednio na redukcje czasu i budżetu, związanych z daną awarią. Jednak czułe kamery termowizyjne są wstanie wykryć znacznie więcej, konkretnie nawet małe różnice w temperaturze na danym rurociągu. W takiej sytuacji naprawa czy serwis danego fragmentu może zapobiec późniejszym problemom takim jak wyżej wspomniane wycieki.

Podsumowując, dobrej klasy sprzęt termowizyjny do użycia przy pomocy dronów, daje nam bardzo wiele nowych możliwości. Przyczynia się również do znacznego zminimalizowania kosztów związanych z utrzymaniem infrastruktury i zapobiega tragicznym w skutkach sytuacjom. Wiąże się jednak ze znacznym wydatkiem na same kamery termowizyjne co często ogranicza liczbę usługodawców w danym regionie. W następnym artykule opisujemy również, kilka innych zastosowań termowizji w naszych pojazdach UAV.