Dron jako narzędzie inspektora jakości powłok antykorozyjnych

Drony już od dawna przestały być kojarzone z urządzeniami do zastosowań stricte militarnych. Obecnie wykorzystywane są w wielu różnych branżach. Umożliwiają bezpieczny, tani, szybki i łatwy dostęp do obiektów, a ich zastosowanie ogranicza właściwie tylko wyobraźnia i wykorzystane akcesoria. Zaawansowanie techniczne dronów jest dzisiaj na poziomie do niedawna dostępnym tylko dla armii bogatszych państw, a ich coraz większa dostępność cenowa skłania do przyjrzenia się ich zastosowaniu również w branży zabezpieczeń antykorozyjnych, szczególnie obiektów wysokich i rozległych.

Drony już kilkanaście lat temu na stałe zagościły w przemyśle i są wykorzystywane w przeróżnych jego dziedzinach. Na rynku są dostępne drony, które można wykorzystać w badaniu stopnia zanieczyszczenia powietrza; w ocenie stopnia wegetacji roślin w rolnictwie; w geodezji do mapowania terenu, czy obliczaniu bilansu mas ziemi; w produkcjach filmowych; w budownictwie przy ocenie stanu konstrukcji, postępu prac, jakości i szczelności izolacji, termiki budynków. Uzbrojone w kamerę termowizyjną mogą być wykorzystywane w sytuacjach kryzysowych, np. w ratownictwie, do odszukiwania osób zaginionych w górach czy lasach. My jednak skupimy się na możliwości wykorzystania dronów w branży powłokowych zabezpieczeń antykorozyjnych.

Jak powszechnie wiadomo, branża zabezpieczeń antykorozyjnych i jej pokrewne, jak np. zabezpieczenia ogniochronne, bardzo często jest związana z pracami wysokościowymi. Zarówno same prace, jak i ich nadzór i inspekcje wymagają w wielu przypadkach zastosowania różnorakich metod dostępu. Mogą to być wszelkiego rodzaju podnośniki mechaniczne (koszowe, nożycowe, masztowe, itp.), rusztowania lub dostęp linowy.

Tego typu metody dostępu są jednak kosztowne, a im obiekt wyższy lub bardziej rozległy, tym koszty dostępu są większe. Kiedy prace antykorozyjne są wykonywane z użyciem rusztowań to dodatkowe ich wykorzystanie do nadzoru lub inspekcji nie wiąże się ze dodatkowymi kosztami. Kiedy jednak, z różnych powodów, prace wykonywane są technikami dostępu linowego lub wysokich podnośników, to organizowanie dostępu dla inspektora wiąże się już z dużymi kosztami lub przerwami w pracach w celu wykorzystania urządzeń dostępowych na czas przeprowadzenia kontroli. Podobnie w przypadku, gdy inspekcja ma na celu ocenę jakości starych powłok pod kątem ewentualnej ich renowacji, czy napraw punktowych. Koszt przygotowania metod dostępu dla przeprowadzenia inspekcji byłby często wielokrotnie wyższy od kosztu samej inspekcji. Ogromne znaczenie ma również to, że prace wysokościowe należą do prac szczególnie niebezpiecznych, a upadek z wysokości jest bardzo częstą przyczyną wypadków, na ogół ciężkich lub śmiertelnych.

W takich przypadkach pomocna jest technologia, a konkretnie zaawansowane technicznie bezzałogowe statki powietrzne, często nazywane dronami lub określane skrótem UAV (ang. unmanned aerial vehicle). Drony mogą być uzbrojone w wiele różnego rodzaju czujników i wysokiej rozdzielczości kamery termowizyjne oraz optyczne z dużym powiększeniem. Dają one możliwość dokładnego wizualnego sprawdzenia stanu konstrukcji, w tym również jej powłok malarskich. Zebrany w ten sposób materiał (filmy i zdjęcia) może być poddany ocenie już w trakcie wykonywania inspekcji, ale również zdalnie. Umożliwia to bezpieczne i wygodne przeprowadzenie oceny stopnia skorodowania w dowolnym czasie, a sam materiał do oceny nie musi być przygotowany bezpośrednio przez inspektora. Możliwy jest np. streaming wideo podczas inspekcji. Wówczas operator drona udostępnia obraz z kamery w czasie rzeczywistym inspektorowi, który jest np. w siedzibie firmy. Pozwala to nakierować operatora na newralgiczne miejsca. Do niedawna ograniczeniem zastosowania dronów był ich czas lotu. Obecne drony do zastosowań w przemyśle pozwalają już na lot praktycznie ciągły. Umożliwia to np. dron DJI Matrice 300 RTK, który na jednym zestawie baterii może latać nawet 50 min, a wraz z trzema zestawami baterii i specjalną ładowarką umożliwia ciągły lot z przerwami na wymianę baterii, które nie wymagają nawet wyłączenia drona, przez co sama wymiana trwa kilkanaście sekund. Pozwala to na wykonywanie szczegółowych inspekcji obiektów bardzo wysokich (np. wieże, maszty telekomunikacyjne…), bardzo rozległych (estakady, rafinerie, elektrownie czy linie przesyłowe), ale również obiektów o szczególnie trudnym dostępie (platformy wiertnicze czy turbiny wiatrowe na morzu).

Dron do zastosowań inspekcyjnych DJI Matrice 300 RTK.

Drony, dzięki ogromnemu postępowi technologicznemu w ostatnich latach, są bardzo bezpieczne. Wyposażone narzędzia nawigacyjne, barometry umożliwiające określanie dokładnej wysokości drona, czujniki pozycyjne i inne systemy bezpieczeństwa są łatwe w pilotażu oraz pozwalają utrzymać pozycję nawet przy prędkości wiatru, który uniemożliwia prowadzenie prac na wysokości. Wiele dronów wyposażonych jest również w systemy ostrzegawcze ADS-B, które mają za zadanie ostrzec operatora drona o pobliskim samolocie. Dostępne są również drony inspekcyjne do zastosowań w pomieszczeniach zamkniętych, jak zbiorniki czy silosy.

Zdjęcia wykonane z drona można oceniać indywidualnie, jednak w przypadku inspekcji dużych obiektów problemem może być duża liczba zdjęć. Z pomocą przychodzi wówczas fotogrametria, która umożliwia wykonanie modelu trójwymiarowego na podstawie wielu (setek, czasem tysięcy) zdjęć. Stworzony wówczas model 3D obiektu, wykonany ze zdjęć o wysokiej rozdzielczości, jest łatwy w ocenie oraz umożliwia łatwe zlokalizowanie ocenianej powierzchni – np. uszkodzenia powłoki malarskiej.

Zdjęcie górnej galerii komina o wysokości 220m.

Oczywiście dronami do zastosowań inspekcyjnych mogą latać wyłącznie osoby do tego przeszkolone. Wymagana jest również rejestracja firmy i samego operatora w Urzędzie Lotnictwa Cywilnego. Szkolenia te nie są jednak kosztowne, a procedury nie są skomplikowane. Można również skorzystać z firmy, która świadczy usługi inspekcyjne z wykorzystaniem zaawansowanych dronów przemysłowych. Taką firmą jest np. DAAS Sp. z o.o., która zatrudnia wykwalifikowanych operatorów bezzałogowych statków powietrznych oraz jest zarejestrowanym w ULC operatorem UAV. Firma zatrudnia również inspektorów jakości powłok antykorozyjnych FROSIO i TUV, którzy mogą przeprowadzić ocenę zebranych materiałów.

Na rynku pojawiają się już drony, które umożliwiają stabilny lot z obciążeniem bocznym. Zatem kwestią czasu jest powstanie urządzeń umożliwiających przeprowadzenie testów jakości powłok malarskich, takich jak „pull-off” czy pomiar grubości suchej powłoki. Wszystko to powoduje, że w najbliższych latach dron może się okazać standardowym narzędziem inspektora jakości powłok antykorozyjnych, wykonującego swoje zadania na wszelkiego rodzaju budowach, na obiektach wysokich, rozległych czy w przestrzeniach zamkniętych. Jego wykorzystanie jest możliwe na każdym etapie inwestycji. Począwszy od oceny stanu powłok malarskich w celu podjęcia decyzji o jej ewentualnej renowacji lub naprawach punktowych, poprzez ocenę postępów prac do końcowej kontroli i odbioru powłok malarskich. Umożliwia wykonanie inspekcji w sposób bardziej bezpieczny, szybszy oraz o wiele bardziej ekonomiczny w porównaniu do tradycyjnych metod dostępu, a zebrane w ten sposób materiały są o wiele lepszej jakości i umożliwiają ich wykorzystanie również przez inżynierów innych specjalności.

Dawid Starzyczny
Prezes Zarządu, DAAS Sp. z o.o.