Inspektion von Prozessanlagen: Ausrüstung sehen, die nicht stillstehen kann, ohne Gerüst

Die Alterung von Anlagen gliedert sich in Metallverlust (äußere Korrosion, Korrosion unter Isolierung (CUI), innere Wanddickenabnahme), Hitze- und Druckschäden (Kriechen, thermische Ermüdung, Zerfall der Feuerfestauskleidung) und bauliche Alterung (korrodierte Stahlrahmen, abgeplatzter Brandschutz, gerissene Fundamente). Alle schreiten dort voran, wo Regenwasser, Salz, Temperaturwechsel und wiederholter Betrieb zusammentreffen.

Japanische Anlagen fallen je nach den gehandhabten Stoffen unter mehrere Gesetze: den High Pressure Gas Safety Act (Sicherheitsinspektionen und periodische Eigeninspektionen von Gasanlagen), den Fire Service Act (Gefahrstoffanlagen und Tanks), den Industrial Safety and Health Act (Leistungsprüfung von Kesseln und Druckbehältern) und für große Komplexe den Act on the Prevention of Disasters in Petroleum Industrial Complexes. Ein Großteil der Inspektion ist auf Turnarounds abgestimmt, geplante Stillstände alle paar Jahre.

Die Zugangsmittel werden zu Kosten und Dauer des Stillstands. Hohe Kolonnen und Fackeln brauchen Gerüste, Seilzugang oder Hubarbeitsbühnen. Behälterinnenräume müssen abgefahren, abgekühlt, gespült und auf Gas geprüft werden, bevor jemand hineingeht. Gerüste machen oft einen großen Teil der Turnaround-Kosten aus.

Die andere Last sind die Menschen. Viele japanische Anlagen wurden in der Hochwachstumsära gebaut und altern, während erfahrene Ingenieure nach und nach in den Ruhestand gehen. Weniger Menschen müssen mehr Ausrüstung in kürzeren Stillständen prüfen.

Der Drohneneinsatz in Anlagen teilt sich in die Außenseite im laufenden Betrieb betrachten und das Innere während Stillständen betrachten. Eine brennende Fackelspitze aufzunehmen ist etwas, das nur Drohnen mühelos können.

In Japan hat ein Versuch Drohnen im Inneren eines stillgelegten Schweröltanks fliegen lassen, um zu prüfen, ob Bildmaterial die gesetzlich vorgeschriebene Sichtprüfung ersetzen kann. Das Ergebnis: Drohnen eignen sich für ein erstes Screening von Korrosion und Ablagerungen, können aber die quantitative Bewertung wie die Tiefe nicht ersetzen. Erkunden und Eingrenzen während eines Stillstands ist ihr heutiger Platz.

Eine Anlage ist einer der anspruchsvollsten Orte für eine Drohne: Bereiche, in denen brennbares Gas vorhanden sein kann, heiße Ausrüstung, von Stahl umschlossene Räume und Behälterinnenräume ohne GNSS. Übersehen Sie nur eines davon, bleibt der Unfall nicht beim Fluggerät stehen.

• Explosionsfähige Atmosphären: Handelsübliche Drohnen sind nicht explosionsgeschützt. In Ex-Bereichen fliegen Sie nur, wenn die Anlage abgeschaltet und gasfrei ist, oder von außerhalb der Zone. Zertifizierte Ex-Drohnen sind weltweit weiterhin selten. Explosionsfähige Atmosphären
• Hitze: Fackeln, Öfen und Schornsteine strahlen Wärme ab und schicken heiße Abgase nach oben. Halten Sie Abstand und zoomen Sie heran; behalten Sie die Temperatur des Fluggeräts im Blick. Hitze
• Ohne GNSS-Empfang: In Behältern und Kolonnen und unter Rohrbrücken gibt es kein GNSS. Wählen Sie Fluggeräte, die sich mit Kameras oder LiDAR lokalisieren. Umgebungen ohne GNSS-Empfang
• Enge Räume: Behälter und Mannlöcher sind eng und dunkel. Sie brauchen kollisionstolerante Drohnen mit Schutzkäfig und Beleuchtung. Enge Räume
• Magnetische Störung: Nahe Stahlkolonnen und -gerüsten lügt der Kompass. Seien Sie bereit, in Modi zu fliegen, die nicht auf den magnetischen Kurs angewiesen sind. Magnetische Störung

Bilder sind erst nützlich, wenn sie mit Anlagenregister und Inspektionsplan verbunden sind. Können Sie nicht sagen, welche Kolonne, auf welcher Höhe und in welche Richtung ein Foto zeigt, können Sie es weder mit dem letzten Mal vergleichen noch entscheiden, wo als Nächstes zu inspizieren ist.

Im März 2019 haben Japans METI, die Fire and Disaster Management Agency und das Ministry of Health, Labour and Welfare über ihre gemeinsame Verbindungskonferenz Leitlinien für den sicheren Drohnenbetrieb in Anlagen herausgegeben, im März 2020 als Version 2.0 überarbeitet. Sie legen Bedingungen für den Drohneneinsatz in explosionsgefährdeten Bereichen und Sicherheitsmaßnahmen nahe laufender Ausrüstung fest. Wie weit Drohnenbilder auf die gesetzliche Inspektion angerechnet werden, hängt von Inspektionsart und zuständiger Behörde ab; klären Sie es vorab.

Im Ausland verlangt der US-Standard OSHA Process Safety Management (PSM) Inspektionen der mechanischen Integrität, üblicherweise nach Branchenregelwerken wie API 510 (Druckbehälter), API 570 (Rohrleitungen) und API 653 (Tanks). Regime wie das britische COMAH erfassen Betriebe mit Großgefahren. Explosionsgeschützte Ausrüstung wird nach ATEX der EU oder dem internationalen IECEx-System zertifiziert.

Flugregeln gelten getrennt davon. Außenbereiche von Anlagen fallen unter das Luftfahrtrecht, und Flüge innerhalb von 30 m zu Personen oder Eigentum brauchen eine Erlaubnis oder Zustimmung. Vollständig geschlossene Innenräume liegen in der Regel außerhalb der Luftfahrtregeln, Gebäude mit großen Öffnungen erfordern jedoch Augenmaß. Vergleichen Sie Länder in den Vorschriften weltweit.

• Unter der Isolierung: CUI lässt sich nur durch Entfernen der Isolierung oder mit anderer ZfP (Radiografie, geführte Wellen usw.) finden. Wärmebilder geben Hinweise, keine Antworten.
• Quantitative Bewertung: Korrosionstiefe und Wanddicke lassen sich nicht aus Fotos messen. Kontakt-Ultraschalldrohnen gibt es, aber sie erreichen nicht jede Stelle.
• Flüge in aktiven Ex-Bereichen: Fliegen Sie nie eine gewöhnliche Drohne dort, wo brennbares Gas vorhanden sein kann.
• Menschliches Befahren überflüssig machen: Für Endkontrollen und Reparaturen müssen weiterhin Menschen hinein.
• Bewertung und Verantwortung: Die Beurteilung der Restlebensdauer und des Weiterbetriebs liegt bei der für die Anlage verantwortlichen Person.

In einer Ecke des petrochemischen Komplexes steht eine Drohne in einer explosionsgeschützten Station. Jeden Morgen fährt sie auf fester Route die Kolonnen und Stahlrahmen ab, nimmt die Fackelspitze auf, protokolliert Hotspots an der Isolierung und kehrt zurück. Vor jedem Turnaround erkundet sie die Behälterinnenräume und erstellt eine Liste, wo Gerüste tatsächlich nötig sind. Das ist das Bild, das unsere Redaktion erwartet.

Menschen steigen nur dort hinauf, wo sich eine Bestätigung lohnt. Sie lesen Korrosionsraten ab, setzen Betriebsgrenzen und planen den nächsten Turnaround. Die Inspektion wandelt sich vom Betreten gefährlicher Orte zur Sorge um das ganze Leben der Anlage.