Lagertankinspektion: beide Seiten der Stahlwand sehen, ohne Menschen hineinzuschicken

Die meiste Alterung von Stahllagertanks ist Korrosion. Der Boden wird von der Erdseite und von Wasser und Schlamm angegriffen, die sich obenauf absetzen. Der Mantel verwittert außen, und wo Wasser unter die Isolierung gelangt, wächst unsichtbar Korrosion unter Isolierung (CUI). Schweißnahtrisse, Verformung durch ungleichmäßige Fundamentsetzung und Probleme mit Schwimmdächern sind die anderen Hauptwege zu schwerem Versagen.

Auch Erdbeben spielen eine Rolle. Beim Tokachi-oki-Erdbeben 2003 löste langperiodische Bodenbewegung ein Schwappen des gelagerten Öls aus und führte in Tomakomai zu Bränden an Schwimmdachtanks. Der Zustand von Schwimmdächern und Randdichtungen ist genau das, worauf die routinemäßige Inspektion achten sollte.

Es gibt zwei Arten der Inspektion: die äußere Inspektion bei laufendem Betrieb und die Inspektion außer Betrieb (innere Inspektion) nach der Entleerung. Für die innere Inspektion wird das Produkt abgelassen, der Schlamm entfernt, der Dampf ausgetrieben (Gasfreimachung) sowie Sauerstoff und brennbares Gas gemessen, bevor jemand den Tank betreten darf. Bei einem großen Tank kann der gesamte Zyklus Monate dauern.

Die größten Kosten sind verlorene Betriebszeit und die Gefahr des Einstiegs. Einen Tank außer Betrieb zu nehmen, stört Lager- und Versandpläne. Unfälle durch Sauerstoffmangel und giftige Gase in engen Räumen wiederholen sich in Japan und weltweit. Die Zeit zu verkürzen, die Menschen im Inneren verbringen, ist das zentrale Problem der Tankinspektion.

Die Aufgabe der Drohne ist es, anstelle von Menschen Augen an hohe Stellen und in den offenen Innenraum zu tragen. Außen fliegt sie bei laufendem Betrieb; innen fliegt sie nach dem Öffnen und bevor jemand einsteigt. Jede Aufgabe braucht ihr eigenes Fluggerät und ihre eigenen Sensoren.

Bei einem zylindrischen Tank ist das Grundmuster das Umkreisen in überlappenden horizontalen Bändern auf verschiedenen Höhen. Die Bilder lassen sich zu einer Abwicklung der Tankwand entrollen, sodass Korrosion nach Schuss und Richtung erfasst wird. Innen wird der Ablauf zu „erst alles per Drohne erfassen, dann nur dort einrüsten, wo es nötig ist“ – was den Gerüstumfang selbst verringert.

Das Innere eines Tanks ist ein harter Ort für eine Drohne. Stahlwände blockieren GNSS, Stahl verzerrt das Magnetfeld, sodass dem Kompass nicht zu trauen ist, und ohne Beleuchtung ist es stockdunkel. Selbst nach der Gasfreimachung bleiben Restdämpfe und Sauerstoffmangel ein Thema. Außen kann das Tanklager selbst ein explosionsgefährdeter Bereich sein, in dem brennbare Dämpfe auftreten können.

• Enger Raum: Verwenden Sie eine kollisionstolerante Drohne mit Schutzkäfig, die durch das Mannloch passt. Enge Räume
• Dunkelheit: Fliegen Sie mit Bordbeleuchtung und fester Belichtung; ändern Sie den Winkel, wo die Wände Blendlicht zurückwerfen. Dunkelheit
• Ohne GNSS-Empfang: Wählen Sie Fluggeräte, die sich über Kameras oder LiDAR lokalisieren, und rechnen Sie damit, dass strukturlose Wände die Schätzung verschlechtern. Ohne GNSS-Empfang
• Magnetische Störung: Verwenden Sie Flugmodi, die nicht vom magnetischen Kurs abhängen, und prüfen Sie die Sensoren vor dem Start. Magnetische Störung
• Explosionsfähige Atmosphären: gewöhnliche Drohnen sind nicht explosionsgeschützt. Messen Sie Gas und binden Sie den Flug in das Arbeitsfreigabeverfahren ein. Explosionsfähige Atmosphären
• Sauerstoffmangel & giftige Gase: manche Teams schicken zuerst eine Drohne mit Gasdetektor hinein, als Prüfung, bevor Menschen eintreten. Sauerstoffmangel & giftige Gase

Tankinspektion endet immer bei Wanddicke und Korrosionsrate: wie viel Metall verloren ist, wie schnell es schwindet und wann der Tank das nächste Mal geöffnet werden muss. Bilder und 3D-Daten sammeln diese Nachweise schneller; die Entscheidung über Bestehen oder Nichtbestehen und das nächste Intervall liegt beim verantwortlichen Prüfer.

In Japan werden Tanks, in denen Erdöl und andere Gefahrstoffe gelagert werden, nach dem Fire Service Act als Außentanklager reguliert und müssen regelmäßig geprüft werden. Spezifizierte Außentanklager ab 1.000 kL unterliegen je nach Größe einer inneren Inspektion nach dem Öffnen sowie Sicherheitsprüfungen durch die örtliche Behörde, wobei die Intervalle von den angewandten Schutzmaßnahmen abhängen (zum Beispiel innere Inspektion von Tanks mit 1.000–10.000 kL grundsätzlich innerhalb von 13 Jahren, oder 15 Jahren bei angemeldeten Lagerverwaltungsmaßnahmen). Kugelförmige LPG-Tanks und Ähnliches fallen unter den High Pressure Gas Safety Act.

Für Flüge in Industrieanlagen haben METI, die Fire and Disaster Management Agency und das MHLW Leitlinien für den sicheren Drohnenbetrieb in Anlagen herausgegeben. Sie behandeln Flüge nahe explosionsgefährdeten Bereichen, Gasdetektion und Abbruchentscheidungen und dienen als Grundlage für Standortregeln.

Im Ausland ist API 653 (Inspektion, Reparatur, Änderung und Rekonstruktion oberirdischer Tanks) weit verbreitet und verlangt unter anderem eine äußere Sichtprüfung durch einen autorisierten Prüfer in Abständen von höchstens fünf Jahren. Im Vereinigten Königreich spielt EEMUA 159 eine ähnliche Rolle. Beide legen fest, was, von wem und wie oft geprüft wird; die Drohne ist ein Werkzeug innerhalb dieses Rahmens. Vergleichen Sie die Flugregeln in den Regelungen weltweit.

• Bodenunterseite: bodenseitige Korrosion ist für Kameras unsichtbar. Sie erfordert nach dem Öffnen eine magnetische oder Ultraschallprüfung oder im Betrieb Verfahren wie die Schallemissionsprüfung.
• Unter der Isolierung: um etwas zu sehen, müssen Sie die Isolierung entfernen. Wärmebilder können andeuten, wo Wasser eingedrungen ist, aber keinen Metallverlust messen.
• Innere Schweißnahtfehler: Risstiefe und innere Fehler erfordern Ultraschall oder andere ZfP.
• Flüge mit erforderlichem Explosionsschutz: gewöhnliche Fluggeräte dürfen nicht in oder direkt neben einem Tank im Betrieb fliegen.
• Reinigung und Gasfreimachung: der Tank muss vor einem Innenflug weiterhin entleert und gereinigt werden. Drohnen ersparen diese Arbeit nicht.
• Entscheidungen über Bestehen/Nichtbestehen: die Bewertung der Wanddicke, die Reparaturentscheidung und die Unterzeichnung der gesetzlichen Aufzeichnung bleiben bei Menschen.

Am Rand des Tanklagers steht ein Drohnenhangar. Einmal pro Woche fliegt eine Drohne eine feste Route um jeden Tank und fotografiert Dachneigung, Dichtungszustand und Wandbeschichtungen aus denselben Winkeln wie beim letzten Mal. Nach einem Erdbeben ist jedes Schwimmdach geprüft, bevor jemand eine Treppe hinaufsteigt.

Am Tag des Öffnens ist das Erste, was hineingeht, eine Drohne im Schutzkäfig. Sie misst Gas, bildet jede Innenfläche ab und hinterlässt eine 3D-Aufzeichnung. Menschen gehen nur hinein, um Wanddicken zu messen und zu reparieren. Das ist unsere redaktionelle Sicht – und wir erwarten, dass der Boden auch dann noch von anderen Technologien und menschlichen Händen abhängen wird.