Inspección de plantas de proceso: ver equipos que no pueden pararse, sin andamios

El deterioro de una planta se divide en pérdida de metal (corrosión externa, corrosión bajo aislamiento (CUI), adelgazamiento interno de pared), daño por calor y presión (fluencia, fatiga térmica, degradación del refractario) y deterioro estructural (estructuras de acero corroídas, protección ignífuga desprendida, cimentaciones agrietadas). Todos avanzan donde confluyen agua de lluvia, sal, ciclos térmicos y operación repetida.

Las plantas japonesas se rigen por varias leyes según lo que manejan: la High Pressure Gas Safety Act (inspecciones de seguridad y autoinspecciones periódicas de equipos de gas), la Fire Service Act (instalaciones y tanques de materiales peligrosos), la Industrial Safety and Health Act (inspección de rendimiento de calderas y recipientes a presión) y, para grandes complejos, la Act on the Prevention of Disasters in Petroleum Industrial Complexes. Gran parte de la inspección se programa en las paradas programadas (turnarounds), que se realizan cada pocos años.

Los medios de acceso se convierten en el coste y la duración de la parada. Las columnas altas y las antorchas necesitan andamios, acceso por cuerda o plataformas elevadoras. El interior de los recipientes debe pararse, enfriarse, purgarse y comprobarse la ausencia de gas antes de que alguien entre. El andamiaje suele llevarse una gran parte del coste de la parada.

El otro dolor son las personas. Muchas plantas japonesas se construyeron en la era de alto crecimiento y envejecen, mientras los ingenieros veteranos siguen jubilándose. Menos personas deben inspeccionar más equipos en paradas más cortas.

El uso de drones en plantas se divide en mirar el exterior en funcionamiento y mirar el interior durante las paradas. Fotografiar la punta de una antorcha encendida es algo que solo los drones pueden hacer con facilidad.

En Japón, un ensayo voló drones dentro de un tanque de fuelóleo inactivo para ver si las imágenes podían sustituir la inspección visual exigida por ley. La conclusión: los drones sirven para un primer cribado de corrosión e incrustaciones pero no pueden sustituir la evaluación cuantitativa, como la profundidad. Explorar y acotar durante una parada es donde se sitúan hoy.

Una planta es uno de los lugares más exigentes para un dron: zonas donde puede haber gas inflamable, equipos calientes, espacios rodeados de acero e interiores de recipientes sin GNSS. Si falla en uno solo, el accidente no se detendrá en la aeronave.

• Atmósferas explosivas: los drones comerciales no son antideflagrantes. En zonas peligrosas, vuele solo cuando la unidad esté parada y libre de gas, o desde fuera de la zona. Los drones antideflagrantes certificados siguen siendo raros en todo el mundo. Atmósferas explosivas
• Calor: antorchas, hornos y chimeneas irradian calor y envían gases calientes hacia arriba. Mantenga la distancia y use el zoom; vigile la temperatura de la aeronave. Calor
• Sin GNSS: dentro de recipientes y columnas y bajo los racks de tuberías no hay GNSS. Elija aeronaves que se posicionen con cámaras o LiDAR. Entornos sin GNSS
• Espacios confinados: los recipientes y las bocas de hombre son estrechos y oscuros. Necesita drones con jaula, tolerantes a colisiones, e iluminación. Espacios confinados
• Perturbación magnética: las brújulas mienten cerca de columnas y estructuras de acero. Esté preparado para volar en modos que no dependan del rumbo magnético. Perturbación magnética

Las imágenes solo son útiles cuando se conectan con el registro de equipos y el plan de inspección. Si no puede decir qué columna, a qué elevación y mirando en qué dirección muestra una foto, no puede compararla con la vez anterior ni decidir dónde inspeccionar después.

En marzo de 2019, el METI de Japón, la Fire and Disaster Management Agency y el Ministerio de Salud, Trabajo y Bienestar, a través de su conferencia de enlace conjunta, publicaron directrices para la operación segura de drones en plantas, revisadas como versión 2.0 en marzo de 2020. Establecen las condiciones para usar drones en zonas peligrosas y las medidas de seguridad cerca de equipos en funcionamiento. Hasta qué punto las imágenes de dron pueden contar para la inspección reglamentaria depende del tipo de inspección y de la autoridad competente, así que compruébelo de antemano.

En el extranjero, la norma OSHA Process Safety Management (PSM) de EE. UU. exige inspección de integridad mecánica, realizada normalmente según códigos del sector como API 510 (recipientes a presión), API 570 (tuberías) y API 653 (tanques). Regímenes como el COMAH del Reino Unido cubren los emplazamientos de riesgo mayor. Los equipos antideflagrantes se certifican según ATEX de la UE o el esquema internacional IECEx.

Las reglas de vuelo se aplican por separado. Las zonas exteriores de la planta se rigen por la ley de aviación, y los vuelos a menos de 30 m de personas o propiedades necesitan permiso o aprobación. Los espacios interiores totalmente cerrados quedan por lo general fuera de las reglas de aviación, pero los edificios con grandes aberturas requieren criterio. Compare países en regulaciones del mundo.

• Bajo el aislamiento: la CUI solo se detecta retirando el aislamiento o con otros END (radiografía, ondas guiadas, etc.). Las imágenes térmicas dan pistas, no respuestas.
• Evaluación cuantitativa: la profundidad de la corrosión y el espesor de pared no se pueden medir en fotos. Existen drones de ultrasonidos por contacto, pero no llegan a todas partes.
• Volar en zonas peligrosas en operación: nunca vuele un dron ordinario donde pueda haber gas inflamable.
• Eliminar la entrada de personas: las personas seguirán teniendo que entrar para las comprobaciones finales y las reparaciones.
• Calificación y responsabilidad: juzgar la vida restante y si seguir operando corresponde a la persona responsable del equipo.

En un rincón del complejo petroquímico hay un dron en una estación antideflagrante. Cada mañana recorre columnas y estructuras por una ruta fija, fotografía la punta de la antorcha, registra puntos calientes del aislamiento y regresa. Antes de cada parada explora el interior de los recipientes y produce una lista de dónde hace falta realmente andamio. Esa es la imagen que esperan nuestros editores.

Las personas suben solo donde merece la pena confirmar. Leen tasas de corrosión, fijan límites de operación y planifican la siguiente parada. La inspección pasa de entrar en lugares peligrosos a cuidar toda la vida de la planta.