ELIOS 3 UT 検査ペイロードによるドローン煙突点検

2024/7/4

ELIOS 3 UT 検査ペイロードは煙突の内側を飛行するため、外側の断熱材撤去にも影響を及ぼさず、定期的な検査で正確な結果が得られます。

工業用煙突は、安全な操業を保証するために様々な検査を実施し、目視検査は年に数回、定期的に行われます。煙突内部と外部の構造分析を含む完全な検査は、通常3～5年ごとに実施され、煙突のこのような定期点検は、故障の早期発見だけでなく、予防保全にも役立ちます。

目視検査で腐食やひび割れなどの潜在的な欠陥が特定されると、より詳細な分析が開始されます。そこで超音波検査（UT）が導入されます。超音波厚さ測定（UTM）により、施設管理者は煙突の状態をよりよく理解し、既存の記録や業界標準と比較することができます。正確なUT検査は、運転しても安全か、緊急の介入が必要かどうかを判断することができます。

メリット

あるサービス・プロバイダーがUTドローン検査を採用した理由

オスプレイ・インテグリティ社は、業務上のリスクを軽減し、顧客に経済的なメリットをもたらすさまざまなUAVサービスを提供しています。オスプレイ・インテグリティは、BC Hydro、Suncor、Cenovus、Canadian Natural Resources、Holcimなど、カナダとアメリカ全土の施設所有者の大規模な 設備点検を手がけています。2023年、オスプレイ・インテグリティは、工業用煙突の検査協力を依頼されました。 

この煙突は、カナディアン・ナチュラル・リソーシズ社（CNRL）が管理するカナダ・アルバータ州北部の石油・ガス施設で、煙突は貫流蒸気発生器（OTSG）で、水はボイラー給水ポンプによってOTSG内の管に強制的に送られ、OTSG内部で水は過熱蒸気に変換され、煙突は余剰ガスや廃ガスの排気口として機能し、摂氏180度（華氏350度）に達することもあります。 

これらの煙突は断熱保護されているので、オスプレイ・インテグリティは、まずはELIOS 2またはELIOS 3を使用し、煙突の目視内部検査（VI）を実施します。VIは、目視による外部検査だけでは見落とされる可能性のある露点や一般的な腐食などの劣化のレベルを特定することができます。これらの調査結果は、危険な状態を示している可能性があり、リスクのレベルを決定するための定量化が必要です。 

断熱材は煙突の温度と状態を維持するためのもので、アルバータ州の厳しい気候では特に重要です。従来の超音波試験では、認定を受けた断熱専門家がクレーン（または空中作業台）で煙突まで運ばれ、そこで断熱材を剥がす必要がありました。その後、認定を受けたUT技術者が、断熱材を交換するまでの間、クレーンで吊り上げられて測定を行います。 

そこで代替案として、ELIOS 3を搭載したUTドローンによる検査を用いて、煙突の外側からデータを収集するのではなく、煙突の内側を飛行することで、UT検査からデータを収集することが可能か、テストしたかったことだ。 

ドローンによる超音波検査

このプロジェクトで重要だったのは、UTドローン検査が確立された超音波検査手順と比較してどうなるかをクライアントに示すことだった。ELIOS 3 UT 検査ペイロードは、少なくともUT測定のためにドローンを使用することの妥当性を示すのに十分な利点を有する代替方法として証明する必要があった。 

ELIOS 3は、対流セクションの上にある侵入口から、設備の中に入ることができました。これによって、クレーンや移動式高所作業車（MEWP）の必要性がなくなり、人が高所で作業する必要もなくなりました。 

煙突の内部に入ると、ドローンパイロットは点検箇所の高さまで飛行させ、内部からELIOS 3による測定を開始しました。 ELIOS 3は元々接触に耐えるように設計されており、UT測定に最適なドローンです。プローブは4方向の測定に成功し、これは信じられないほど効率的で、特に1分間で4回のUT測定を可能としました。 

飛行終了後、パイロットはドローンを離陸地点まで誘導し、結果はすぐにクライアントに渡されました。全工程に要した時間は60分足らずで、クレーンを使った場合の何分の一かの時間であり、煙突の外側の断熱材を不必要に剥がす必要もありませんでした。　

ELIOS 3 UT検査ペイロードの利点とは？

オスプレイ・インテグリティは、従来の方法を上回る迅速かつ効果的なUT検査を可能にしたELIOS 3のいくつかの主要機能を評価しました。 

1. 再現性: この調査プロセスは迅速かつ効率的であったが、明らかに何度も繰り返すことが必要であった。ドローン パイロットは、ELIOS 3に測定位置をタグ付けし、将来同じ測定ポイントに素早く簡単に戻ることができるようにした。長期的に、繰り返し測定することで、チームは腐食速度を計算し、煙突の状態とメンテナンスの必要性を効果的に管理することができます。
2. 超音波A-スキャンのフル録画（4×秒）に加え、リアルタイム表示のインターフェース: 接触中の音波を見ることができるため、UT技術者は訓練に基づいて適切な接触位置と波形の反応を確認することができます。しかし、それ以上に素晴らしいのは、誤って不正確な厚さ値を捉えてしまった場合に、測定値を見直し、修正することができることです。
3. アクセスの強化: ELIOS 3は、現在UT市場で他のどのようなソリューションでも同等の容易さと速度で、たどり着けなかった領域に到達しました。UT測定と同時にLiDARと視覚データを取得しながら、限られたスペースで作業し、接触に耐えるその能力は、限られた空間や 手の届きにくい場所でも、ほとんど制限を受けない強力なツールとなります。また、同じ現場でも更なる応用を可能にします。
4. ユニークなデザイン: ELIOS 3の衝突に強い設計はもちろんのこと、UTプローブ自体にも多くの柔軟性があります。UTトランスデューサーのいくつかのオプションと、ペイロードが搭載された適応性のあるアームにより、パイロットはUT測定ポイントのサイズと位置に応じてセットアップを調整することができます。このため、オスプレイ・インテグリティ社は、ドローンで必要な超音波厚さ測定を初回で確実に実施できると確信した。また、ELIOS 3のレーザーポインターのガイダンスに従ってプローブの位置を決めることができ、正しい位置から超音波測定を行うことができた。最後に、飛行中に測定のゲインやゲートを調整できるパイロットのコントロールにより、超音波テストデータが正しく収集され、ミッションの成功を実現します。

ELIOS 3 UT検査ペイロードについて

ELIOS 3 UT検査ペイロードは2024年3月にリリースされました。このペイロードは、データの精度を損なうことなく、コストと時間の節約とともに安全性の向上を可能にする強力なツールです。今後、このペイロードがELIOS 3の能力をさらに高め、非破壊検査の価値を高めていくでしょう。 

オスプレイ・インテグリティ社は最近、2024年3月に開催されたFlyabilityのユーザーカンファレンスでプレゼンテーションを行い、試験段階におけるペイロードの使用経験や CNRLが最初のミッションで感銘を受けたことを紹介しました。オスプレイ・インテグリティ社は、UT検査用ドローンをすでに2年間運用しており、このデバイスが、複数の産業にわたるドローンNDTに、非常に素晴らしく有能な付加価値をもたらすとコメントしています。

■出典：Flyability社,
「A drone stack inspection with the Elios 3 UT」
https://www.flyability.com/casestudies/stack-inspection-ut

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