Inspekcyjne systemy mobilne do stref zagrożonych wybuchem ATEX oraz mobilny robot do diagnostyki ścian stalowych w obiektach przemysłowych

Mobilna Platforma Inspekcyjna

Mobilna Platforma Inspekcyjna (MPI) przeznaczona do stref zagrożenia wybuchem w kopalniach węgla kamiennego została zbudowana w ramach projektu Badawczego finansowanego ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, wspólnie z Instytutem Technik Innowacyjnych EMAG w Katowicach.

MPI jest pojazdem kołowym, którego rozwiązania konstrukcyjne umożliwiają jej pracę w strefach zagrożonych wybuchem definiowanych przez dyrektywę ATEX jako M1 lub M2 grupy 1.

Mobilna platforma inspekcyjna, oprócz zestawu niezbędnych czujników do analiz fizykochemicznych atmosfery wybuchowej, wyposażona jest wkamery monochromatyczne, RGB oraz termowizyjne.

Platforma jest pojazdem teleoperowanym – może być sterowana przez światłowód, którego długość wynosi obecnie 1000 m, lub radiowo za pomocą WiFi, stąd możliwe jest sterowanie platformą znajdującą się w strefie zagrożonej wybuchem bezpośrednio ze strefy bezpiecznej kopalni.

MPI została skonstruowana w taki sposób, aby możliwe było przewiezienie dodatkowego ładunku (do 60 kg), usytuowanego na jej korpusie. Dlatego może być stosowana jako bezpośrednie wsparcie zastępu ratowników górniczych lub górników w przewożeniu ciężkich ładunków.

Nie bez znaczenia jest fakt, że MPI posiada stopień zabezpieczenia IP67, dlatego może być również stosowana jako wsparcie w akcjach związanych z gaszeniem pożaru w charakterze, np. mobilnej kurtyny wodnej.

Korzyści wynikające z zastosowania Mobilnej Platformy Inspekcyjnej to przede wszystkim poprawa bezpieczeństwa pracy, odsunięcie człowieka od stref zagrożonych wybuchem oraz możliwość prowadzenia diagnostyki zdalnej w warunkach niebezpiecznych.

Mobilny robot do diagnostyki ścian stalowych w obiektach przemysłowych

Diagnostyka ścian paleniska kotłów energetycznych dużej mocy obecnie jest wykonywana z wózków liniowych lub rusztowań. Operator dokonuje ręcznego pomiaru zużycia w wytypowanych punktach pomiarowych, których może być nawet 20 tysięcy. W odpowiedzi na obecną metodę pomiaru w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów PIAP opracowano prototyp systemu do automatycznej diagnostyki ścian palenisk.

Mobilny robot jest częścią zaawansowanego technologicznie systemu przeznaczonego do diagnozowania korozyjnego i erozyjnego zużycia kotłów. System diagnostyczny składa się z robota oraz stanowisk operatora i eksperta.

Obecnie diagnostyka jest prowadzona z rusztowań lub wózków liniowych za pomocą grubościomierzy ultradźwiękowych. Dokonywane są również oględziny wzrokowe, które mają na celu zgrubną ocenę zużycia i ocenę stanu technicznego ścian. Należy zauważyć, że ze względu na sprawny transport ciepła ze strefy spalania węgla w palenisku kotła do wnętrza rur prowadzących wodę i parę, grubość ścianek rur żaroodpornych musi być niewielka – ok. 5mm. Uwzględniając fakt, że wewnętrzne ciśnienie jest wysokie i może nawet 200 razy przekraczać ciśnienie atmosferyczne, okazuje się, że użyteczny zakres strat grubości ścianki (zmniejszenia promienia R) wynosi niewiele ponad 2 mm. Ogólnie przyjęto dopuszczalną precyzję urządzeń pomiarowych na poziomie nie gorszym niż 0,1 mm.

Nie bez znaczenia jest fakt, że badanie grubości ścianek rur ekranowych jest oczywiście tylko jedną z wielu ocen, jakim poddaje się konstrukcję kotła podczas badań przed remontem. Inne to np. badanie spawów (połączeń rur), obserwacje wżerów na powierzchni rur, badania metalograficzne itp.

Założeniem jest, aby robot przemieszczający się po ścianach przenosił moduł pomiarowy do badania ubytków wierzchniej warstwy powierzchni rur paleniska. Ze względu na walory funkcjonalne pomiar realizowany jest metodą bezkontaktową. Badanie całego półprofilu rury narażonego na wysoką temperaturę oraz oddziaływania erozyjne i korozyjne podczas spalania węgla daje możliwość bardziej precyzyjnego opisu stanu zużycia rur, co podnosi jakość ekspertyzy.

Korzyści wynikające z zastosowania robota do diagnostyki zużycia kotłów to przede wszystkim poprawa bezpieczeństwa pracy, przyśpieszenie diagnostyki oraz redukcja kosztów.