Senkung der Risiken: Autonome Roboterinspektion in der Öl- und Gasindustrie

PUBLISHED ON
October 13, 2021

Hohes Risiko, hohe Kosten — die beiden garantierten Faktoren, die bei den meisten Inspektionen in der Öl- und Gasindustrie am wichtigsten sind. Autonome Bodenroboter können viel dazu beitragen, beide Faktoren zu senken.

Öl und Gas sind von Natur aus eine gefährliche Branche. Dies gilt in jeder Phase der Branche, ob stromaufwärts, mittelfristig oder stromabwärts. Abgesehen von den betrieblichen Gefahren können auch Wartungs- und Inspektionsverfahren ein hohes Risiko darstellen. In dieser Branche sind Sicherheitsstandards für die Rentabilität von Produkten und Anlagen gleichermaßen von entscheidender Bedeutung, ganz zu schweigen vom Überleben der Arbeitnehmer. Daher gibt es zahlreiche Inspektionen, sei es zum Zwecke der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, des Risikomanagements oder zur Sicherstellung des Schutzes und der Haltbarkeit von Vermögenswerten.

Inspektionen können sich als äußerst kostspielig erweisen und werden aufgrund von Faktoren wie der steigenden Nachfrage nach höheren EHS-Standards, steigenden Kosten für den Einsatz in Einrichtungen mit hohem Risiko und der steigenden Zahl veralteter Einrichtungen immer kostspieliger.

Der institutionelle Druck auf Öl und Gas wird die Notwendigkeit von Inspektionen weiter erhöhen, wie beispielsweise ATEX, die beiden Richtlinien der Europäischen Union (EU), die strenge Mindestanforderungen an die Sicherheit von Arbeitsplätzen und Geräten vorschreiben, die in explosionsgefährdeten Atmosphären verwendet werden.

Hohes Risiko, hohe Kosten — die beiden garantierten Faktoren, die bei den meisten Inspektionen am wichtigsten sind. Autonome Roboter in der Öl- und Gasindustrie kann viel dazu beitragen, beide Faktoren zu senken, wie in diesem Artikel beschrieben wird.

Gefahren von menschlichen Inspektionen in der Öl- und Gasindustrie

Bei den meisten Öl- und Gasinspektionen gibt es zahlreiche Risiken, sei es zur Erkennung von Lecks oder diffusen Gasemissionen, zur Identifizierung von Rissen und anderen Störungen an gefährdeten Anlagen, zur Integritätsprüfung von Rohrleitungen, Ventilen und Pumpen oder zur Vielzahl anderer Inspektionen, die in der Branche erforderlich sind. Es ist jedoch die Einbeziehung des Faktors Mensch in diese ohnehin schon gefährlichen Inspektionen, die das Risikoprofil einer bestimmten Inspektionsaufgabe exponentiell erhöht. Schließlich ist allgemein bekannt, dass menschliches Versagen in jedem industriellen Umfeld das größte Risiko darstellt und die Hauptursache für die meisten schweren Industrieunfälle war, auch in der Öl- und Gasindustrie.

Inspektionen durch Menschen werden durch die vielen gefährlichen Orte, an denen Inspektionen in der Branche stattfinden, noch verschärft. Inspektionen können oft an sehr abgelegenen Orten oder an Orten stattfinden, zu denen der Zugang sehr schwierig oder eingeschränkt ist. Zu engen Räumen, die ihrer Definition nach als gefährlich gelten, können Erdöl- und andere Lagertanks, Reservegruben und andere ausgehobene Bereiche, Lagerbehälter und andere enge Orte gehören. In diesen Inspektionsbereichen oder Schiffen befinden sich häufig gefährliche Mengen an giftigen/giftigen Gasen oder brennbaren Dämpfen, einschließlich hoher Methangehalte, die häufig eine Gefahr für die Sicherheit der Arbeitnehmer darstellen, insbesondere in der Gasindustrie, wo Methan bis zu 85% der Erdgase ausmachen kann. Sauergas stellt aufgrund seines hohen Gehalts an Schwefelwasserstoff (H2S), der sowohl extrem giftig als auch explosiv ist, eine weitere bemerkenswerte Gefahr dar. Darüber hinaus können einige aus Erdöl gewonnene Nebenprodukte den Zerfall von Metallen durch Korrosion, einschließlich H2S, beschleunigen, wodurch zusätzliche Risiken für Arbeiter entstehen, die Inspektionen durchführen.

inspection robot in oil plant
Der EXR-1-Roboter von ExRobotics wurde bei verschiedenen Öl- und Gasunternehmen eingesetzt, darunter in mehreren Anlagen bei Shell.

Vorteile von Roboterinspektionen in der Öl- und Gasindustrie

Bodenroboter sind mobile oder stationäre Roboter, die autonom arbeiten und betriebliche Aktivitäten, einschließlich Inspektionen, unterstützen können. Zu den Aufgaben, die sie ausführen können, gehören erste visuelle und thermische Inspektionen, Ablesungen von Messgeräten sowie Umwelt- und mechanische Schwingungsanalysen. Dank einer Kombination aus künstlicher Intelligenz (KI) und Datenanalytik können diese Roboter als hyperintelligente, funktionell vielseitige Prüfer oder Hilfsinspektoren in mehreren zerstörungsfreien Inspektionsprozessen agieren.

In einem Bericht des Weltwirtschaftsforums (WEF) aus dem Jahr 2020 wurde festgestellt, dass Robotik in den nächsten drei bis fünf Jahren voraussichtlich eine der am häufigsten verwendeten Technologien unter allen Investitionen in digitale Technologien sein wird. Und die Branche prognostiziert, dass sie in diesem Zeitraum das höchste Wachstum im Bereich Robotik verzeichnen wird? Das wäre die Öl- und Gasindustrie.

Wie bei hohen Risiken sind die hohen Kosten für Inspektionen, sowohl was den Zeitaufwand als auch den Personalaufwand angeht, ein großer negativer Faktor für jedes Öl- und Gasunternehmen. Die Abu Dhabi National Oil Company hat an ihren Gasverarbeitungsfeldern eine Studie zur fortschrittlichen zerstörungsfreien Prüftechnik (ZfP) durchgeführt, bei der auch der umfangreiche Einsatz von Robotik zum Einsatz kommt, wie das Zeitschrift für Erdöltechnologie (JPT). Das Unternehmen aus den Emiraten stellte fest, dass der Einsatz der Technologie für Inspektionen im Zusammenhang mit der Anlagenintegrität (insbesondere von Druckbehältern im Offline-Betrieb) im Hinblick auf Zeit- und Betriebskosteneinsparungen von großem Vorteil war. Darüber hinaus wurden in der Studie keine Kompromisse bei der Sicherheit eingegangen. Im Gegenteil, der Einsatz von Robotik wird immer sicherer sein, als Menschen für dieselbe Arbeit hereinzuschicken, insbesondere an Orten, die aus Sicherheitsgründen für Menschen nicht zugänglich sind. Es ist weitaus besser, Bodenroboter in ATEX-Bereiche zu schicken, als Menschen für Arbeiten in solchen explosionsgefährdeten Bereichen einzusetzen.

Zu den weiteren Vorteilen der Studie in Abu Dhabi zählten, dass (1) durch den Einsatz der Robotertechnologie das Betreten von Schiffen durch Arbeiter vermieden oder minimiert wurde, wodurch automatisch die Sicherheitsrisikoprofile eines Standorts verbessert wurden; (2) Betriebsunterbrechungen aufgrund kürzerer, effizienterer Inspektionen mit hochwertigen Daten minimiert wurden; (3) potenzielle Umweltauswirkungen wurden ebenfalls minimiert oder vermieden; und (4) die mit dem Öffnen und Reinigen von Schiffen verbundenen Kosten wurden drastisch gesenkt.

Ein weiterer erwähnenswerter Vorteil des Einsatzes autonomer Bodenroboter für Inspektionen liegt im Zusammenhang mit der in der Öl- und Gasindustrie weit verbreiteten Methode der risikobasierten Inspektion (RBI). Die RBI konzentriert sich auf Inspektionen von „prioritären Anlagen“, die auf einer risikobasierten Bewertung der Ausfallwahrscheinlichkeit (PoF) und der Folgen eines Ausfalls (CoF) einer bestimmten Anlage basieren. Diese Ausfälle haben in der Regel Auswirkungen auf Gesundheit und Sicherheit, Umwelt und Unternehmen. Die Verringerung all dieser Auswirkungen durch den Einsatz von Bodenrobotern bedeutet, dass RBI noch effektiver bei der Bewertung aller Anlagen an einem Standort eingesetzt werden kann — und vielleicht sogar dazu, dass mehr Vermögenswerte als „vorrangige Vermögenswerte“ eingestuft werden können, ohne dass dies zu übermäßigen finanziellen oder zeitlichen Kosten führt.

In einer Branche, die zu Recht von Risiken und Kosten besessen ist, ist der Einsatz autonomer Bodenroboter für Inspektionen eine vernünftige, risikobewusste und kostensparende Wahl.

EXR-2 inspecting with camera
Das ExR-2 Der Roboter von ExRobotics ist ideal für ATEX-Zonen in Öl- und Gasanlagen.

Energy Robotics bringt ATEX-zertifizierte Roboter von ExRobotics, den EXR-1 und den EXR-2, mit Gehirnfunktionen an, um Inspektionen durchzuführen und Öl- und Gasanlagen autonom zu überwachen.

Die Mission von Energy Robotics ist es, die Produktivität, Sicherheit und Daten kapitalintensiver Industriestandorte, beispielsweise in der Öl- und Gasindustrie, durch führende Mobilgeräte zu verbessern KI-Robotik-Lösungen. Dies erreichen wir mit modernsten Funktionen wie:

  • Cloud-basiertes Flottenmanagement
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  • Fähigkeit zur Durchführung von Inspektionen in ATEX-Gefahrenzonen
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