In grootschalige chemische installaties zijn drones heel handig om lastig bereik­bare plekken te inspecteren. Maar aan het gebruik zitten de nodige haken en ogen, met name uit het oogpunt van veiligheid.

Bij BASF in Antwerpen vliegt zo’n honderd keer per jaar een drone uit om opslagtanks en stoomketels te inspecteren. ‘Dat gebeurt omwille van de veiligheid en om kosten te besparen’, zegt Philip Buskens, verantwoordelijk voor site development en optimalisatie. ‘Door drones in te zetten, hoeven we geen stellingen te bouwen en mensen naar binnen te sturen om bijvoorbeeld de wanddikte te meten. Dat is een groot voordeel.’

Het werk in dergelijke afgesloten ruimtes is gevaarlijk. Wereldwijd kost het jaarlijks tientallen mensen het leven, ondanks de strenge veiligheidsmaatregelen die bedrijven nemen. Mede daarom zetten multinationals als BASF, DOW en Shell volop in op het gebruik van drones. DOW heeft zelfs de ambitie om in 2025 helemaal geen mensen meer naar binnen te sturen. De voorwaarde is wel dat de kwaliteit van de inspecties is gewaarborgd.

‘Dat vertrouwen komt niet vanzelf’, vervolgt Buskens. ‘Mensen zijn gewend die inspectie met het blote oog te doen. Ze moeten erop kunnen rekenen dat camerabeelden dezelfde inzichten opleveren. De analyse van de beelden blijft mensenwerk. We hebben een aantal inspecties zowel door mensen als drones laten doen om de equivalentie aan te tonen. Ook hebben we enkele van onze mensen getraind om zelf met de drone te vliegen. Zo is het ons gelukt om het vertrouwen te krijgen.’

Positioneren

Hoewel de huidige inzet al veel voordeel oplevert, ziet Buskens nog duidelijk moge­lijk­heden voor verbetering. Zo moet nu altijd een bestuurder van de drone mee het vat in, terwijl een drone net zo goed autonoom zou kunnen vliegen. De stalen wanden weerkaatsen echter zo veel signalen dat de drone zich niet goed kan positioneren. Er wordt gewerkt aan software om dat te corrigeren.

Ook blijft het nog altijd zo dat een vat eerst leeg en schoon moet zijn, voordat de inspectie kan plaatsvinden. Als toekomstige drones en robots in (half)gevulde vaten kunnen opereren, zou dat helemaal ideaal zijn. Je zou zelfs een kunnen inbouwen, zodat je het vat niet hoeft te openen om het apparaat binnen te laten. In de nog verdere toekomst zouden robots zelfs reparaties moeten kunnen uitvoeren.

Hoewel vaten de hoofdmoot vormen, voeren BASF en andere chemiebedrijven ook al inspecties in leidingen uit met drones. De drones daarvoor zijn omgeven door een flexibele, bolvormige kooi, die voorkomt dat ze crashen.

Vonken

Dat drones momenteel vooral toepassing vinden binnen in installaties heeft een duidelijke reden, aldus Johnny van der Poel van het bedrijf Spie, een dienstverlener in de installatiebranche met een eigen drone­vloot. ‘Een drone is vanwege de benodigde koeling een open constructie. Daardoor kan een explosief gasmengsel naar binnen komen. De bewegende delen, statische elektriciteit of in het ergste geval kortsluiting kunnen leiden tot ontsteking van dat mengsel. De kans is klein, maar niet nul.’

Dit probleem kun je ondervangen door modellen te gebruiken die de verspreiding van gassen voorspellen. Dan weet de drone-operator op welke afstand van een installatie hij nog veilig kan opereren. Maar idealiter zou er een drone zijn met een Atex-certificaat, dat de explosiebestendigheid garandeert. Dergelijke drones bestaan nog niet.

Het Eindhovense bedrijf Avular heeft een prototype gehad, maar de veiligheidsmaatregelen maakte het ding zwaar. Dat betekent niet alleen een kortere vliegtijd, maar ook meer potentiële schade aan de installatie in het geval van een crash. Bovendien kost het certificatieproces tijd, zodat er een aanzienlijk risico bestaat dat de elektronica is verouderd voordat de drone mag vliegen.

Afstand houden is momenteel dus de norm. Toch zijn drones in een geval al onontbeerlijk, namelijk om affakkelingstallaties te inspecteren. Mensen mogen die namelijk simpelweg niet betreden wanneer ze in bedrijf zijn. BASF voert dergelijke ­inspecties sinds een jaar of tien uitsluitend met drones uit.

Vliegen kan wel wanneer de installatie stilligt. Het probleem is dat er dan vaak ­honderden mensen tegelijk bezig zijn met onderhoud, om de kostbare stop zo kort mogelijk te houden. Dat maakt vliegen vanwege het crashgevaar een veiligheids­risico. DOW heeft weleens een proef gedaan met drones in een stilgelegde fabriek. Dat was onder meer om te testen of het alom aanwezige staal de bediening van de drone niet zou verstoren. Dat bleek niet het geval, dus principiële barrières zijn er niet.

Smart Tooling

De huidige bezwaren tegen drones in de buurt van werkzame installaties verhinderen niet dat er veel onderzoek plaatsvindt om potentiële toepassingen in kaart te brengen. Van der Poel, bijvoorbeeld, was betrokken bij een project om heel nauwkeurig de coördinaten van een drone vast te leggen, zodat je telkens uit exact dezelfde positie foto’s kunt laten nemen. Dat leidt tot een tijdreeks die bijna een filmpje is.

‘Een van de dingen die we graag zouden willen, is corrosie onder isolatie detecteren’, vertelt Buskens van BASF. ‘Nu verwijderen we periodiek de isolatie voor inspectie. Het zou mooi zijn als we met bijvoorbeeld een röntgencamera aan een drone door de isolatie heen konden kijken.’ Het liefst zou Buskens dat ook nog autonoom laten doen. Nu vereist de wetgeving dat een drone altijd in het zicht van de bestuurder blijft. In een complexe, maar vaste installatie zouden drones zelf hun weg moeten kunnen vinden.

Om het onderzoek op weg te helpen, heeft de grensregio Vlaanderen-Nederland het programma Smart Tooling opgezet, dat zich richt op concrete toepassingen voor robots/drones, die bedrijven hebben aangedragen. Het programma loopt in november af, maar krijgt voor het Nederlandse deel een voortzetting in het reeds gestarte Smart Maintenance Lab.

‘Op locaties in Vlissingen en Breda gaan we praktijktests doen op basis van de ontwikkelingen die in Smart Tooling zijn gestart’, vertelt general manager Pieter Raes. ‘Veel draait om visuele dingen die je vanuit de drones zelf doet. We kijken echter ook naar de drone als transportmiddel voor kleine robots die je op een installatie afzet om iets te doen, en daarna weer ophaalt.’

Europa

Een van de zaken die zich bij een interregionale samenwerking opdringt, is het verschil in regelgeving tussen België en Nederland. Dat is niet handig voor internationaal opererende bedrijven. Om aan die verschillen een eind te maken, trad 1 juli Europese wetgeving in werking – nog een teken dat drones geen niche meer zijn, maar een significante, internationale markt, die snel groeit en vanwege de (veiligheids)voordelen snel onmisbaar wordt.

Er moet nog veel werk worden verzet, maar het is goed denkbaar dat over tien jaar chemische installaties standaard zijn uitgerust met een vloot van drones die continu de processen in de gaten houden, lekken vroegtijdig opsporen en zelfs kleine reparaties verrichten.