Deer Park es una refinería y planta química de Shell completamente integrada que abarca 2,300 acres, 20 millas al este del centro de Houston, Texas. Esta planta ha innovado a través de la introducción de drones para la inspección de la refinería.

Las unidades de destilación de petróleo crudo del sitio, el craqueador catalítico, el hidrotratador catalítico de gasolina y el hidrocraqueador selectivo operan las 24 horas produciendo gasolina, queroseno, combustible diesel y una variedad de otros hidrocarburos que impulsan la industria estadounidense.

El sitio tiene su propio equipo de seguridad, instalaciones médicas y estaciones de bomberos, así como un ferrocarril, muelles de embarque y redes de tuberías para conectar sus productos con el mundo exterior. Chimeneas y torres dominan el horizonte de Deer Park.

Drones inspección matrice 300 RTK

A primera vista, este es un lugar intimidante para trabajar. Particularmente para los ingenieros encargados del mantenimiento de todos estos equipos industriales.

Desde el verano de 2016, el equipo de Shell Deer Park ha estado utilizando drones para reducir la necesidad de escaladas peligrosas y desalentadoras; mejorando la seguridad y reduciendo el costo de las inspecciones en el proceso.

 

Inspecciones aéreas y el nacimiento de un programa de drones

El catalizador hace cuatro años fue una barandilla suelta en la parte superior de una pila de 260 pies. Una semana antes, el equipo de seguridad había recibido una demostración de lo que eran capaces de hacer los drones por parte de un especialista.

En lugar de llevar una grúa al sitio y enviar un equipo de mantenimiento para que lo observara más de cerca, se invitó al equipo de UAV a regresar para ayudar con una situación en vivo.

Como recuerda el jefe de pilotos de drones de Shell Deer Park, John McClain: “En quince minutos, pudieron proporcionar un buen video del pasamanos específico. El ingeniero pudo mirar por encima del hombro todo el tiempo y llevar a cabo la inspección de esa manera”.

El único inconveniente fue el tamaño de la factura que llegó al día siguiente. Estaba claro que tomar las cosas internamente era la mejor manera de avanzar.

En el corazón del programa de drones de Shell hay un objetivo simple: aprovechar la movilidad y la perspectiva que brindan los drones y evitar poner en peligro al personal hasta que sea absolutamente necesario.

“Lo más importante es la seguridad: cada vez que puedes poner un equipo en altura y no una persona, eso es una ventaja. Así es como hemos escrito nuestras políticas para el sitio”, dice McClain.

Desde 2016, las operaciones de drones de Shell en Deer Park han pasado de ser un equipo de dos hombres a uno que es pionero en SOP de UAV para los sitios de la compañía en todo el mundo. McClain ahora supervisa siete pilotos calificados y una flota de drones DJI, mientras trabaja en estrecha colaboración con los departamentos de aviación de Shell y el líder temático de robótica, Adam Serblowski, para integrar nuevo hardware y aplicaciones.

Como es común en los lugares de trabajo industriales dinámicos que adoptan la tecnología de drones, las misiones que asume el equipo de McClain son una combinación de inspecciones programadas y respuesta a incidentes. Las puntas de antorcha y los tanques de techo flotante son dos ejemplos de infraestructura de Deer Park que requieren inspecciones programadas; su condición y actividad son difíciles de evaluar desde el nivel del suelo.

Las fugas del sistema de vapor y otras situaciones anormales requieren un ojo en el cielo. Existen procedimientos para garantizar que el equipo de drones esté informado cuando surjan.

Matrice 300 RTK con dos pilotos - drones para inspección

“Recibiremos una llamada telefónica o se mencionará en la reunión matutina del sitio”, explica McCain. “Escucharé de primera mano lo que necesitan los ingenieros y podemos armar rápidamente un plan de misión, hacer las evaluaciones de riesgo y tener un dron en el aire dentro de 20 a 30 minutos”.

Ya sea que la misión se planee con anticipación o no, la constante es que los ingenieros de Shell siempre están disponibles para guiar el vuelo y evaluar las cosas en tiempo real. “Quiero que la persona que solicita la inspección sea parte de ella”, dice McClain.

 

Primeras impresiones del M300 RTK – uno de los drones insignia para inspección

El drone insginia de inspección DJI M300 RTK y la cámara Zenmuse H20 ha establecido nuevos estándares para la colaboración y el rendimiento operativo en Shell Deer Park.

La flota en el sitio ha evolucionado desde DJI Phantom 4s e Inspire 1s de nivel de consumidor en 2016 hasta modelos empresariales, incluida la serie Matrice 200. Sin embargo, los desafíos ambientales y operativos que enfrenta el equipo de McClain significan que se había encontrado una solución integral, hasta ahora.

Por varias razones, podría decirse que el mayor desafío para el equipo de drones de Deer Park es la proximidad.

Shell M300 Proximity

La inspección de estructuras y la navegación de sistemas de tuberías de vapor suele ser un acto de equilibrio. Los pilotos deben acercarse lo suficiente para una vista clara, pero permanecer una distancia segura, esto es fundamental para los SOP establecidos por el equipo. Estas reglas de proximidad minimizan la interferencia eléctrica y magnética y reducen la posibilidad de que los sistemas de detección de obstáculos del dron interrumpan la ruta de vuelo.

La carga útil M300 y H20 ofrece tres soluciones para ese desafío en particular. El primero es el telémetro láser del H20, que es preciso hasta una distancia de 1200 m.

“No volamos a menos de 50 pies de ningún equipo. Antes del M300, eso siempre era una suposición. Ahora tenemos el telémetro que nos avisa cuando no podemos avanzar más”, explica McClain.

El segundo es la cámara con zoom de 20MP del H20 con zoom óptico de 23x. Esta nueva capacidad permite al equipo obtener una vista de cerca desde la distancia, sin sacrificar la calidad de la imagen.

“La mayor ventaja del M300 que respaldaré mientras exista es el H20”, dice McClain.

“Usando el zoom digital completo, aún obtiene una imagen nítida de lo que está tratando de mirar. Obtienes todos los detalles que podrías desear”.

Zenmuse h20 - cámara para drone inspección
DJI Zenmuse H20

 

La tercera solución a los problemas de proximidad de la tripulación es el nuevo sistema omnidireccional para evitar obstáculos del M300. Sus nuevos sensores duales visuales y de tiempo de vuelo brindan tranquilidad en entornos desafiantes.

McClain usa la inspección de racks de tuberías como ejemplo. “El dron puede autocorregirse y volar entre objetos antes de volver a la altitud a la que se supone que debe volar. Ya no tenemos que preocuparnos de que el dron se detenga después de detectar un obstáculo y ponga al piloto en una situación complicada”.

 

Los detalles que se combinan para formar una solución integral

Con innumerables horas detrás de los controles de la serie M200 de DJI, algunos de los aspectos favoritos de McClain de la nueva plataforma son pequeños ajustes que marcarán una gran diferencia en las operaciones diarias y el buen funcionamiento del programa de drones Deer Park.

El tiempo de vuelo extendido del M300, que puede permanecer en el aire durante 45 minutos seguidos cuando vuela con el H20, es ideal para misiones exigentes. Pero, para McClain y su equipo, el hecho de que pueda cambiar rápidamente las baterías del TB60 sin interrumpir la misión es igual de valioso. También elimina el riesgo de actualizaciones de firmware inesperadas e inconvenientes.

Otra adición bienvenida es el nuevo Sistema de gestión de salud UAV de DJI, que simplifica el mantenimiento de la flota y controla los datos de vuelo de cada avión a lo largo del tiempo. Esto significa que el equipo de Deer Park de Shell puede comprender mejor el rendimiento de su flota y tomar decisiones basadas en datos sobre el servicio.

“El M300 viene listo para usar con un programa de mantenimiento y un software que monitorea los motores y las diferentes funciones de la aeronave. Ahora sé exactamente cuántas horas hay en cada motor y el rendimiento de cada motor”, dice McClain.

 

Drones papara una inspección más inteligentes en condiciones desafiantes

Tanto para las inspecciones periódicas como para la respuesta de emergencia, la capacidad de repetir misiones con precisión es invaluable. El error humano e incluso cambios menores en las condiciones de vuelo pueden generar resultados inconsistentes.

La nueva herramienta AI Spot-Check del M300 RTK ha sido diseñada para resolver ese problema. Al combinar algoritmos de aprendizaje automático visual con la precisión centimétrica del sistema cinemático en tiempo real (RTK) incorporado, los drones pueden automatizar la inspección de rutina, con la certeza de que se recopilarán los puntos de datos correctos, una y otra vez.

McClain cree que la función será útil en todo tipo de escenarios. “Después de un huracán hace varios años, tuvimos una gran fuga de vapor. La única forma en que los ingenieros podían mantener una actualización sobre esa fuga era usando el dron, tomando una foto cada treinta minutos. Usamos el GPS e intentamos mantener el mismo ángulo y inclinación de la cámara, manualmente.

Ahora, con AI Spot-Check, la cosa es distinta. Podremos tomar las fotografías la primera vez, presionar un botón y hacer que el drone regrese para recopilar esos datos de forma independiente y precisa”.

Después de haber reducido el tiempo y el dinero necesarios para realizar inspecciones manuales, la última herramienta de IA de DJI parece preparada para eliminar los elementos manuales incluso de ese proceso.

Con inspecciones semanales de 47 tanques de techo flotante, es tan simple como establecer el ángulo deseado para cada tanque.

operador utilizando drone para inspección

“Ya no hay más conjeturas. Podemos obtener la misma imagen del mismo tanque cada semana, lo que hace que sea mucho más fácil comparar cualquier problema y tomar decisiones de mantenimiento más inteligentes”, dice McClain.

La característica final que toca McClain es otra iteración pequeña pero significativa. El M300 RTK tiene una clasificación de protección de entrada (IP) de 45. Esto significa que puede funcionar de manera segura con lluvia ligera y media. Haga clic aquí para obtener más información sobre el M300 RTK.

“La clasificación IP mejorada nos ayuda con la respuesta de emergencia”, dice McClain. “Saber que podemos evaluar un incidente en la mayoría de las situaciones climáticas nos tranquiliza. Durante nuestro último evento meteorológico grave, el huracán Harvey, tuvimos que esperar a que la lluvia y el viento casi cesaran antes de poder comenzar a volar. No tendremos el mismo problema la próxima vez”.

 

El futuro de los drones en la inspección industrial

Todas las señales apuntan a que los drones son cada vez más frecuentes en sitios como Shell Deer Park. Los beneficios en términos de seguridad y costo son claros y convincentes. Y la calidad de los datos recopilados se vuelve más convincente con el lanzamiento de plataformas como el M300.

Es solo cuestión de tiempo antes de que estos equipos funcionen de manera más independiente. Más allá de la línea de visión visual (BVLOS) y sin necesidad de supervisión directa.

 

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