Exemples d’ús de robots en el sector energètic

Aquest article tracta sobre l'ús de robots en el camp energètic. Considerem diverses solucions modernes que no només faciliten la feina i una persona lliure del temps, sinó que també serveixen com a serveis d’estalvi de costos per al servei d’instal·lacions d’energia industrial.

Avui ja podem afirmar amb seguretat que tasques com: diagnòstic de les línies elèctriques, neteja del gel, inspecció de aerogeneradors, manteniment de plaques solars, diagnòstic i manteniment de reactors nuclears - en un futur proper serà possible solucionar robots totalment autònoms mòbils. , o robots amb control remot.

L’ús de robots és especialment adequat quan la vida humana pugui estar en risc. Per exemple, per al diagnòstic de reactors nuclears fallits o per a la prevenció de les línies elèctriques d’alta tensió situades a una alçada de desenes de metres sobre el terra, es tracta d’uns robots adequats i correctament dissenyats.

Robots per al diagnòstic i manteniment de les línies elèctriques d’alta tensió

L’empresa japonesa HiBot, a petició de la companyia energètica Kansai Electric Power Company (KEPCO), va desenvolupar i el 2011 va llançar el robot Expliner, dissenyat per al diagnòstic i el manteniment de les línies elèctriques d’alta tensió. El robot se suspèn simplement dels cables de la línia i es deixa a l'operador de forma remota el control visual des de la pantalla de l'ordinador.

El moviment del robot al llarg de la línia és similar al moviment d’un tren sobre rails, amb l’única diferència que el robot es mou des de baix, sota els cables. Avançant lentament al llarg de la línia, l'Expliner utilitza sensors làser per detectar la corrosió dels cables. A través del canal GPS, el robot rep dades sobre la seva ubicació i la transmet a l'operador, i vuit càmeres d'alta resolució ubicades a bord del robot permeten a l'operador considerar plenament un dany mecànic, ja sigui un filferro o una fissura al mateix.

Així, després que el robot passi per tota la línia, els reparadors ja sabran exactament on i quin tipus de mal funcionament té lloc, què cal arreglar, què i com reparar-lo.

Es disposa de diagnòstics de quatre cables paral·lels alhora. Obstacles, com ara pinces i juntes, el robot supera per si sol, passant-los, maniobrant, gràcies al centre de gravetat en moviment. El robot simplement porta les rodes a través de l’obstacle i passa endavant. Si l’obstacle és més complex, el robot es transfereix manualment.

L'ús del robot permet als serveis detectar puntualment danys a les línies, com ara l'oxidació, la corrosió interna (diàmetre canjat del fil) o danys mecànics. Això estalvia molt el temps i els costos de la inspecció de les línies de la manera tradicional, quan un equip de treballadors equipats han de passar per alt tota la línia elèctrica.

Els canadencs van fer un pas més. El 1998, els desenvolupadors de l’Institut d’Hidro-Québec van pensar a crear un robot més sofisticat per al diagnòstic i el manteniment de les línies elèctriques d’alta tensió. I ara, després d’11 anys, el robot LineScout es va presentar amb èxit a la presentació, i fins i tot va guanyar un premi de l’Edison Institute of Electrical Engineering el 2009.

La idea va arribar a desenvolupadors no des de zero. Una tan forta tempesta de neu va passar als estats del nord a finals dels anys 90 que els fils d'una de les línies elèctriques importants es van desglossar simplement sota la càrrega de gel glaçada que hi havia.

El resultat de deu anys de treball d’enginyers va ser un robot que no només és capaç de rodar per cables, sinó que també és capaç de manipular diversos equips.El robot, per descomptat, està equipat amb càmeres i GPS, però a més pot netejar la neu dels cables, desenrotllar i estrenyir els cargols i les femelles, eliminar objectes estrangers dels cables. Gràcies a la presència d’imatges tèrmiques, el robot és capaç d’avaluar la temperatura dels cables.

L’operador simplement controla el robot des de l’ordinador mitjançant un joystick especial. El robot LineScout va resultar ser força efectiu durant les proves repetides el 2010 en línies amb un corrent de fins a 2 kA, amb una tensió de 735 kV.

Robot de neteja de panells solars

Per a la construcció de plantes d’energia solar s’adapten millor els deserts inundats de llum solar. Però com resoldre el problema de la sorra, perquè plaques solarsEl recobriment de sorra després de les tempestes de sorra és un 60% menys eficaç. Si els panells es rentessin amb aigua manualment, això requeriria uns costos laborals enormes i, a més, molt freqüents, a més, la temperatura de l’aire al desert arriba als 50 ºC. La tecnologia robòtica torna a rescatar.

Per solucionar el problema, es va crear un robot NOMADD (NO-water Mechanical Automated Dusting Device - "Dispositiu de eliminació de pols automatitzada sense utilitzar aigua") a l'Aràbia Saudita. N’hi ha prou d’instal·lar diversos robots d’aquests, un a cada fil de panells solars, i un cop al dia netejaran el recobriment fotosensible sense aigua, simplement amb l’ajut de raspalls especials.

Així, les plaques solars romanran sempre netes i augmentarà l’eficiència energètica de les centrals solars. Imagineu-vos que el robot NOMADD només pot netejar entre 182 i 274 metres de panells, això suposa una gran quantitat de treball, insuportable pels estàndards de manteniment manual. Els robots funcionen en paral·lel a cada fila de panells, i realitzen de forma ràpida i ràpida una neteja regular. El temps d’amortització del sistema robot és de tres anys i els propis robots no requereixen un manteniment freqüent.

Els desenvolupadors assenyalen: “Aquest sistema està dissenyat, desenvolupat i provat a l’Aràbia Saudita en les condicions més intenses del desert. Per a aquestes condicions, és impossible preparar-se adequadament sense haver d'experimentar-les durant tot el procés de desenvolupament. Aquest és el nostre avantatge. "

Robot d’inspecció del molí de vent

L’energia eòlica com a font d’electricitat respectuosa amb el medi ambient és avui una de les àrees d’energia alternativa amb més ràpid creixement. Els inventors estan desenvolupant nous projectes per a generadors eòlics, però una cosa resta inalterable: els aerogeneradors industrials tenen una mida molt gran i, per regla general, estructures sempre altes.

Com que el nombre de aerogeneradors instal·lats a tot el món és creixent, no és gens estrany que alguns ja hagin aconseguit trobar defectes durant el seu funcionament. Una vegada més es fa una crida als robots per solucionar el problema del diagnòstic oportú de les pales de la turbina, que poden pujar sense por a fulles afilades que giren a grans altituds. Un d’aquests robots és el robot RIWEA desenvolupat per l’Institut Alemany Fraunhofer, capaç de treballar fins i tot en una turbina rotativa.

El robot es desplaça per la corda, pujant cada vegada més amunt, ja sigui una terra o una turbina costanera. Comproveu si hi ha defectes mitjançant un emissor d’infrarojos i una imatge tèrmica d’alta resolució. L’operador simplement rep la imatge i l’analitza. Per al diagnòstic d’elements metàl·lics duradors, el robot RIWEA està equipat amb un emissor i detector d’ultrasons integrats amb un potencial d’alta precisió.

Avui, en particular als EUA, prop del 60% dels aerogeneradors en funcionament necessiten reparació. Gràcies a solucions com el robot RIWEA, es pot diagnosticar sense desmantellar prematurament la turbina, ja que el robot pot pujar fàcilment fins i tot sobre fulles giratòries.

Els diagnòstics operatius identificaran les turbines que necessiten una revisió urgent i es podran apagar per reparacions.I les turbines que estiguin en condicions acceptables continuaran funcionant i el consumidor no experimentarà cap inconvenient.

Robots per treballar a les instal·lacions nuclears

Des del 1999 s’ha discutit activament el tema d’introduir la robòtica a les instal·lacions nuclears per a la seva inspecció i diagnòstic. Per exemple, AREVA, una empresa de serveis de centrals nuclears, va ser la primera a utilitzar una solució avançada per provar els bucles del reactor primari. El robot SUSI va ajudar a inspeccionar i ecografiar els components importants d’un dels reactors nord-americans. El reactor va resultar ser completament operatiu i es va prendre una decisió per allargar la seva vida. Més tard, a Europa van aparèixer robots SUSI.

IRobot, al seu torn, va proporcionar quatre robots PackBot amb els quals es van prendre mostres de radiació per eliminar les conseqüències de l'accident a la central nuclear japonesa de Fukushima-1. Més tard, un robot més potent Warrior 710 es va unir a aquest treball.