Rede de robôs pode monitorar tubulações com sucesso usando sensores de ondas acústicas

Um método e procedimento de projeto de inspeção pelo qual robôs móveis podem inspecionar grandes estruturas de tubos foi demonstrado com a inspeção bem-sucedida de múltiplos defeitos em um tubo de aço de três metros de comprimento usando sensores de ondas acústicas guiadas.

A equipe da Universidade de Bristol, liderada pelo professor Bruce Drinkwater e pelo professor Anthony Croxford, desenvolveu uma abordagem que foi usada para revisar um longo tubo de aço com múltiplos defeitos, incluindo furos circulares com tamanhos diferentes, um defeito semelhante a rachaduras e buracos, através de um caminho de inspeção projetado. para atingir 100% de cobertura de detecção para um defeito de referência definido.

No estudo, eles mostram como foram capazes de examinar com eficácia grandes estruturas semelhantes a placas usando uma rede de robôs independentes, cada um carregando sensores capazes de enviar e receber ondas acústicas guiadas, trabalhando no modo pulso-eco. O artigo “Inspeção de tubos usando sensores de ondas acústicas guiadas integrados com robôs móveis” foi publicado em END e E Internacional.

Esta abordagem tem a principal vantagem de minimizar a comunicação entre robôs, não requer sincronização e aumenta a possibilidade de processamento integrado para reduzir os custos de transferência de dados e, portanto, reduzir as despesas gerais de inspeção. A inspeção foi dividida em uma etapa de detecção de defeitos e uma etapa de localização de defeitos.

O autor principal, Dr. Jie Zhang, explicou: “Existem muitos sistemas robóticos com sensores de ultrassom integrados usados ​​para inspeção automatizada de tubulações por dentro, para permitir que o operador da tubulação execute as inspeções necessárias sem interromper o fluxo do produto na tubulação. No entanto, os sistemas disponíveis lutam para lidar com diferentes seções transversais de tubos ou complexidade de rede, levando inevitavelmente à interrupção do gasoduto durante a inspeção. Isso os torna adequados para inspeções específicas de ativos de alto valor, como oleodutos e gasodutos, mas não são geralmente aplicáveis.

“À medida que o custo dos robôs móveis diminuiu nos últimos anos, é cada vez mais possível implantar vários robôs para uma inspeção de grandes áreas. Tomamos a existência de pequenos robôs de inspeção como ponto de partida e exploramos como eles podem ser usados ​​para monitoramento genérico Isso requer estratégias de inspeção, metodologias e procedimentos de avaliação que possam ser integrados aos robôs móveis para detecção e localização precisas de defeitos, de baixo custo e eficientes.

“Investigamos este problema considerando uma rede de robôs, cada um com um único transdutor de ondas acústicas guiado omnidirecional. Esta configuração é considerada por ser indiscutivelmente a mais simples, com bom potencial de integração em uma plataforma de baixo custo.”

Os métodos empregados são geralmente aplicáveis ​​a outros cenários relacionados e permitem que o impacto de quaisquer decisões sobre métodos de detecção ou localização seja rapidamente quantificado. Os métodos podem ser usados ​​em outros materiais, geometrias de tubos, níveis de ruído ou modos de onda guiada, permitindo explorar toda a gama de parâmetros de desempenho do sensor, tamanhos e tipos de defeitos e modalidades operacionais.

Além disso, as técnicas podem ser usadas para avaliar o desempenho de detecção e localização para parâmetros de inspeção especificados, por exemplo, prever o defeito mínimo detectável sob uma probabilidade especificada de detecção e probabilidade de alarme falso.

A equipe irá agora investigar oportunidades de colaboração com as indústrias para desenvolver protótipos atuais para inspeções reais de tubulações. O trabalho faz parte do projeto Pipebots.