Inspecția silozurilor de ciment este, în mod tradițional, un coșmar logistic. Acestea sunt structuri masive de oțel unde coroziunea și abraziunea materialului pot subția pereții, riscând defecțiuni structurale catastrofale.

Recent, echipa Skyline Drones a fost însărcinată să rezolve o provocare complexă pentru un client din industria materialelor de construcții: evaluarea stării structurale a unei flote de 37 de silozuri de ciment. j

Deși oțelul carbon – materialul principal pentru aceste silozuri – este extrem de robust, acesta este supus unor solicitări constante într-un context de depozitare a cimentului. Pe de o parte, există abraziune mecanică cauzată de fluxul continuu de material abraziv; pe de altă parte, coroziunea atmosferică poate subția pereții din exterior spre interior.

Principala problemă cu aceste active este că uzura nu este întotdeauna vizibilă cu ochiul liber. Un perete poate părea impecabil la suprafață, în timp ce grosimea sa nominală a scăzut sub limitele de siguranță.

Analiza integrității bazată pe contact
Inspecția tehnică a celor 37 de silozuri a implicat un proces de măsurare directă a grosimii peretelui oțelului carbon folosind echipamente de testare cu ultrasunete (UT). Am efectuat o serie de măsurători NDT (teste nedistructive) concepute pentru a identifica degradarea structurală cauzată de abraziunea cimentului și coroziunea atmosferică.

Dinamica măsurătorilor pe oțel carbon
Pentru a obține date valide, procesul a necesitat controlul a trei variabile critice: perpendicularitatea traductorului, presiunea de contact și mediul de cuplare. Oțelul carbon are o viteză a sunetului de aproximativ 5 920 m/s. Orice microstrat de aer dintre senzor și perete ar atenua complet semnalul.

În timpul inspecției, am utilizat un senzor capabil să transmită unde ultrasonice prin structura metalică, menținând o presiune constantă pe peretele silozului suficient de mult timp pentru ca sonda să emită impulsul și să primească ecoul peretelui din spate. Această metodă ne-a permis să determinăm grosimea reziduală a peretelui cu o precizie de +/- 0,1 mm, chiar și în zone cu acumulare puternică de praf de ciment. Validarea datelor a fost efectuată în timp real prin analiza A-Scan pe terminalul de control; un semnal valid este confirmat de „vârfuri” (ecouri) clare pe grafic, indicând distanța parcursă de undă până la suprafața internă și înapoi.

silozuri de ciment

Interpretarea datelor: Unde apare uzura?
Măsurătorile au demonstrat că subțierea pereților nu este niciodată uniformă. Prin agregarea datelor din toate cele 37 de unități, echipa noastră a identificat puncte critice în zonele de tranziție care duc la conurile de descărcare. În aceste zone, frecarea constantă a materialului abraziv a redus grosimea oțelului cu procente semnificative față de specificațiile inițiale de proiectare. Aceste date permit acum estimarea duratei de viață utilă rămase (RUL) pentru fiecare siloz și permit o planificare specifică a întreținerii, crescând semnificativ siguranța generală a amplasamentului.

Scalarea soluției: Când se implementează drone UT?
Deși accesul în acest proiect specific a permis manipularea senzorilor de la sol sau de pe platformele existente, tehnologia noastră oferă o alternativă crucială pentru structuri mult mai înalte sau inaccesibile: UAS echipate cu brațe UT articulate.

Am opta pentru drona cu braț UT în scenarii în care:

  • Înălțimea verticală depășește 15-20 de metri, ceea ce face imposibilă operarea precisă de la sol.
  • Obstacolele de la sol (conducte, linii electrice sau alte utilaje) blochează accesul la baza buncărelor.
  • Geometria silozului necesită măsurători în zone centrale, departe de orice balustrade sau platforme de acces.

În astfel de scenarii, drona acționează ca purtător de senzori, utilizând algoritmi de zbor pentru a menține o presiune de contact constantă, în timp ce operatorul monitorizează datele cu ultrasunete de la distanță. Această abordare elimină necesitatea schelelor, reducând costurile și timpii de livrare fără a compromite acuratețea datelor.

Rezultatul final
Măsurătorile au oferit clientului o hartă clară de subțiere pentru fiecare dintre cele 37 de silozuri. Această bază de date permite acum o estimare matematică a ratei de uzură (mm/an) și programarea reparațiilor localizate prin sudură sau a înlocuirii segmentelor de oțel carbon doar acolo unde este necesar. Rezultatul este un nivel sporit de siguranță, eliminând riscul de cedare bruscă a pereților sub presiunea a sute de tone de ciment.