إن السؤال حول ما إذا كانت الطائرات بدون طيار آمنة بطبيعتها هو أحد الأسئلة الأولى التي تتبادر إلى ذهن المتخصصين في النفط والغاز والمواد الكيميائية.
من يسأل هذا السؤال ولماذا؟
تُخزّن منشآت النفط والغاز والمواد الكيميائية البنزين والغاز الطبيعي ومواد أخرى شديدة الاشتعال وخطرة في حاويات مثل أوعية الضغط والخزانات. يجب أن تخضع هذه الأصول للفحص البصري والصيانة دون المساس بسلامة الموقع. وينطبق الأمر نفسه على محطات الطاقة وغيرها من البنى التحتية الحيوية.
ومع ذلك، حتى لو لم تكن هناك طائرات بدون طيار آمنة بطبيعتها، فإن ذلك لن يمنع الطائرات بدون طيار من إجراء عمليات تفتيش بصرية في صناعات النفط والغاز والمواد الكيميائية.
لتوضيح موضوع الطائرات المسيرة الآمنة جوهريًا، دعونا أولًا نتناول ما يلزم لبناء طائرة مسيرة آمنة جوهريًا. ثم سنتناول حلولًا لتقليل المخاطر واستخدام الطائرات المسيرة في أماكن لا تُستخدم فيها عادةً. وأخيرًا، سنتناول فوائد استخدام الطائرات المسيرة رغم إجراءات تخفيف المخاطر.
ما الذي يتطلبه الأمر لبناء طائرة بدون طيار آمنة جوهريًا؟
أولاً، من المهم أن نشرح ما يعنيه الأمان الجوهري:
السلامة الجوهرية هي نهج تصميمي يضمن التشغيل الآمن للمعدات الكهربائية في المناطق الخطرة، وذلك بالحد من الطاقة الكهربائية والحرارية التي قد تُشعل بيئة متفجرة. ومن المهم أيضًا تحديد مستوى السلامة الجوهرية المطلوب تحقيقه.
تُستخدم معايير مختلفة حول العالم لتنظيم استخدام المعدات الإلكترونية في الأجواء المتفجرة. وتختلف هذه المعايير في تسميتها وتفاصيلها، لكنها تتفق جميعها على أنه فوق تركيز معين من المواد الخطرة واحتمالية وجودها، يجب أن تتمتع المعدات الإلكترونية بخصائص معينة للحد من خطر الانفجار. وهذا هو مستوى السلامة الجوهرية الذي نتحدث عنه.
ولعل الأهم من ذلك كله هو أن المعدات الآمنة ذاتيًا يجب ألا تُولّد شرارات أو شحنات ساكنة. ولتحقيق ذلك، تُستخدم تقنيات مختلفة، منها التشريب بالزيت، والتعبئة بالمسحوق، والتغليف، والنفخ والضغط. بالإضافة إلى ذلك، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة سطح المعدات الآمنة ذاتيًا 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت).
في حال حدوث انفجار داخل المعدات، يجب تصميمها بطريقة تحد من الانفجار وتضمن عدم انبعاث أي غازات أو مكونات ساخنة أو لهب أو شرارات في البيئة المتفجرة. لهذا السبب، عادةً ما تكون المعدات الآمنة ذاتيًا أثقل بعشر مرات من المعدات غير الآمنة ذاتيًا.
الطائرات بدون طيار وخصائصها الأمنية الجوهرية.
لا تزال الطائرات التجارية بدون طيار لا تستوفي هذه المعايير. في الواقع، تتمتع بجميع خصائص المعدات الخطرة التي تحلق في بيئات متفجرة:
1. تحتوي الطائرات بدون طيار على بطاريات ومحركات ومصابيح LED محتملة، والتي يمكن أن تصبح ساخنة جدًا أثناء التشغيل؛
2. تحتوي الطائرات بدون طيار على مراوح دوارة عالية السرعة يمكنها توليد الشرر والشحنات الساكنة؛
3. يتم تثبيت المراوح على محركات بدون فرشاة تتعرض للبيئة للتبريد، مما يساعد على توليد الكهرباء الساكنة؛
4. الطائرات بدون طيار المصممة للطيران في الأماكن المغلقة تصدر ضوءًا يمكنه توليد حرارة تزيد عن 25 درجة مئوية؛
5. يجب أن تكون الطائرات بدون طيار خفيفة بما يكفي للطيران، مما يجعلها أخف بكثير من الأجهزة الآمنة بطبيعتها.
ونظراً لكل هذه القيود، فلن نتمكن من تصور طائرة بدون طيار آمنة بطبيعتها إلا إذا اكتشفنا كيفية تعويض الجاذبية بطريقة أكثر كفاءة مما نفعل اليوم.
كيف يمكن للطائرات بدون طيار تحسين عملية التفتيش؟
في الغالبية العظمى من الحالات، لن يكون لتدابير تخفيف المخاطر المذكورة أعلاه سوى تأثير طفيف على رفع الطائرات بدون طيار دون أي مشاكل كبيرة في الأداء. وبينما يعتمد الأمر على الفحص المُجرى أو الاستخدام المُحدد، هناك عدد من العوامل التي تُفضّل الطائرات بدون طيار عند موازنة إيجابيات وسلبيات نشرها مقارنةً بالبشر. وهذه هي أهمها.
-أمان
أولاً، يجب مراعاة تأثيرها على السلامة. تُعدّ جهود نشر تقنية الطائرات بدون طيار في أماكن العمل البشرية جديرة بالاهتمام، إذ تُغني عن الحاجة إلى التفتيش البصري الفعلي للأصول في الأماكن الضيقة أو المناطق الخطرة. ويشمل ذلك تعزيز سلامة الأشخاص والأصول، وتوفير التكاليف بفضل تقليل وقت التوقف عن العمل والتخلص من السقالات، والقدرة على إجراء عمليات التفتيش البصري عن بُعد وغيرها من أساليب الاختبارات غير التدميرية (NDT) بسرعة وبتكرار أكبر.
-سرعة
عمليات التفتيش باستخدام الطائرات المسيّرة تُوفّر الوقت بشكل كبير. سيتمكن المفتشون المُدرّبون تدريبًا جيدًا من إتمام عمليات التفتيش بكفاءة وسرعة أكبر من خلال تشغيل هذه التقنية عن بُعد بدلًا من الوصول الفعلي إلى الأصول لإجراء التفتيش نفسه. وقد قلّصت الطائرات المسيّرة وقت التفتيش بنسبة 50% إلى 98% مقارنةً بالتوقعات الأولية.
اعتمادًا على الأصول، قد لا يكون من الضروري إيقاف تشغيل المعدات من أجل إجراء الفحص كما هو الحال مع الوصول اليدوي، والذي قد يكون له في بعض الأحيان تأثير كبير على وقت التوقف.
-نِطَاق
تستطيع الطائرات بدون طيار اكتشاف المشاكل التي يصعب أو من المستحيل تمامًا اكتشافها يدويًا، خاصة في المناطق التي يصعب أو من المستحيل على الأشخاص الوصول إليها.
-ذكاء
أخيرًا، إذا أشارت عمليات التفتيش إلى ضرورة التدخل اليدوي لإجراء الإصلاحات، فإن البيانات المُجمعة تُمكّن مديري الصيانة من اتخاذ الخطوة التالية باستهداف المناطق التي تحتاج إلى إصلاح فقط. تُعدّ البيانات الذكية التي تُوفّرها طائرات التفتيش بدون طيار أداةً فعّالة لفرق التفتيش.
هل الطائرات بدون طيار أكثر شعبية عندما تقترن بتكنولوجيا التخفيف من المخاطر البيئية؟
تُستخدم أنظمة تنقية النيتروجين وغيرها من تقنيات تخفيف المخاطر عادةً في البيئات المضغوطة التي يضطر فيها الموظفون لدخول أماكن العمل. تُعدّ الطائرات بدون طيار وغيرها من أدوات التفتيش البصري عن بُعد أكثر ملاءمةً لتجربة هذه البيئات من البشر، مما يُقلل المخاطر بشكل كبير.
تُزوّد أدوات التفتيش الروبوتية عن بُعد المفتشين بالبيانات في البيئات الخطرة، وخاصةً في الأماكن الضيقة مثل خطوط الأنابيب، حيث تُعدّ الزواحف مثاليةً لبعض مهام التفتيش. بالنسبة للصناعات ذات المناطق الخطرة، تُقلّل تقنيات تخفيف المخاطر هذه، إلى جانب أجهزة الرؤية عن بُعد مثل الزواحف والطائرات بدون طيار، من الحاجة إلى دخول البشر فعليًا إلى المناطق الخطرة المعنية لإجراء عمليات تفتيش بصرية.
كما يُلغي تخفيف المخاطر البيئية الحاجة إلى شهادة ATEX، ويُقلل من الإجراءات الورقية والبيروقراطية اللازمة لمهام مثل لوائح إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) المتعلقة بدخول البشر إلى البيئات الخطرة. كل هذه العوامل تزيد من جاذبية الطائرات بدون طيار في أعين المفتشين.
وقت النشر: 30 أبريل 2024