Ejemplos del uso de robots en el sector energético.

Este artículo trata sobre el uso de robots en el campo de la energía. Consideraremos varias soluciones modernas que no solo facilitan el trabajo de las personas y liberan su tiempo, sino que también sirven como servicios que ahorran costos para el mantenimiento de las instalaciones de energía industrial.

Hoy, ya podemos decir con confianza que tareas tales como: diagnóstico de líneas eléctricas, limpieza de hielo, inspección de turbinas eólicas, mantenimiento de paneles solares, diagnóstico y mantenimiento de reactores nucleares: en un futuro próximo será posible resolver exactamente robots móviles totalmente autónomos o robots con control remoto.

El uso de robots es especialmente apropiado donde la vida humana puede estar en riesgo. Por ejemplo, para el diagnóstico de reactores nucleares fallidos o para la prevención de líneas de alta tensión ubicadas a una altura de decenas de metros sobre el suelo, los robots que están diseñados y configurados correctamente son los más adecuados.

Robots para el diagnóstico y mantenimiento de líneas de alta tensión.

La compañía japonesa HiBot, a solicitud de la compañía energética Kansai Electric Power Company (KEPCO), desarrolló y lanzó en 2011 el robot Expliner, diseñado para el diagnóstico y mantenimiento de líneas de alta tensión. El robot simplemente se suspende de los cables de la línea, y se deja que el operador realice de forma remota el control visual desde la pantalla de la computadora.

El movimiento del robot a lo largo de la línea es similar al movimiento de un tren sobre rieles, con la única diferencia de que el robot se mueve desde abajo, debajo de los cables. Moviéndose lentamente a lo largo de la línea, el Expliner utiliza sensores láser para detectar corrosión en los cables. A través del canal GPS, el robot recibe datos sobre su ubicación y los transmite al operador, y ocho cámaras de alta resolución ubicadas a bordo del robot le permiten al operador considerar completamente el daño mecánico, ya sea un cable derretido o una grieta en él.

Entonces, después de que el robot pase por toda la línea, los reparadores ya sabrán exactamente dónde y qué tipo de mal funcionamiento ocurre, qué necesita ser reparado, qué y cómo repararlo.

El diagnóstico de cuatro cables paralelos simultáneos está disponible. Obstáculos como abrazaderas y juntas que el robot supera por sí solo, evitándolos, maniobrando, gracias al centro de gravedad en movimiento. El robot simplemente lleva las ruedas a través del obstáculo y sigue adelante. Si el obstáculo es más complejo, el robot se transfiere manualmente.

El uso del robot permite que los servicios detecten oportunamente daños en las líneas, tales como óxido, corrosión interna (diámetro de cable cambiado) o daños mecánicos. Esto ahorra mucho tiempo y costos al inspeccionar las líneas de la manera tradicional, cuando un equipo de trabajadores equipados debe pasar por alto la línea eléctrica por su cuenta.

Los canadienses dieron un paso más. En 1998, los desarrolladores del Instituto Hydro-Québec pensaron en crear un robot más sofisticado para el diagnóstico y mantenimiento de líneas de alta tensión. Y ahora, después de 11 años, el robot LineScout se presentó con éxito en la presentación e incluso ganó un premio del Instituto Edison de Ingeniería Eléctrica en 2009.

La idea llegó a los desarrolladores no desde cero. Una tormenta de nieve tan poderosa pasó en los estados del norte a fines de los años 90 que los cables de una de las líneas eléctricas significativas simplemente se rompieron bajo la carga de hielo congelado en ellos.

El resultado de diez años de trabajo de los ingenieros fue un robot que no solo es capaz de rodar a lo largo de los cables, sino que también sabe cómo manipular diversos equipos.El robot, por supuesto, está equipado con cámaras y GPS, pero además puede limpiar la nieve de los cables, desenrollar y apretar los pernos y tuercas, eliminar objetos extraños de los cables. Gracias a la presencia de cámaras termográficas, el robot puede evaluar la temperatura de los cables.

El operador simplemente controla el robot desde la computadora usando un joystick especial. El robot LineScout demostró ser bastante efectivo durante pruebas repetidas en 2010 en líneas con una corriente de hasta 2 kA, bajo un voltaje de 735 kV.

Robot de limpieza de paneles solares

Para la construcción de plantas de energía solar, los desiertos inundados con luz solar son los más adecuados. Pero cómo resolver el problema de la arena, porque paneles solarescubiertos de arena después de las tormentas de arena son 60% menos efectivos. Si los paneles se lavaran con agua manualmente, esto requeriría enormes costos de mano de obra, y bastante frecuente, además, la temperatura del aire en el desierto alcanza los 50 ° C. La tecnología robótica viene al rescate nuevamente.

Para resolver el problema, se creó en Arabia Saudita un robot NOMADD (Dispositivo mecánico automático de eliminación de polvo sin agua - "Dispositivo automático de eliminación de polvo automatizado sin usar agua"). Es suficiente instalar varios de estos robots, uno en cada fila de paneles solares, y una vez al día limpiarán el revestimiento fotosensible sin agua, simplemente usando cepillos especiales.

Por lo tanto, los paneles solares siempre permanecerán limpios y aumentará la eficiencia energética de las plantas de energía solar. Imagínense que el robot NOMADD solo puede despejar de 182 a 274 metros de paneles: esta es una gran cantidad de trabajo, insoportable para los estándares de mantenimiento manual. Los robots trabajan en paralelo en cada fila de paneles y realizan una limpieza regular rápida y rápidamente. El tiempo de recuperación de la inversión para el sistema de robot es de tres años, y los robots en sí no requieren mantenimiento frecuente.

Los desarrolladores señalan: “Este sistema está diseñado, desarrollado y probado en Arabia Saudita en las condiciones más severas del desierto. Para tales condiciones, es imposible estar preparado adecuadamente sin tener que experimentarlas durante todo el proceso de desarrollo. Esa es nuestra ventaja.

Robot de inspección de molinos de viento

La energía eólica como fuente de electricidad ecológica es hoy una de las áreas de energía alternativa de más rápido crecimiento. Los inventores están desarrollando nuevos proyectos para generadores eólicos, pero una cosa permanece sin cambios: los generadores eólicos industriales son de gran tamaño y, por regla general, siempre son estructuras muy altas.

A medida que crece el número de turbinas eólicas instaladas en todo el mundo, no sorprende en absoluto que algunas de ellas ya hayan logrado encontrar defectos durante su operación. Una vez más, se pide a los robots que resuelvan el problema del diagnóstico oportuno de los álabes de la turbina, que pueden trepar sin miedo álabes afilados que giran a gran altura. Uno de estos robots es el robot RIWEA desarrollado por el Instituto Alemán Fraunhofer, capaz de trabajar incluso en una turbina giratoria.

El robot se mueve a lo largo de la cuerda, subiendo más y más, ya sea una turbina terrestre o costera. Verifique los defectos mediante un emisor de infrarrojos y una cámara termográfica de alta resolución. El operador simplemente recibe la imagen y la analiza. Para el diagnóstico de elementos metálicos duraderos, el robot RIWEA está equipado con un emisor y detector ultrasónico integrado con un potencial de alta precisión.

Hoy, en particular en los Estados Unidos, alrededor del 60% de las turbinas eólicas en operación requieren reparación. Gracias a soluciones tales como el robot RIWEA, es posible diagnosticar sin un desmantelamiento prematuro de la turbina, ya que el robot puede trepar fácilmente incluso en aspas giratorias.

El diagnóstico operativo identificará las turbinas que necesitan una revisión urgente, y se pueden apagar para reparaciones.Y las turbinas que estén en condiciones aceptables seguirán funcionando y el consumidor no experimentará ningún inconveniente.

Robots para trabajar en instalaciones nucleares

Desde 1999, el tema de la introducción de la robótica en las instalaciones nucleares para su inspección y diagnóstico se ha discutido activamente. Por ejemplo, AREVA, una empresa de servicios de centrales nucleares, fue la primera en utilizar una solución avanzada para probar los circuitos primarios del reactor. El robot SUSI ayudó a inspeccionar y ultrasonir los componentes importantes de uno de los reactores estadounidenses. El reactor resultó estar completamente operativo y se tomó la decisión de extender su vida útil. Más tarde, los robots SUSI aparecieron en Europa.

La compañía iRobot, a su vez, proporcionó cuatro robots PackBot con los que se tomaron muestras de radiación para eliminar las consecuencias del accidente en la central nuclear japonesa Fukushima-1. Más tarde, un robot más poderoso Warrior 710 se unió a este trabajo.