Limpieza del depósito de combustible
Los tanques de almacenamiento de combustible sobre tierra requieren una limpieza periódica. El lodo se retira para eliminar la contaminación del combustible y recuperar la capacidad de almacenamiento perdida. La eliminación de los lodos mediante métodos convencionales requiere que el tanque esté vacío, lo que da lugar a largos tiempos de inactividad. La limpieza manual de los tanques de almacenamiento de petróleo conlleva, además de trabajar en un entorno combustible, explosivo y tóxico, una baja eficiencia y problemas de contaminación ambiental. Mientras tanto, los sistemas, en su mayoría personalizados, se han abierto camino para limpiar con éxito tanques y tubos. Los robots de limpieza de tanques utilizan un método de dilución que no requiere el vaciado del tanque. Diluyendo el lodo y calentándolo (a unos 60°C), controlan constantemente la viscosidad del lodo’ de manera que alcanza y mantiene una consistencia en la que puede ser bombeado fuera del tanque. Este método permite recuperar el combustible que queda atrapado en el lodo. La centrifugación posterior separa las partículas pequeñas y las libera del aceite, lo que reduce aún más los residuos tóxicos. Mientras operan dentro del tanque, los robots de limpieza de tanques – o dispositivos robóticos - pueden ser guiados desde el exterior a través de un control remoto y cámaras sensibles a la luz.
Eliminación del óxido
La eliminación del óxido de un depósito de gas puede llevarse a cabo mediante el uso de abrasivos, como grava o arandelas, ácidos (ácido muriático o vinagre), sosa o kits de recubrimiento de depósitos. Para realizar esta tarea, los robots móviles pueden estar equipados con herramientas para el chorro de agua, herramientas eléctricas para la eliminación de óxido y pintura, o sistemas de aspiración.
Limpieza de depósitos de agua
Un mercado nuevo y emergente es el de la limpieza de depósitos de agua dulce. Los depósitos de agua deben limpiarse entre uno y cinco años para cumplir con las leyes nacionales específicas. Hasta ahora, esta tarea la realizaba personal profesional certificado para trabajar en espacios confinados. A menudo, los depósitos se vacían hasta dos semanas para realizar el trabajo. Debido a las malas condiciones de trabajo y a los elevados salarios, se ha estudiado la posibilidad de utilizar robots. El principio básico consiste en desplegar un vehículo que recorra automáticamente el depósito de agua y que también pueda funcionar como aspirador subacuático. Los vehículos suelen estar equipados con un sonar ultrasónico para la navegación. Además, suelen disponer de vídeo para que un operario pueda supervisar el progreso de las máquinas y documentar el proceso de limpieza.
Limpieza de tuberías y conductos
La limpieza de tuberías y conductos se ha convertido en algo muy común debido a la falta de alternativas en cuanto a la accesibilidad de las tuberías y conductos. Se han propuesto varios diseños que suelen compartir una plataforma móvil con ruedas u orugas que lleva un cepillo. En general, los dispositivos robóticos teleoperados dominan el mercado en este ámbito. Los robots suelen controlarse mediante una conexión por cable que transmite la imagen de una cámara.
Nivel de distribución
Aunque los vehículos controlados por control remoto para la inspección de entornos confinados existen desde los años 90, los robots con cierto grado de autonomía siguen siendo poco comunes y, en muchos casos, prototipos de investigación. La Sprint Robotics Collaborative (una iniciativa impulsada por la industria que promueve las técnicas robóticas en las inspecciones técnicas y el mantenimiento de infraestructuras de gran intensidad de capital) identificó numerosos escenarios de aplicación de la robótica en la tarea, la inspección de campo, la limpieza y el mantenimiento. En su hoja de ruta se describen los desarrollos y escenarios de productos actuales y, sobre todo, futuros.
Limpieza del depósito de combustible
Numerosos proveedores de servicios de limpieza y mantenimiento utilizan equipos robóticos como parte de sus servicios de limpieza de tanques de almacenamiento de petróleo, refinerías, terminales de transbordo de combustible, plantas químicas y tanques de combustible para centrales eléctricas de petróleo. Normalmente, las bases robóticas se teleoperan mediante un monitor de televisión para limpiar desde el exterior de un buque:
- Una corriente de alta presión de "fluido de corte" moviliza el lodo.
- Los lodos se bombean a un sistema de separación y purificación multifásica.
El sistema separa el contenido del fondo del tanque en tres flujos: sólidos, agua reciclable y aceite de alto valor u otros líquidos separables. El uso de robots para la limpieza de tanques, tubos y tuberías mejora la seguridad general. Sus sensores (para detectar residuos, materiales, contaminación, etc.) son más adecuados que la observación visual y la experiencia de los trabajadores humanos, por lo que se eliminan posibles fuentes de ignición, humos combustibles y cargas electrostáticas.
Los fabricantes son, por ejemplo, Gerotto Federico y Koks Robotics. Wolftank Adisa ofrece una plataforma móvil con brazo extensible para limpiar las superficies verticales de los depósitos.
Limpieza de depósitos de agua
Para la limpieza de tanques de agua, los equipos automatizados por control remoto, de Weda, por ejemplo, eliminan la necesidad de atraer personal profesional y desmantelar el tanque. El vehículo sobre orugas permite que el limpiador se mueva de forma fiable en condiciones arenosas sin atascarse. Normalmente, el robot es teledirigido, pero puede programarse para realizar misiones repetitivas. Scantron Robotics y Deep Trekker ofrecen sistemas similares. Los sistemas más grandes y resistentes son la unidad robótica sobre orugas de TechCor. La creciente necesidad de limpieza subacuática se debe también al aumento de las piscifactorías.
Limpieza de tuberías y conductos
La limpieza de los conductos de aire acondicionado es esencial para mantener el flujo de aire disponible y evitar riesgos para la salud. Muchas plataformas siguen un diseño modular, de modo que se proporcionan diversas herramientas e instrumentos para aplicaciones específicas en tareas de mantenimiento, inspección y limpieza de depósitos, tuberías y otras infraestructuras. Es el caso, sobre todo, de la limpieza de conductos. Un ejemplo es el robot móvil Anatroller, de la familia Robotic Design Inc. que se ocupa de la calefacción, la ventilación y el aire acondicionado, así como de la limpieza e inspección de conductos de diferentes tamaños. Otros fabricantes son Danduct Clean y Environmental Solutions. Otras aplicaciones son la limpieza de tuberías de agua y alcantarillado. Por ejemplo, JettyRobot e Ibak ofrecen un sistema de orugas capaz de operar en tuberías con diámetros entre 350 y 710 mm.
Consideraciones de coste-beneficio y retos de marketing
Limpieza del depósito de combustible
En 2018, el mercado de la limpieza de depósitos de gasolina se estimó en 895 millones de dólares. El trabajo, que hasta ahora se realiza en su mayoría de forma manual, conlleva grandes riesgos. Los peligros no son solo la asfixia, el contacto con productos químicos y las explosiones, sino también los resbalones y las caídas dentro de los depósitos. Sólo en el Reino Unido, unos 25 empleados mueren cada año mientras trabajan en espacios confinados. Estos riesgos parecen favorecer un mayor uso de los sistemas automatizados en el futuro. Sin embargo, las bajas frecuencias de limpieza de tanques, aunque están aumentando, siguen siendo actualmente una restricción para que la adquisición de un robot sea económicamente viable. En los tanques de "alto riesgo", por ejemplo, en aquellos en los que las emisiones del sistema de ventilación del tanque o los materiales pirofóricos excluyen la posibilidad de liberación de gases, el dispositivo robótico puede operar bajo una manta de nitrógeno o en otra atmósfera inerte. Puede ser guiado desde el exterior mediante un control remoto y cámaras sensibles a la luz, aislando a los trabajadores del peligroso trabajo dentro del tanque. Como los robots se construyen lo suficientemente pequeños como para pasar por la abertura del tanque o pueden expandirse por sí mismos, ya no es necesario el montaje de robots dentro del tanque, lo que reduce aún más las horas de trabajo dentro del mismo. Además, la tapa de la boca de inspección puede cerrarse después de instalar el robot, lo que reduce la liberación de gases y aumenta la seguridad. El método robótico reduce considerablemente el tiempo de limpieza (de tres a cinco veces más rápido que el trabajo manual). En primer lugar, los robots pueden permanecer en el tanque más tiempo que los humanos, lo que ahorra las largas pausas de recuperación. En segundo lugar, el bombeo de los lodos es mucho más rápido que el método convencional. Además, no es necesario vaciar completamente el tanque (incluso puede utilizarse durante el funcionamiento), lo que reduce considerablemente el tiempo de inactividad y la necesidad de tanques de almacenamiento adicionales. La reducción de los residuos es elevada (hasta el 90%), en parte gracias a los altos índices de recuperación de combustible (hasta el 98%).
Limpieza de depósitos de agua
Un reto de innovación publicado por la Agencia Nacional del Agua de Singapur en 2020 indica las ventajas que se esperan del uso de robots para la limpieza de depósitos de agua. En primer lugar, no se necesita personal cualificado que trabaje en espacios reducidos. Además, actualmente el personal tiene que someterse a pruebas periódicas para detectar enfermedades transmitidas por el agua, como el tifus y el cólera: mientras que un robot puede limpiarse y desinfectarse fácilmente antes de introducirse en un nuevo depósito. El trabajo manual debe realizarse en cavernas no iluminadas, donde las superficies suelen ser resbaladizas. El uso de robots reduce también el riesgo de tropiezos y caídas.
Limpieza de conductos y tuberías
La mayoría de los fabricantes de robots de limpieza de conductos informan de que el rendimiento de la inversión es muy alto para muchos tipos de conductos. La navegación de los robots a través de conductos verticales o con cruces complejos sigue siendo un problema central.