Limpeza de tanques de combustível
Os tanques de armazenamento de combustível acima do solo requerem limpeza regular. O lodo é removido para eliminar a contaminação do combustível e recuperar a capacidade de armazenamento perdida. A remoção do lodo por métodos convencionais requer um tanque vazio, o que resulta em longos períodos de parada. A limpeza manual dos tanques de armazenamento de óleo leva, além de trabalhar em um ambiente combustível, explosivo e tóxico, a problemas de baixa eficiência e poluição ambiental. Enquanto isso, a maioria dos sistemas personalizados encontraram seu caminho para a limpeza bem sucedida de tanques e tubos. Os robôs de limpeza de tanques utilizam um método de diluição; isso não requer que o tanque seja esvaziado. Diluindo o lodo e aquecendo-o (até aproximadamente 60°C), eles controlam constantemente a viscosidade do lodo’s de tal forma que ele atinge e mantém uma consistência na qual ele pode ser bombeado para fora do tanque. Este método permite a recuperação do combustível que fica retido no lodo. A centrifugação posterior separa pequenas partículas e as libera do óleo, o que reduz ainda mais os resíduos tóxicos. Enquanto operam dentro do tanque, os robôs de limpeza do tanque – ou dispositivos robóticos - podem ser guiados do exterior através de controle remoto e câmeras sensíveis à luz.
Remoção de ferrugem
A remoção de ferrugem de um tanque de gás pode ser realizada utilizando abrasivos, tais como cascalho ou arruelas, ácidos (ácido muriático ou vinagre), soda, ou kits de revestimento de tanques. Para realizar esta tarefa, os robôs móveis podem ser equipados com ferramentas para jateamento de água, ferramentas elétricas para remoção de ferrugem e tinta, ou sistemas de sucção a vácuo.
Limpeza de tanques de água
Um mercado novo e emergente é a limpeza de tanques de água doce. Os reservatórios de água precisam ser limpos entre um e cinco anos para cumprir com as leis nacionais específicas. Até agora, o pessoal profissional certificado para trabalhar em espaços confinados tem executado esta tarefa. Os reservatórios são freqüentemente esvaziados por até duas semanas para realizar o trabalho. Devido às más condições de trabalho e altos salários, o potencial para o uso de robôs tem sido explorado. O princípio básico é implantar um veículo que atravessa automaticamente o tanque de água e também pode trabalhar como aspirador subaquático. Os veículos são normalmente equipados com sonar ultra-sônico para navegação. Além disso, o vídeo é freqüentemente fornecido para permitir que um operador possa monitorar o progresso das máquinas e documentar o processo de limpeza.
Limpeza de tubulações e dutos
A limpeza de tubulações e dutos tornou-se bastante comum devido à falta de alternativas relativas à acessibilidade das tubulações e dutos. Vários projetos têm sido sugeridos que tipicamente compartilham uma plataforma móvel com rodas ou esteiras carregando uma escova. Geralmente, dispositivos robóticos teleoperados dominam o mercado nesta área. Os robôs são geralmente controlados através de uma conexão por cabo transmitindo uma imagem de câmera.
Nível de distribuição
Enquanto os veículos controlados remotamente para inspeção de ambientes confinados existem desde os anos 90, robôs com um grau de autonomia ainda são incomuns e, em muitos casos, protótipos de pesquisa. A Sprint Robotics Collaborative (uma iniciativa impulsionada pela indústria que promove técnicas de robótica em inspeções técnicas e manutenção de infra-estrutura de capital intensivo) identificou inúmeros cenários de aplicação da robótica na tarefa, inspeção de campo, limpeza e manutenção. Os desenvolvimentos e cenários atuais e particularmente futuros de produtos estão descritos em seu roteiro.
Limpeza de tanques de combustível
Numerosos prestadores de serviços de limpeza e manutenção utilizam equipamentos robóticos como parte de seus serviços de limpeza para tanques de armazenamento de petróleo, refinarias, terminais de transbordo de combustível, plantas químicas e tanques de combustível para usinas elétricas alimentadas a petróleo. Tipicamente, as bases robotizadas são teleoperadas usando um monitor de televisão para limpar do exterior de um navio.:
- Um fluxo de alta pressão de "fluido de corte" mobiliza o lodo.
- O lodo é bombeado para um sistema de separação e purificação multi-fásica.
O sistema separa o conteúdo do fundo do tanque em três riachos – sólidos, água reciclável e óleo de alto valor ou outros líquidos separáveis. O uso de robôs para limpeza de tanques, tubos e tubulações melhora a segurança geral. Seus sensores (para detecção de resíduos, materiais, poluição, etc.) são mais adequados do que a observação visual e a experiência dos trabalhadores humanos para que possíveis fontes de ignição, vapores combustíveis e cargas eletrostáticas sejam eliminadas.
Os fabricantes são, por exemplo, Gerotto Federico e Koks Robotics. O Wolftank Adisa oferece uma plataforma móvel com um braço extensível para limpar as superfícies verticais dos tanques.
Limpeza de tanques de água
Para a limpeza de tanques de água, equipamentos automatizados controlados remotamente, da Weda, como exemplo, elimina a necessidade de atrair pessoal profissional e descomissionar o tanque. O veículo sobre esteiras permite que o limpador se movimente de forma confiável em condições de areia sem ficar preso. Normalmente, o robô é tele-controlado, mas pode ser programado para missões repetíveis. Scantron Robotics e Deep Trekker oferecem sistemas similares. Os sistemas grandes e pesados são TechCor’s Track Driven Robotic Unit. Uma necessidade crescente de limpeza subaquática também surge devido ao crescente número de pisciculturas.
Limpeza de tubulações e dutos
A limpeza dos dutos de ar condicionado é essencial para manter o fluxo de ar disponível e prevenir riscos à saúde. Muitas plataformas seguem um projeto modular para que várias ferramentas e instrumentos sejam fornecidos para aplicações específicas em tarefas de manutenção, inspeção e limpeza de tanques, tubulações e outras infra-estruturas. É especialmente o caso na limpeza de dutos. Um exemplo é o robô móvel Anatroller, família da Robotic Design Inc., que apresenta aquecimento, ventilação e ar condicionado, bem como limpeza e inspeção de dutos de diferentes categorias de tamanho. Outros fabricantes são Danduct Clean and Environmental Solutions. Outras aplicações incluem a limpeza de dutos de água e esgotos. Um sistema com esteiras capaz de operar em tubos com diâmetros entre 350 e 710 mm está disponível, por exemplo, na JettyRobot e Ibak.
Considerações de custo-benefício e desafios de marketing
Limpeza de tanques de combustível
Em 2018, o mercado de limpeza de tanques de gasolina foi estimado em 895 milhões de dólares. O trabalho, que até agora é mais realizado manualmente, comporta altos riscos. Os riscos não são apenas asfixia, contato com produtos químicos e explosões, mas também escorregamento e queda dentro dos tanques. Somente no Reino Unido, cerca de 25 funcionários morrem a cada ano enquanto trabalham em espaços confinados. Estes riscos parecem favorecer uma utilização mais ampla de sistemas automatizados no futuro. No entanto, as baixas freqüências de limpeza dos tanques, embora estejam aumentando, ainda são atualmente uma restrição em termos de tornar financeiramente viável a aquisição de um robô. In " alto risco" tanques, por exemplo, naqueles em que as emissões do sistema de ventilação do tanque ou materiais pirofóricos excluem a possibilidade de liberação de gás, o dispositivo robótico pode operar sob uma manta de nitrogênio ou em outra atmosfera inerte. Ele pode ser guiado do exterior através de controle remoto e câmeras sensíveis à luz, isolando os trabalhadores do trabalho perigoso dentro do tanque. Como os robôs são construídos pequenos o suficiente para passar pela abertura do tanque ou podem se expandir, a montagem do robô dentro do tanque não é mais necessária, reduzindo ainda mais as horas de trabalho dentro do tanque. Além disso, a tampa do poço de visita pode ser fechada depois que o robô é instalado, o que reduz a liberação de gases e aumenta a segurança. O método robótico reduz significativamente o tempo de limpeza (três a cinco vezes mais rápido que o trabalho manual). Primeiramente, os robôs podem permanecer no tanque por mais tempo do que os humanos, o que economiza em longas pausas de recuperação. Em segundo lugar, o bombeamento do lodo para fora é muito mais rápido que o método convencional. Além disso, o tanque não precisa ser completamente esvaziado (pode até ser usado durante a operação), o que reduz significativamente o tempo de parada e diminui a necessidade de tanques de armazenamento adicionais. Há altas reduções de resíduos (até 90%), em parte devido às altas taxas de recuperação de combustível (até 98%)..
Limpeza de tanques de água
Um desafio de inovação publicado pela Agência Nacional da Água de Cingapura’s em 2020 indica os benefícios esperados do uso de robôs para limpeza de reservatórios de água. Primeiramente, não há necessidade de pessoal qualificado trabalhando em espaços confinados. Além disso, o pessoal atualmente tem que ser testado regularmente para doenças transmitidas pela água, tais como tifo e cólera: enquanto um robô pode ser facilmente limpo e desinfetado antes de ser inserido em um novo tanque. O trabalho manual deve ser realizado em cavernas não iluminadas, onde as superfícies são muitas vezes escorregadias. Assim, o uso de robôs também reduz o risco de tropeçar e cair.
Limpeza de dutos e tubulações
A maioria dos fabricantes de robôs de limpeza de dutos relatam retornos muito altos sobre os investimentos em muitos tipos de dutos. A navegação dos robôs através de dutos verticais ou com junções complexas continua a ser um problema central.