无人机应用让炼油和石化企业更安全高效

　　当今社会越来越强调技术应当满足不断变化的需求，石化炼油行业尤其如此。实际上，这一行业长期走在最新技术集成应用的前沿。
　　工作人员操纵无人机进行检查。
　　无人机应用的必要性
　　美国炼油和石化行业跻身美国最安全的制造商之列，在过去的30年中，该行业的伤害和疾病发生率下降到每年每100名员工中事故发生数量小于1起，是整个制造业总发生率的五分之一。
　　虽然在炼油和石化企业发生的事故很少，因工受伤的员工更为罕见，但员工在操作设备时仍然可能会面临固有的风险。在此情况下，无人机的使用应运而生，越来越多的无人机被引入企业当中，帮助消除工作人员执行某些任务的风险，并通过更快地发现问题，甚至在某些情况下可以远程解决问题，来确保员工和周围居民的安全。
　　日本能源集团JXTG在位于横滨的根岸炼油综合体利用无人机进行防护性检查。
　　AFPM（美国燃料与石化制造商协会）政策分析师Mike Burnside指出，在石化和炼油企业中使用无人机的目的可以分为两大类：安全性和防护性。
　　就安全性而言，无人机可以实现许多功能，维持企业的安全标准，例如对火炬排气筒或对储罐的外部和内部进行可视化检查。无人机还可以执行可能对人有危险的工作。由于工作人员的安全是首要考虑的问题，因此近年来无人机的使用已成为重点发展对象。它们广泛应用于事故和自然灾害的响应行动中。虽然无人机也有缺陷，但它们能够安全到达人类无法接触的地方。
　　工作人员使用无人机进入储罐检查。
　　就防护性而言，许多AFPM成员公司走在厂界自动化检测的最前沿。他们在装置周围设置路标，让无人机可以在周边按照预定路线飞行。无人机配备了用于可视化检查的摄像头，可以确保外围围栏没有任何孔洞，也没有任何可疑人员潜伏在装置附近的迹象。
　　无人机在美国的炼油和石化企业中的使用案例越来越多。一些企业现场的应用已经远超实验阶段，将无人机完全集成到日常工作中。例如，埃克森美孚公司的巴吞鲁日炼油厂已使用配备可视化高清摄像头的无人机进行综合检查，这对于减少维修成本、保障全厂可靠性大有帮助。
　　通用电气案例
　　石油和天然气行业从业人员长期以来一直有一个梦想，那就是机器人总有一天可以接手行业内最危险、最辛苦而且成本最高的工作。
　　为此通用电气成立了Avitas Systems，这是一家与客户合作利用无人机进行管道和储罐检查的技术公司。该公司正在融合机器人、人工智能和云计算中的各种技术，充分利用无线通信的巨大优势，打造专为检查而设计的爬行、飞行和游泳无人机。
　　Avitas Systems的测试项目中，无人机从石油和天然气装置收集数据。
　　通用电气的石油天然气总经理Kishore Sundararajan说，数十年来管道、储罐和天然气火炬检查一直都是由人来完成，而没有太大的改变。通用电气创投董事总经理Alex Tepper表示，工业企业检查是一项庞大的业务，这一市场价值每年超过400亿美元。有些公司每年的检查支出就高达1亿美元，在维护上的支出甚至是检查费用的5倍，如果使用Avitas Systems，企业最多可以将检查成本降低25％，因为＂我们知道检查以及维修的最佳时间＂。
　　Kishore Sundararajan称他们的团队经过了长时间的探索，过去需要花3周时间收集和分析来自机器人的数据，而现在，利用他们的无人机技术能够将数据实时报告给操作人员以便他们立即进行分析。
　　通用电气无人机拍摄的石油和天然气管道照片，图中的蓝色代表腐蚀检测的结果。
　　如今，Avitas Systems在美国和阿拉伯都开展了空中无人机检查项目，他们通过标记不同风险等级，以及特定时间发生问题的可能性百分比，来确保客户能够根据数据分析解决关注的问题。
　　壳牌鹿园炼油综合体案例
　　壳牌鹿园炼油综合体可以算是美国无人机部署的典范，该企业占地600万㎡，位于市中心以东30km处，自1929年开始运营以来，是壳牌全球最大的生产中心。每天有5,000人左右通过前门，进出该企业的通道多达17,000条。
　　壳牌鹿园炼油综合体的庞大规模使其成为早期无人机应用的合理选择，因此它成了壳牌无人机项目试点企业。
　　壳牌鹿园炼油综合体。
　　＂我们所做的一切都是为了保护现场人员。＂在休斯敦工作了8年的长期警官、美国国土安全部资深人士Gary Scheibe说。在与无人机承包商合作并亲眼目睹了该技术的良好效果之后，Gary Scheibe提出了强有力的理由在企业内部开发无人机功能。＂我申请到一些资金，买了一批无人机，并训练了10名飞行员。从开始至今一年半的时间里，我们已经投入10万美元。＂
　　壳牌鹿园炼油综合体的DART（无人机空中响应团队）团队于2017年初成立。除Gary Scheibe之外，DART的成员还包括1名后勤专业的前海军陆战队士兵和1名前陆军步兵、治安官副手和EMT（紧急医疗救护技术员），该团队专门负责检查和管理监控视频以及访问控制。
　　Jeff Tyson和John McClain是DART的核心成员，该团队在得克萨斯州壳牌鹿园炼油综合体使用无人机执行安全任务。
　　DART帮助企业大大缩短了响应时间。利用实时监控，DART团队可在15-20分钟内采取行动对出现的问题作出响应。在项目启动后的第一年，该团队进行了477次飞行，而且每次飞行都不需要高空工作，估计节省的成本为120万美元。
　　在哈维飓风之后，DART团队与无人机系统国际公司合作并部署了两个无人机团队，对整个鹿园综合体进行了检查，让无人机的使用迎来了高光时刻。
　　过去现场评估需要员工爬上脚手架并手动检查每个储罐，而现在无人机团队仅使用两周就完成了全厂的现场评估，这样的速度放在过去是不敢想象的。一架无人机可以执行一项任务，而且操作人员可以通过传送来的照片和视频确定问题。这些情报使工程师和维修人员能够迅速进行维修，同时使用另一架无人机在其他区域继续进行故障检查。
　　＂以前进行大面积检查需要两个星期才能完成，现在无人机可以在两个小时内完成，＂壳牌鹿园炼油综合体DART团队中负责管理检查和监控的首席飞行员John McClain说， ＂我们正在帮助工作人员免于高空工作，节省租赁费、减少工时和使用工具的时间。＂
　　壳牌使用无人机的创新方法所取得的早期成果实现了高效作业，效果显著，得到了企业内部的认可，这一实践证明其他类似企业也可以从使用无人机中获益。
　　壳牌DART团队使用Kittyhawk无人机运营管理平台，该平台可帮助组织开发和整合无人机项目的关键要素，流程从飞行员培训-任务计划-现场态势感知-复杂的报告都可以充分考虑。
　　不过这一新方法在普及应用之前还需要斟酌。＂尽管在一家企业的应用中能够观察到新技术具有广泛的安全性和防护性，之后再去其他企业推广还是需要时间的，＂位于旧金山的无人机运营管理平台Kittyhawk的企业销售和业务发展高级总监Tom Owen说。＂大部分工业企业和关键基础设施的运营商通常在进行全面评估并且确切了解工作方式之后，才会采用像无人机这样的新技术。＂
　　在炼油和石化行业中，人们常常说起安全性，安全是领导力、员工和承包商的核心价值。利用无人机提升企业的安全性和防护性只是一个方面，在长期的探索路上，炼油和石化行业将不断寻求持续优化和简化的方法来实现安全性和防护性。
　　引用  1. https://blog.chron.com/storystudio/2019/03/drones-are-making-refineries-and-petrochemical-plants-safer-more-efficient/
　　2. https://www.afpm.org/newsroom/blog/drones-are-bolstering-safety-and-security-refineries-and-petrochemical-plants
　　3. https://meti-journal.japantimes.co.jp/2020-03-13/2/
　　4. https://www.chron.com/neighborhood/business/energy/article/GE-tests-drones-on-pipeline-gas-flare-inspections-11215999.php#photo-13076936
　　5. https://www.afpm.org/newsroom/blog/emerging-technologies-advancing-industry-safety
　　6. https://www.ge.com/news/reports/flair-flares-drones-taking-dangerous-work-inspecting-industrial-assets
　　7. https://www.ge.com/news/reports/new-company-will-use-crawling-flying-robots-ai-predictive-analytics-inspect-hard-reach-places
　　8. https://www.bakerhughes.com/company/energy-forward/qa-jason-roe-ceo-avitas
　　9. https://www.sintef.no/globalassets/project/hfc/sarepta/johnsen-et-al.-2020-safety-and-security-of-drones.pdf
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