Inspektion von Tanks und Silo

Sichere und zeitsparende Inspektion von Tanks und Silos per Drohne

  • Inspektion ohne Gerüste und Hubarbeitsbühnen
  • Aufnahmen aus jeder Perspektive
  • Schnell und kostensparend
"Tanks, Silos und andere Räume sollte zu Inspektionszwecken wirklich nicht mehr begangen werden!"
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Tankinspektion per Drohne und Kamera

Die Inspektion von Tanks, Silos und engen Räumen in der Industrie ist oft mit viel Aufwand und Gefahren verbunden, weil diese Räume schwer zugänglich sind.

Einige der Gefahren und Gefährdungen bei der Inspektion von Industriebehältern:

  • Enge Platzverhältnisse
  • Atembeschwerden
  • Gefahren durch Schadstoffe
  • Schwierigkeiten beim Zugang
  • Explosionsgefahr

Im Jahr 2017 haben wir die erste Tankinspektion per Drohne in der Industrie durchgeführt. Es handelte sich damals um mehrere Salzsäure (HCL) Behälter in einer Tankfarm. Zuerst von außen und dann von innen. Damals hat unser Kunde genaue Anweisungen gegeben und uns war gar nicht klar worauf es überhaupt ankommt. Es kann sein, dass wir die ersten waren die sowas gemacht hatten. Zu dem Zeitpunkt wurde uns klar, wie gefährlich und aufwändig eine Behälterprüfung ohne Drohne oder ohne Tankkamera eigentlich ist. Insbesondere hat es uns damals gewundert, dass Menschen seit jeher so gefährliche Arbeiten ausführen. Inzwischen arbeiten wir bei Behälterprüfungen / Druckbehälterprüfungen häufig mit dem TÜV zusammen und die Sache sieht von der Erfahrung her inzwischen anders aus. Je nach Behältertyp, gelagertem Medium, Aufstellort und Betriebsart ergeben sich ganz unterschiedliche Schadensbilder, die teilweise auch recht spontan eintreten können (Korrosion außen vor gelassen). Anstelle von Drohnen setzen wir inzwischen auch häufig Tankkameras ein die wir selbst entwickelt haben. Die Besonderheit unserer Behälterprüfung ist stets der Verzicht auf Gerüste oder Begehung. Unsere Geräte ermöglichen eine Inspektion vom Mannloch aus. Eine Mannlose Inspektion ist auch das Verfahren das die DGUV nach Möglichkeit empfiehlt.

Inhalte
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    verfasst von:
    Christian Engelke
    Christian Engelke ist Gründer und Geschäftsführer der Firma Kopterflug Inspection Services GmbH. Seit 2017 entwickeln wir intelligente Lösungen für sichere Inspektionen.

    oder schreiben Sie uns info@kopterflug.de

    Sicher

    Die Inspektion kommt weitgehend ohne Gerüste, Steiger, Kletterer oder den Zugang zu gefährlichen Bereichen aus.

    Zeitsparend

    Unsere Inspektionsverfahren ermöglichen eine massive Zeitersparnis und halten Produktionsausfälle gering.

    Kostensparend

    Kurze Vorbereitungszeiten und eine hohe Effizienz machen Inspektionen bis zu 80% günstiger.

    Korrosion und Beschädigung an Tanks und Silos

    In den letzen Jahren haben wir vielfältige Schadensbilder an Tanks und Silos gesehen. Wobei man je nach “Behälterart”, Aufstellort und Einsatzzweck schon massiv unterscheiden muss. Tanks und Silos unterscheiden sich auch nochmal grundsätzlich.

    Bei Silos hat man es häufig mit Abrasion zu tun und bei Tanks gibts je nach Material ein vielfältiges Schadensbild. Es gibt natürlich auch viele Mängel die sich rein visuell (und das ist es was wir machen) gar nicht vollständig erkennen oder einschätzen lassen. Die wirklichen Experten für Behälter sind natürlich die Behälterbauer oder der TÜV Prüfer, mit denen wir selbstverständlich auch zusammenarbeiten. Dennoch eigenen sich Drohnen und Kamerasysteme eigentlich immer für eine erste Einschätzung des Behälterzustandes – oder zur Einschätzung des Reinigungsbedarfs bevor jemand in den Behälter einsteigt. In anderen Fällen setzt der TÜV bei der Inspektion und Bewertung von Kunstoffbehältern auf unsere Verfahren und unsere Expertise.

    Ganz grundsätzlich gibts es ein sehr breites Spektrum an Schadensbildern. Kunstoffbehälter können sich quasi von innen her auflösen, indem beispielsweise Säuren durch Beschädigungen am Liner in das Gewebe eindringen. In anderen Fällen wurden Behälter falsch berechnet und der hydrostatische Druck im Bodenbereich (Übergang zwischen Wand und Boden) ist höher als geplant, oder der Sockel auf dem der Behälter steht ist nicht in Ordnung bzw. passt nicht zum Behältern. Kunstoffbehälter leiden auch durch UV Strahlung. Weiterhin spielt es eine entscheidende Rolle ob die Temperatur der eingefüllten Medien in den Betriebsgrenzen des Behälter liegt. Fehler bei der Produktion oder unsachgemäße Reparaturen kommen bei Behälterprüfungen auch immer wieder zum Vorschein.

    Stahltanks sind nicht weniger interessant. Je nach Medium haben Stahltanks einen Schutzanstrich oder eine Schutzbeschichtung. Insbesondere in der Dampf- und Gaszone leiden Industriebehälter enorm. Bei größeren Behältern wie Öllagertanks ist die Inspektion des Dachbereichs ohne das Aufbauen von Gerüsten gar nicht so einfach. Hier liefert unsere Industriedrohne einen großen Mehrwert. Generell haben wir in Stahlbehältern schon etliche Durchrostungen aus ganz unterschiedlichsten Gründen gesehen. Die Drohne oder Tankkamera bietet erste Anhaltspunkte bevor dann eine Materialdickenmessung zum Einsatzkommen kann.

    Verschmutzung spielt auch entscheidende Rolle, sowohl in Tanks als auch in Silos. Um zwei Beispiele zu nennen: In Getreidesilos oder Mehlsilos in Getreidemühlen kommt es häufiger zu Schädlingsbefall der dann das Produkt kontaminiert. Da die Siloinspektion relativ aufwändig ist, kann eine Kamerabefahrung unmittelbare Erkenntnisse liefern. Zweites Beispiel für Verschmutzungen in Tanks: In Löschwasserbehältern sammeln sich über die Jahre am Boden Sedimente an, meist sind Stoffe die durch das Wasser eingebracht werden, beispielsweise Rost aus Rohren aber auch Rückstände von sich auflösenden Behälterbeschichtungen. Im Laufe der Jahre wird die menge so groß, dass eine Reinigung zu empfehlen ist um eine sichere Löschbereitschaft gewährleisten zu können. Bei Löschwasserbehältern muss man während der Revisionszeit dann auf mobile Löschwassertanks oder andere Löschkonzepte zurückgreifen.

    Inneninspektion eines Tank mit der Flyability ELIOS Drohne

    Welche engen Räume kann man noch per Drohne und Kamera inspizieren?

    Wir haben in der Vergangenheit alle gängigen Tanktypen, wie Lagertanks, Prozesstanks, Drucktanks etc. in Molkereien, Brauereien, Chemiefabriken, Stahlwerken, Wasserwerken, Kläranlagen, Lebensmittelbetrieben, Pharmaunternehmen etc. inspiziert.

    Mit und ohne Beschichtung, Rührwerk, gereinigt und ungereinigt, teilweise sogar mit Wasser gefüllte Behälter. Auch Chemiereaktoren lassen sich mit unseren Kameras und Endoskopen problemlos inspizieren ohne das sich Mitarbeiter in Gefahr begeben müssen. Das gleiche gilt auch für Tanks auf Schiffen oder gar Laderäume.

    In der Industrie gibt es sehr viele weitere enge Räume:

    • Schächte: Diese vertikale Räume, die zum Beispiel zur Zuführung von Rohstoffen oder Abwärme genutzt werden sind schwer zugänglich und oft schlecht belüftet, was die Inspektion erschwert. Eine Indoor-Drohne oder Kamera kann in diesen Räumen sicherer und schneller eingesetzt werden, um die Schachtwände, Abzweigungen und Ein- und Ausgänge zu inspizieren, ohne dass ein Mensch sich in Gefahr bringen muss.

    • Rohre: Dies sind horizontale Räume, die zum Beispiel zur Beförderung von Gasen oder Flüssigkeiten genutzt werden sind oft lang und eng, was die Inspektion erschwert. Eine Indoor-Drohne oder Kamera kann in diesen Räumen sicherer und schneller eingesetzt werden, um die Rohrinnenwände und die Verbindungen zwischen den Röhren zu inspizieren, ohne dass ein Mensch sich in Gefahr bringen muss.

     

    Drohne bei der Tankinspektion

    Wie bewerten Sachverständige und TÜV die Drohnenaufnahmen / Kameraaufnahmen?

    In einem Wort: “Gut!”.

    Jedenfalls war das bei uns bisher stets so. Der TÜV oder auch jeder andere Prüfverband kann entscheiden welche Inspektionsmittel er akzeptiert. Das hängt sicherlich maßgeblich auch davon ab wie die Beschaffenheit des Behälters ist und ob es für Arbeitssicherheit verhältnismässig wäre in den Behälter einzusteigen oder welchen Eindruck der Prüfer vom restlichen Zustand der Anlage gewinnen konnte.

    Das soll jetzt nicht so verstanden werden, als wären Drohnenaufnahmen oder Kameraaufnahmen “grade so gut genug”. Im Gegenteil. Wir haben sehr häufig mit dem TÜV und anderen Prüfverbänden zusammengearbeitet und wir wissen wie diesen arbeiten.

    Die Tankinspektion per Drohne ist nicht nur schneller und sicherer, sondern sie liefert auch Informationen zu Bereichen die ansonsten gar nicht oder so gut wie gar nicht inspizierbar wären.

    Ganz generell ist es so, dass wir sehr mit dem TÜV zusammenarbeiten und in der Regel auch die gesamte Kommunikation bezüglich Tankinspektion für unsere Kunde erledigen.

    Zusammengefasst:

    Wir haben bisher sehr positive Erfahrungen mit TÜV und Sachverständigen gemacht. Man war stets von den Inspektionsgeräten Überzeugt und insbesondere von der verbesserten Sicherheit für die Prüfer. Natürlich gibt es Bereiche die sich unter Umständen nur handnah inspizieren lassen, weil die Oberfläche sensorisch geprüft werden muss.

    Spezialisten für Behälterbau

    Obwohl wir unzählige Behälter pro Jahr inspizieren, teilweise auch zusammen mit dem TÜV oder anderen Sachverständigen, so ist unser Spezialgebiet der Zugang zu Behältern. Wenn es um Behälterbau oder Tankreinigung geht, stehen etliche Spezialunternehmen bereit:

    Fragen und Antworten zum Thema Tanks

    Die Druckgeräterichtlinie (DGRL) gilt für Druckgeräte und Baugruppen mit einem maximal zulässigen Druck (PS) von mehr als 0,5 bar. Dazu zählen Behälter, Rohrleitungen, Ausrüstungsteile mit Sicherheitsfunktion und druckhaltende Ausrüstungsteile einschließlich an drucktragenden Teilen angebrachter Elemente.

    Nur im industriellen Umfeld. Private Behälter jeglicher Art können wir leider nicht inspizieren.

    Die DGUV 113-004 regelt Arbeiten in engen Räumen.

    Die regelmäßige Inspektion von Tanks, Silos, Kolonnen etc. dient dazu, einen effizienten und sicheren Anlagenbetrieb sicherzustellen. Weiterhin sie der Kontrolle der Betriebs- und Ausfallsicherheit, der Einhaltung aller geltenden Vorschriften und der Vermeidung von Katastrophen und Umweltschäden.

    Bei Tanks, Kolonnen und Silos handelt es sich um enge Räume. Beim Betreten von engen Räumen gibts eine Reihe unterschiedlicher Gefahren die sowohl spezifisch dh. auf die Bauart bezugnehmend von den Räumen als auch vom Zugang zu diesen Räumen und nicht zuletzt von den gelagerten bzw. verarbeiteten Medien ausgeht. Die BG RCI hat hierzu ein Praxishandbuch erstellt. LINK zum Praxishandbuch.

    In der Regel werden Tanks so inspiziert, dass der Prüfer den Tank begeht. Bei der Begehung werden bestimmte Bereiche überprüft, meist ist das der Übergang von Behälterwand zu Behälterboden und der Dachbereich, sowie eventuelle Messsonden und der Dachbereich des Tanks. Sollten einzelne Bereiche nicht erreichbar sein, dann muss im Tank ein Gerüst aufgebaut werden.

    Die Inspektion von Tanks per Drohne ist möglich, in dem eine Spezialdrohne durch das Mannloch in den Behälter fliegt und alle neuralgischen Bereiche anfliegt und Aufnahmen anfertigt.

    Die Drohne ermöglicht es, Tanks bei völliger Dunkelheit kurzfristig und ohne den Aufbau von Gerüsten zu inspizieren. Inspektionen können auch ohne einen direkten Zugang zum Tank durchgeführt werden, beispielsweise wenn ein Begehen zu gefährlich ist.

    Die Inspektion von Tanks per Drohne nimmt nur wenige Stunden in Anspruch.

    Behälter, Silos und enge Räume sind vor Beginn der Arbeiten zu entleeren und zu reinigen. Bei der Inspektion von Tanks kommt es darauf an, den Tank so vorzubereiten, dass eventuelle Restmedien oder Verschmutzungen die Inspektion nicht behindern. Geeignete Methoden zum Entleeren von Behältern: Nach Möglichkeit soll das Füllgut aus dem Behälter, Silo oder engen Raum entfernt werden, ohne dass sich dazu Personen darin aufhalten müssen, z. B. durch Ablassen, Absaugen, Abpumpen, Abziehen oder Entleeren mit Fördereinrichtungen.

    Je nachdem ob es sich um Kunstofftanks oder Stahltanks, mit oder ohne Innenbeschichtung handelt, altern diese in Abhängigkeit vom Aufstellort und der gelagerten / verarbeiteten Medien. Zusammenfassend kann man sagen, dass bei Behältern der hydrostatische Druck im Bodenbereich, insbesondere im Übergangsbereiche von Boden und Behälterwand am größten ist. Die Behälterwände werden im Bereich der Flüssigkeitswechselzone am meisten belastet und die Dachkonstruktion ist insbesondere bei Stahlbehältern einer der Bereiche die am ehesten korrodieren.Viele Behälter sind mit Beschichtungen (Surface Protection Linings) ausgestattetet um die chemische Beständigkeit bzw. Dichtigkeit des Behälters sicherzustellen. Daher ist die Inaugenscheinnahme der Behälterbeschichtung stets ein Hauptaugenmerk bei der Inspektion. In defekter Liner wird früher oder später zum Versagen der Behälterintegrität und zur Havarie des Behälters führen.

    Der Zugang zu engen Räumen geschieht idr. über Türen, Einstiege, Mannlöcher, Steigleitern, Steigeisengänge mittels:

    • Einfachem Einstieg ohne Hilfsmittel (in der Regel bei Zugängen, die sich unten an Behältern befinden)
    • Mittels Leitern (fest installierte Steigleitern oder mobile Leitern)
    • Mittels hochziehbarer Personenaufnahmemittel
    • Mittels Auffanggurt als Körperhaltevorrichtung und Winde zur Personenbeförderung

    In Behältern entstehen Gefährdungen durch Biologische Prozesse wie Fäulnis oder Gärung, durch Chemische Reaktionen, durch zum Spülen verwendete Gase, undichte Absperreinrichtungen, Sauerstoffmangel (bsp. durch Inertgase), Anreicherung mit Sauerstoff und weitere. Der optimale Sauerstoffgehalt beträgt 20.9%. Darüber bzw. darunter liegt ein Sauerstoffmangel oder Sauerstoffüberschuss vor.

    Freimessen ist das Ermitteln einer möglichen Gefahrstoffkonzentration bzw. des Sauerstoffgehalts mit dem Ziel der Feststellung, ob die Atmosphäre im Behälter, Silo oder engen Raum ein gefahrloses Arbeiten ermöglicht. Während der Befahrung ist idR. auch eine kontinuierliche Überwachung erforderlich.

    Gefährdungen durch psychische Belastungen sind bsp. Engem große Höhen, eingeschränkte Sicht, eingeschränkte Verbindung zur Außenwelt.

    In Behältern, Silos und anderen engen Räumen können besondere Gefährdungen entstehen durch:

    • Bewegliche Teile oder Einbauten
      1. Mischer
      2. Zerkleinerer
      3. Auflockerungseinrichtungen
      4. Fördereinrichtungen
      5. Lüftungseinrichtungen
    • Aufgeheizte oder gekühlte Behälterteile und Einbauten
    • Sich schließende oder öffnende Armaturen in Leitungen oder Kanälen
      1. Schieber
      2. Klappen,
      3. explosionstechnische Entkopplungseinrichtungen,
    • Betriebsmäßig unter elektrischer Spannung stehende Einrichtungen, z. B.
      Widerstands- und Hochfrequenzheizungen etc.

    Feste Einbauten, wie Schwallbleche oder Kolonnen-/Doppelböden oder Hilfsmittel, wie Leitern oder Gerüste können ebenfalls eine Rettung erschweren.

    Grundsätzlich können wir alle Silo-Typen aller Branchen inspizieren und deren Zustand dokumentieren. Wir haben sowohl mit Stahl-Silos in Getreidemühlen Erfahrung als auch mit extrem großen Betonsilos aus der Zuckerindustrie.

    Je nach Silo-Typ dauert die Inspektion zwischen wenigen Stunden(kleine Silos) und ein bis zwei Tagen (Große Silos, 30m Durchmesser).

    Eine optimale Inspektion von Silos setzt hochauflösende und scharfe Bilder in hervorragender Qualität voraus. Die Inspektion per Drohne oder Kamerasystem liefert die erforderlichen Bilddaten zur Identifikation der wichtigsten Parameter:

    • Erkenntnisse über den allgemeinen Zustand des Silo
    • Detaillierte Begutachtung der Schweißnähte an den Silowandungen
    • Beurteilung vom Zustand der Silowände im Bezug auf Korrosion und Abrasion
    • Begutachtung vom Zustand von Schutzbeschichtungen
    • Erkennung von Schädlingsbefall
    • Erkennung von Schäden im Kopfbereich des Silo und im Silosumpf