System czujników akustycznych monitoruje zbiorniki podziemne pod kątem nieszczelności
Produkty naftowe, takie jak benzyna i olej napędowy, są niebezpieczne, dlatego do ich długoterminowego przechowywania wykorzystuje się podziemne zbiorniki. Problemem jest jednak wysoki stopień korozyjności tych paliw, który może prowadzić do skorodowania ścian zbiorników, powodując ich przeciekanie, co jest bardzo szkodliwe dla środowiska. Wycieki paliwa mogą skutkować skażeniem gleby i wód gruntowych. Opary paliw powodują niebezpieczeństwo eksplozji oraz są szkodliwe dla zdrowia. Wyciek ze zbiornika podziemnego oznacza także duży wydatek dla właścicieli. Nie dziwi zatem fakt, że zbiorniki muszą być regularnie kontrolowane pod kątem uszkodzeń. W tym celu kontroler często musi wejść do opróżnionego wcześniej zbiornika i dokonać inspekcji ścian, co jest trudne, niebezpieczne i czasochłonne. Różne zautomatyzowane rozwiązania alternatywne, takie jak monitorowanie poziomu płynów, ujawniają obecność wycieków, gdy jest już za późno.
Czujniki akustyczne
W ramach projektu MoniTank, finansowanego ze środków unijnych, opracowano alternatywną metodę oceny ścian podziemnych zbiorników z wykorzystaniem technologii akustycznych. Zespół opracował również algorytmy, które analizują wzorce dźwiękowe i ułatwiają diagnostykę i ocenę ryzyka. System umożliwia zdalne, zautomatyzowane kontrolowanie zbiorników i ich planowaną konserwację. Prace polegały głównie na rozbudowie i opracowaniu prototypu, a ponadto objęły działania marketingowe. „System MoniTank był już na szóstym poziomie gotowości technologicznej (TRL) dzięki wcześniejszemu projektowi”, wyjaśnia Onur Yalim, koordynator projektu. „Mieliśmy już zatem sprawdzony prototyp, który udało nam się rozwinąć do poziomu TRL 9, co oznacza, że jest on teraz w pełni komercyjnym systemem przemysłowym”. Obsługa systemu polega na montażu czujników emisji akustycznej w określonych miejscach na zewnątrz zbiornika. Komputer zbiera i analizuje dane, szukając oznak nieszczelności. „Badanie emisji akustycznej jest techniką pasywną”, tłumaczy Yalim. „Można by powiedzieć, że polega ono na »wsłuchiwaniu« się w konstrukcję. Jeśli pojawi się pęknięcie lub korozja, sieć odbiera ten sygnał, a kilka algorytmów przetwarza go w celu dokładnego ustalenia miejsca wystąpienia defektu”. Następnie algorytmy kolejnego poziomu przetwarzają cechy sygnału akustycznego, aby zdecydować, czy uszkodzenie ściany zbiornika stanowi znaczące zagrożenie.
Proces monitorowania
Potencjalnymi odbiorcami systemu są stacje benzynowe i podobne obiekty. Po jego zakupie przez klienta, komponenty sprzętowe i programowe są instalowane u niego na miejscu, po czym może rozpocząć się proces monitorowania. W razie potrzeby system powiadamia klientów o potencjalnych problemach poprzez e-mail. Pozwala to wyeliminować niepotrzebne kontrole i wcześniej planować prace konserwacyjne. Klienci mogą zdecydować, czy przekazywać dane z monitoringu ekspertom z firmy, czy też przechowywać je wewnętrzne na użytek własnego personelu. Końcowe testy potwierdziły, że udało się zrealizować wszystkie założenia projektu. Wykazano, że system niezawodnie analizuje i raportuje stan techniczny podziemnych zbiorników. Firma MoniTank wprowadziła już na rynek w pełni certyfikowany system. Jak twierdzi Yalim, konkurencyjne systemy są znacznie droższe i mają mniej funkcji. Działania marketingowe są obecnie skierowane do franczyzowych stacji benzynowych, ale docelowy segment rynku może zostać rozszerzony w przyszłości. Po zdobyciu rynku unijnego zespół MoniTank podejmie próbę wkroczenia do krajów Europy Wschodniej, a następnie krajów Azji Środkowej. Zespół pracuje nad rozszerzeniem funkcji systemu, tak aby umożliwić kontrolowanie innych typów zbiorników. Będzie to wymagało nowych algorytmów i dalszej walidacji. System pozwoli na ciągłe monitorowanie stanu technicznego zbiorników podziemnych, co pomoże zapobiegać skażeniu środowiska w wyniku wycieków.
Słowa kluczowe
MoniTank, paliwo, czujnik akustyczny, kontrola, konserwacja, emisja akustyczna, zbiornik podziemny, korozja
