Drönarteknik underlättar inspektioner av svåråtkomliga utrymmen

Vattenfall R&D testar på bred front hur drönare och digital inspektionsteknik kan hjälpa till inom Vattenfalls olika verksamhetsområden. Smarta drönare kan hitta fel vilket skulle kunna vara till stor hjälp i Vattenfalls underhålls- och säkerhetsarbete inom till exempel vattenkraften och kärnkraften. 

Surrandet från små rotorer kommer att bli vanligare framöver vid underhållsarbete och inspektioner ute i Vattenfalls olika verksamheter. Drönare kan förenkla och minska risken för arbetsskador vid exempelvis inspektioner av svåråtkomliga anläggningsdelar. De kan också användas för att flyga över våra älvar och kartlägga istillväxten eller samla data för att kunna bygga 3D modeller. Där tester med drönare har genomförts så har resultaten varit goda och personalen är positiva till tekniken. 

– Antalet förfrågningar på inspektioner ökar hela tiden. Drönare förbättrar kvaliteten avsevärt vid inspektioner och dessutom sparar vi tid och kostnader. Och inte minst, säkerheten för personalen förbättras vilket är nog så viktigt, säger Anders Lindström, som ansvarar för området Digitala inspektioner på Vattenfall R&D där bland annat utbildning för drönarpiloter utvecklas just nu.

Effektivare inspektioner

Användningsområdena för drönare växer hela tiden och uppdragen blir fler. Vattenfall R&D har arbetat med drönare och sensorer sedan fem år tillbaka, i början med utomhusflygningar med så kallad fotogrammetri, det vill säga omvandling av tvådimensionella bilder till 3D för att skapa modeller av dammar. Tekniken har mognat och börjar nu ta steget ut i verksamheten.

– Vi följer drönar- och sensorteknologi och experimenterar med den nya tekniken. Tidigare var man tvungna att bygga byggnadsställningar för att inspektera till exempel en kraftverksdamm, vilket var en tidskrävande process. Nu kan du ta en snabb titt på en struktur med en drönare. Om det inte finns några skador, bra. Men om reparationer behövs kan du då ta beslut om att bygga byggnadsställningar för utökat underhållsarbete. Vi vill effektivisera inspektionsprocessen, förklarar Anders Lindström. 

”Omöjliga” platser blir möjliga

Flygande drönare har många användningsområden; bland annat för att mäta data till 3D modeller över hela vattenkraftstationer och dammar som sedan kan tillverkas som fysiska modeller, inspektera strandlinjen, flyga inne i dammar, flyga längs elnätsgator för att söka avbrott på ledningar, flyga in i reaktorinneslutningar eller fjärrvärmepannor för att inspektera anläggningskomponenter, där det är svårt för människor att komma in utan omfattande säkerhetsåtgärder. 

– Drönaren gör det möjligt att komma åt platser som människor tidigare inte kunde nå. Trenden på marknaden är en utveckling mot smarta drönarsystem med s.k. artificiell intelligens, AI, som lär drönarna att hitta och bedöma skador, säger Anders Lindström. 

Vattenkraftdammar är inte helt statiska över årstiderna. På grund av temperaturskillnader mellan vattensidan och luftsidan, rör sig toppen av dammen under året. Då dammar ska hålla över lång tid är det viktigt att inspektera alla balkar för skador men att inspektera insidan av en damm är svårt och tidskrävande vilket är anledningen till att det görs med planerade mellanrum.

Tester visar stor potential

Med drönare kan dessa inspektioner utföras oftare och med ett förbättrat underlag för den specifika dammen. Resultaten från inspektioner med drönare kan sedan användas för att uppdatera beräkningen av dammsäkerhetsfaktorer genom datormodellering. En testinspektion med drönare har genomförts under 2019 i en av Vattenkraftens betongdammar vilket visade på teknikens stora potential.

Joakim Smedlund, drönarpilot, förklarar svårigheterna med att flyga inuti en damm; 

– Utrymmet inne i dammen var väldigt begränsat och det fanns många hinder i vägen, som pelare och rör. Vi var verkligen tvungna att koncentrera oss och se till att drönarna inte kolliderade med vad som helst. 

Även utanför kan drönarna ge värdefull information. När de hovrar över en vattenkraftreservoar kan de ge en översikt vilket inte skulle vara möjligt med en kikare från vallen eller dammen. De kan också ge en snabb överblick över isläget i uppströms under vintermånaderna, vilket till exempel är viktigt för att undvika att is hamnar i vattenkraftintaget  och orsakar skador som kan stoppa produktionen.

Flygningar inne i kärnkraftsreaktorn…

Förra året genomfördes en unik och framgångsrik flygning med en drönare i reaktorinneslutningen på  Ringhals 3. Inspektion av tätplåten i inneslutningens vägg  är inte lätt, det är med traditionell metod ett krävande arbete med en kamera på en lång pinne. Under våren genomförs en liknande inspektion på Ringhals 4.

…och i fjärrvärmepannan

Fjärrvärmepannor inspekteras vanligtvis genom att byggnadsställningar byggs inne i eldstaden så att personalen kan klättra på insidan av pannan för att kontrollera avlagringar, skador och luftläckor. I Uppsala genomfördes ett test där en 30 meter hög kraftvärmepanna inspekterades inuti med hjälp av med en drönare. Testet var framgångsrikt och inspektionen av pannan slutfördes på ett par timmar jämfört med ett par veckor som annars krävs för en traditionell inspektion. 

Med det ökande antalet vindkraftverk i Vattenfall kommer också efterfrågan på inspektion av turbinblad och delar av fundamenten att öka. Vanligtvis så görs inspektion av turbinblad genom att specialutbildad personal firar sig ned med rep för att undersöka tecken på förslitning. I dagsläget finns flera lösningar på marknaden där drönare och AI används för att utföra denna typ av inspektioner vilket kan frigöra tid för personalen att fokusera på andra inspektioner och reparationer. 

– Där vi testat drönare så har både säkerhet och kvalitet kunnat förbättras och inspektionerna blir effektivare. En sak är säker, digital inspektionsteknik är på frammarsch , säger Anders Lindström.