IN THE FIELD  
Maintenance Magazine 145 – octobre 2019

Les espaces confinés, espaces de choix des robots

Dow a exprimé l’ambition que, d’ici 2025, plus personne ne pénétrerait un espace confiné. Une équipe de robotique, qui débutait en 2017, doit rendre cela possible. Et cela s’accélère : par exemple, 90 % des inspections visuelles déjà, sont réalisées par un robot. Il apparaît, selon DOW, que les avantages sont supérieurs aux attentes : la méthode est plus sûre, mais souvent plus efficace aussi. Les données acquises sont plus nombreuses, plus consistantes et aident à parfaire la maintenance.

Risque accru

Le site de Dow à Terneuzen est situé à moins de 10 km de la frontière belge. Arjen Den Hamer est un ingénieur en robotique. Il parle des espaces confinés sur le site : « Il y a entre-autres des citernes de stockage de substances chimiques, des cuves sous pression, des échangeurs de chaleur, des collecteurs de vapeur, des colonnes de distillation... Soit, divers équipements nécessitant une inspection, d’une part en raison des exigences réglementaires, et d’autre part, pour garantir la fiabilité de nos installations. Pour cela, nous devons également visiter l’intérieur et effectuer des mesures supplémentaires, par exemple, pour vérifier les tuyères ou la présence de fissures. Il existe de nombreuses procédures pour assurer la sécurité des personnes pendant les réparations. Par exemple, la prise d’échantillons d’air pour vérifier si une citerne est vraiment propre. La présence d’un garde de sécurité près des trous d’hommes, l’aération... Malgré toutes les précautions, travailler dans les espaces confinés comporte toujours un risque accru. C’est pourquoi il est préférable qu’un robot fasse le travail plutôt qu’un être humain. »

L’équipe robotique

Pour cette raison, le site zélandais de Dow commençait avec les robots en 2017. Den Hamer : « À cette époque, trois sites dans le monde étaient sélectionnés comme point de départ des développements en robotique. Terneuzen était l’un d’entre eux. En août 2018, je commençais ici à temps plein en tant qu’ingénieur en robotique. Nous travaillons dans une équipe multidisciplinaire de six à huit personnes à Terneuzen. Cette équipe développe des applications robotiques pour l’industrie de process ; notre réflexion se prolonge jusqu’à la mise en œuvre et aux procédures. Dès lors, un certain nombre d’inspecteurs et de planificateurs travaillent avec nous. Ils sont au courant des limitations et des méthodiques. Vu notre activité globale, nous partageons nos expériences avec les autres sites et nous essayons de propager les innovations. » Outre le développement, le transfert à grande échelle est primordial. L’équipe de robotique travaille en permanence au partage des connaissances avec ses sous-traitants afin de rendre les procédures encore plus précises et de s’assurer que, si quelque chose est développé, la mise en œuvre puisse aussi se faire à plus grande échelle.

Atouts

L’objectif primaire est d’accroître la sécurité. « Nous ciblons principalement les visites d’espaces confinés. Également les travaux en hauteur (drone au lieu d’un échafaudage) ou de plongée sous-marine. Simultanément, nous constatons de plus en plus que les robots sont un moyen d’accroître la productivité. Souvent, la présence d’un garde de sécurité ne s’impose plus. Parfois, le travail est exécuté plus rapidement comme par exemple lorsque le temps d’aération est écourté ou lorsque aucun échafaudage n’est requis. Un autre avantage se profile. Alors que chaque personne collecte des données à sa manière, un robot le fait de manière plus consistante. En outre, il collecte un nombre plus grand de données. Nous considérons donc l’utilisation de la robotique et des données comme un tremplin pour parfaire la maintenance de nos installations. De cette manière, nous pourrons faire des meilleures prévisions qu’avant sur la façon dont une certaine cuve s’use au fil du temps. »

Formation et confiance

Cependant, les opérateurs doivent apprendre à utiliser cette nouvelle technologie de manière optimale : « Nous avons commencé par une tournée de présentation, au cours de laquelle nous montrions e. a. aux inspecteurs ce qui était disponible. Ils pouvaient se familiariser avec la nouvelle technologie. Nous avons ensuite mis en place une formation intensive au cours de laquelle nous explicitions les caractéristiques et les limitations, et comment faire usage du matériel. Au début, le scepticisme prévalait. L’humain doit vraiment s’accorder avec la technologie. Mais quand, à terme, il appréhende l’outil, il est généralement très enthousiaste. » La confiance croît également suite aux validations successives. Il apparaît que les systèmes robotisés donnent au moins les mêmes résultats comparés aux visites faites par les inspecteurs : « De cette manière, nous garantissons la même sécurité et fiabilité qu’auparavant. »

Les robots

L’ingénieur néerlandais exhibe les systèmes les plus usités aujourd’hui. Le premier, est une caméra PTZ (Pan Tilt Zoom) sur un trépied de 4,5 m : « Avec le joystick, il est possible de zoomer avant jusqu’à 30 fois, de régler l’exposition... Les très petits détails sont même visibles jusqu’à une distance de 6 m. » Ensuite, il y a les robots à chenilles (‘crawlers’) : « L’un d’eux est équipé d’aimants, de sorte qu’il peut être posé sur une paroi verticale sur laquelle il se déplace. Un autre dispose d’une caméra et un autre encore peut être équipé de multiples capteurs. » Le robot léger à chenilles est fréquemment utilisé dans les tours de refroidissement. Une autre variante a un long bras mobile avec des caméras. En outre, Dow dispose d’un drone à caméra thermique capable de voler sans GPS, donc également au sein d’une cuve. Un cadre sphérique léger à sa périphérie lui permet de percuter les parois sans endommager les hélices. Il y a aussi un boroscope vidéo avec un long câble pouvant pénétrer à l’intérieur par une très fine ouverture jusqu’à 7 m de distance ; une caméra stéréo y est intégrée permettant également d’estimer les profondeurs. Un autre type, semble-t-il, est destiné à un usage en immersion : par exemple dans des citernes à eau ou dans l’Escaut, de sorte qu’aucun plongeur n’est plus nécessaire.

Deux modus opérandi

Deux modes existent au niveau de la maintenance : « D’une part, les travaux de maintenance systématiques, au cours desquels seule une petite partie de l’usine est à l’arrêt. Nous sommes les seuls à gérer cela. C’est l’occasion pour notre équipe de robotique de tester de nouvelles technologies. Lors d’un arrêt majeur, toute l’usine est à l’arrêt. L’envergure des travaux est telle que nous faisons appel à des contractants généraux pour disposer de suffisamment de main-d’œuvre. Nous ne mettons pas alors l’accent sur les tests et l’acquisition de connaissances, mais sur l’efficience. Nous assistons l’équipe de turnaround dans l’utilisation de la robotique. » Les systèmes deviennent de plus en plus intelligents : « Il y a des robots connaissant leur position spatiale. La prochaine étape consiste à leur faire suivre un schéma de déplacement. Alors qu’actuellement la commande est essentiellement manuelle, elle s’automatise de plus en plus pour permettre à l’inspecteur de se concentrer sur les images et autres valeurs mesurées collectées. L’ordinateur garde une trace de ce que vous avez vu ou non, de ce que vous avez mesuré et devient de ce fait un outil garantissant la perfection de l’inspection. » Les systèmes actuellement disponibles sont souvent opérés à partir d’un bus d’inspection à proximité. La lumière, le soleil et la pluie sont dommageables lors de l’utilisation d’un joystick et d’un écran.

Objectif 2025

« Entre temps, sur tous les principaux sites de Dow dans le monde, 90 % des inspections visuelles sont effectuées par un robot », poursuit Den Hamer. « Nous passons à une phase de transition où les robots seront capables de faire plus que de simples inspections visuelles : par exemple, ils peuvent détecter les départs de fissures en surface et mesurer l’épaisseur des parois. De l’END donc : essais non destructifs. Dans un futur lointain, nous nous pencherons sur les réparations telles que le soudage et le meulage. » La société fait aussi du réseautage, comme avec Sprint Robotics, qui fait le lien entre les sociétés telles que Dow à celles fournissant les technologies robotiques. « En 2025, nous voulons avoir accompli le chemin afin que plus personne ne doive pénétrer dans les espaces confinés », conclut-il. <<

Par Koen Vandepopuliere

« La robotique progressait si fort que nous sommes très vite passés à plus grande échelle. »