槽内点検にドローンを使う判断基準｜機体の選び方と対象になる槽

槽内点検にドローンを使った事例は、ここ数年で一気に増えました。工場の貯蔵タンク内部を飛ばした報告、水中ドローンで防火水槽の中を見た記録、プラント設備の内部を撮影した事例。読み比べていくと、どれも「こうやって飛ばしました」という実施の流れが中心で、肝心なところが書かれていません。自分が抱えている槽は、そもそもドローンで見られる対象なのか。見られるとして、どの機体を持ち込むのが正解なのか。

この記事では、槽の形状と内部環境から機体を選び分ける判断の中身を、清美環が実際に槽の中を飛ばしている立場から開示します。下水道管や排水管の清掃、タンク清掃を三十年以上続けてきた会社が、点検の側にも回っている。その両方から見えている話になります。

ドローンを入れる槽と、入れない槽の線引き

最初に対象範囲をはっきりさせておきましょう。槽と呼ばれるものすべてに機体を持ち込むわけではありません。清美環が飛ばしているのは、工場やプラントの大型タンク、薬品タンク、汚水槽、ピット内、焼却炉、ボイラー本体、ダクト内といった設備の内部です。球体タンクのような大空間も、内部が入り組んだ処理槽も、開口部さえ確保できれば機体を進入させられました。

一方で、受水槽と貯水槽は対象から外しています。理由は衛生面。飲用に供する水を蓄える設備に機体を持ち込めば、墜落や部品の脱落が起きたときの影響が他の設備とは比べものになりません。万一の確率が低くても、起きたときに水を捨てるところから始まる設備には入らない、という判断です。給水管や排水管のように口径が小さく機体が物理的に入らない管も同様で、こちらは内視鏡やTVカメラが引き続き適した手段でしょう。

「槽内点検 ドローン」で情報を集めている方が最初に確かめるべきなのは、機体の性能ではなく、この線引きのほうかもしれません。

槽に人を入れるまでにかかっている手間を数える

なぜ槽の内部にドローンが入ってきたのか。点検そのものが難しいからではなく、人を安全に入れるための段取りが重いからでした。

大型タンクの内部を目視で確認しようとすれば、まず内部足場を組む必要があります。開口部の確保、内部の換気、酸素濃度と有害ガス濃度の測定、外部での監視員の配置、進入前後の設備停止。設備を止める期間が延びれば、点検費用そのものより生産を止めた損失のほうが大きくなる現場も珍しくないはずです。足場の規模によっては、その組立と解体だけで数百万円単位の費用が動いた現場もありました。

人を入れないと決めた瞬間、この段取りはまとめて不要になります。飛ばして映像を撮るだけであれば、開口部から機体を入れ、外のモニターで内部を確認するところまでが作業のすべて。槽内点検でドローンが評価されているのは撮影性能の高さではなく、点検の前後にぶら下がっていた工程を落とせる点にあります。

機体は槽の形状と内部環境で選び分ける

清美環では、非GPS環境に特化した小型機のIBIS2と、球体ガードで機体を囲ったELIOS 3の二機体を現場条件で使い分けてきました。カタログのスペックを並べても選定の役には立ちませんので、どの条件でどちらを持ち込んでいるかを書きます。

開口部が小さく、内部が入り組んだ槽ならIBIS2

機体を入れられるかどうかは、まず開口部の寸法で決まります。点検口が人一人分しかない槽、マンホール一箇所からしか入れない汚水槽、内部が仕切板で細かく分かれている処理槽。こうした現場では、小さく取り回しの利く機体でなければそもそも進入できません。IBIS2は非GPS環境での飛行を前提に設計された小型機で、狭い開口から入れて、仕切りの間を縫うように進める点が現場では効きました。粉塵の多い環境でも映像が破綻しにくく、堆積物の表面を近い距離で撮影できます。

接触の可能性が高い大空間ならELIOS 3

大型の球体タンクや円筒タンクのように内部空間が広い槽では、判断の軸が変わります。広ければ安全かというと逆で、内部には配管、撹拌翼、梯子、支持金物といった構造物が張り巡らされていることが多く、壁面の腐食を近くから撮ろうとすれば機体を壁に寄せる必要も出てきました。接触の可能性が高い場面では、球体ガードで囲われたELIOS 3を選びます。障害物に触れても姿勢を立て直せる構造は、内部の状況が事前に読み切れない槽ほど価値を持つでしょう。

選定に使っている四つのものさし

整理すると、機体の判断はおおむね次の四点で決まってきました。

• 開口部の寸法と位置　入れられる大きさか、上部からか側面からか
• 内部空間の広さと障害物の密度　接触の危険がどれだけあるか
• 残留物と気流の状況　汚泥や液の残り、粉塵、換気で生じる気流の乱れ
• 撮りたい対象　全体像の把握か、特定部位の近接撮影か

この四点は、図面と現地条件が分かれば発注前でも詰められます。逆に言えば、機体の名前だけを指定した引き合いは、現場に着いてから選び直しになりがちでした。

四点のうち見落とされやすいのは、三つめの気流でしょう。密閉された槽であっても、換気設備を回した状態と止めた状態では機体の挙動がまるで変わります。粉塵が舞い上がれば映像が白く濁り、撮り直しに時間を取られました。点検当日に換気をどう扱うかは、飛ばす前に設備側の担当者と決めておきたい項目になります。

関西の薬品タンク内部調査で分かったこと

清美環が手がけた槽内点検の一つに、関西で実施した薬品タンクの内部調査があります。薬品を扱うタンクは、人が入るとなれば残留物の除去と洗浄、ガス測定が前提になる設備。内部の状態を知りたいだけの段階で、その工程を先に踏むのは順序が逆になってしまいます。

機体を入れて内壁と底部を映像で押さえると、どの部位を詳しく見るべきかが先に決まりました。全面を一律に精査するのではなく、疑わしい箇所へ調査を集中させる。この順番になると、後続の工事や補修の計画も立てやすくなります。撮影した映像は自社で保有しており、実際の管内・槽内がどのように映るのかは相談の段階でご覧ください。

ほかにも、中部地方で中規模の下水道管を約100メートルにわたって調査した実績、北陸で焼却炉の煙突を高さ約30メートルにわたって点検した実績があります。槽、管、煙突と形状は違っても、非GPSの暗所を映像だけで飛ばす点は共通していました。

調査の後にお渡しするのは、飛行中の映像と、異状が疑われた箇所をまとめた報告書になります。どの部位をどの順で手当てするかを決める材料になっているかどうかが、資料としての価値を分けました。映像データだけを受け取っても更新計画の会議には持ち込めませんので、納品物に何が載るのかは発注前に確認しておくと安心でしょう。

スクリーニング調査と本格調査、二段階で組み立てる

槽内点検を依頼するとき、最初から精密な調査を全面に当てる必要はありません。清美環では、まず対象全体を一気に飛んで映像で押さえるスクリーニング調査を行い、異状が疑われた箇所だけを本格調査で詳しく確認する二段構えを採っています。当社の実績では、スクリーニング調査によって通常の1.5倍から1.6倍の距離を同じ時間で調査できました。点検対象が複数の槽にまたがる工場ほど、この差は積み上がります。

管内や槽内の飛行が屋外の空撮と別物なのは、位置情報がないことと視界の悪さによります。衛星の電波は槽の中まで届かず、機体は自分の位置を知る手がかりを持ちません。壁は近く、暗く、粉塵と水面が映像を乱す。オペレーターは機体から送られてくる映像だけを見て操縦することになり、この方式をFPVと呼びます。屋外で安定して飛ばせる操縦者が、そのまま槽の中を飛ばせるとは限らないところが、この仕事の難しさでしょう。

見つけた堆積を、清掃までひと続きで扱う

槽の中で見つかるものは、腐食やひび割れだけではありません。底部の汚泥、油分の固着、想定外の異物。これらは補修ではなく清掃の対象になります。

点検会社と清掃会社が別々だと、ここで話が一度止まりました。映像を渡し、別の会社へ経緯を説明し直し、あらためて現場を見てもらう。段取りも費用も二重になりがちです。清美環は本業として下水道管・排水管の清掃、排水処理施設の維持管理、タンク清掃を三十年以上手がけてきましたので、点検で見つけた堆積や詰まりをそのまま清掃まで引き受けられます。

本業の経験は映像の読み解きにも効いてきました。槽の底に映った堆積が、清掃で流せる性質のものか、設備の損傷によって入り込んだものか。硫化水素が滞留しやすい形状はどこか。長く槽と管の中を見てきた感覚が、所見の速さと確かさを支えています。すでにドローンを保有していて槽内を飛ばしきれないという点検・調査会社からは、操縦だけを切り出したご依頼も承ってきました。

槽内点検の進め方を『フクロウ』に相談する

槽内点検にドローンを使うかどうかは、機体の性能表ではなく、対象の槽がどんな形をしていて、開口部がどこにあり、中に何が残っているかで決まります。大型タンク、薬品タンク、汚水槽、ピット、焼却炉、ボイラー本体、ダクト内であれば飛ばせる領域。受水槽と貯水槽、そして機体が入らない細い管は、別の手段が適しています。

清美環の管内点検ドローン『フクロウ』は、非GPSの暗所を映像だけで飛ばす熟練オペレーターと、IBIS2とELIOS 3という二機体の使い分け、そして三十年の清掃で培った槽内環境の知見を組み合わせて調査にあたってきました。映像と報告書はデータで納品しており、設備の更新計画にそのまま使えます。