Robôs submarinos na zona de respingo

Áreas cinzentas: operações de splashzone com o OceanTech CRÉDITO DE IVA: OceanTech

Novas ferramentas: um módulo submarino de inspeção, limpeza e reparo. Crédito: OceanTech

Nova ferramenta de modelo: o robô de inspeção iCon procura por rachaduras. CRÉDITO: OceanTech

Centro de teste submarino: na Segunda Guerra Mundial como uma caneta U-boat, e agora como centro de treinamento, teste e fabricação submarino da OceanTech. CRÉDITO: O autor / OceanTech

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Desde sua base nas profundezas de uma antiga caneta U-boat da Segunda Guerra Mundial, a empresa norueguesa OceanTech está desenvolvendo um conjunto de ferramentas robóticas que se apegam a estruturas offshore para efetuar inspeção, manutenção e reparo ou IMR. As ancoragens submarinas antigas agora são locais de teste e treinamento submarinos, mas o Mar do Norte ainda é o alvo. Centenas de plataformas e estruturas submarinas antigas exigem IMR que é muito caro, complexo ou perigoso para mergulhadores ou veículos operados remotamente ou ROVs.

Enquanto ele nos conduz por Dora II, o nome original da caneta U-boat, o CEO da OceanTech, Berndt Schjetne, aponta para os cantos do prédio, com ferramentas de aluguel personalizadas para uma variedade de clientes anteriores: uma paleta de elevação para a serpentina ROV, Eelume; uma grande ferramenta de zona de respingo com seu próprio guindaste para imersão de sondas na zona de respingo com amarração de onda de uma jaqueta de plataforma. "Nós o usamos como uma espécie de oficina submarina", diz Schjetne entre os recantos mais úmidos.

As antigas ancoragens, de quatro a oito metros de profundidade, estão cheias de plataformas de treinamento e equipamentos de teste. As ferramentas de IMR estão em crescente demanda, pois os operadores offshore e seus contratados procuram prolongar a vida útil do campo e aumentar a recuperação de petróleo. É aqui que o protótipo do robô de inspeção iCon totalmente elétrico da OceanTech foi testado por sua capacidade de abaixar-se e suas sondas abaixo da zona de respingo para efetuar inspeções submarinas de ... você escolhe: tubulação, riser, concreto ou jaqueta. O iCon é o mais recente de uma série de cinco ferramentas de acesso da OceanTech que são controladas por joystick ou semi-autônomas.

Fundamentalmente, para algumas operadoras, as ferramentas da zona de respingo da OceanTech podem ser essenciais para garantir inspeções e depois certificações de integridade da plataforma.

Centro de teste submarino (então): na Segunda Guerra Mundial como uma caneta U-boat, e agora como centro de treinamento, teste e fabricação submarino da OceanTech.
CRÉDITO: O autor / OceanTech

Centro de testes submarinos (agora): na Segunda Guerra Mundial como uma caneta U-boat, e agora como centro de treinamento, testes e fabricação submarinos da OceanTech.
CRÉDITO: O autor / OceanTech

Escalador da zona de respingo
A julgar por um estudo da DNV GL, o surf é uma área negligenciada de segurança: “Em áreas com ambientes agressivos, como no Mar do Norte, é comum supor que detalhes estruturais localizados abaixo ou na zona de respingo não sejam acessíveis para inspeção e reparo. ”A zona de respingo é definida no padrão DNVGL, ST-0126.

“A inspeção de estruturas na zona de respingo e abaixo da água concentra-se, além disso, nos sistemas de proteção contra corrosão (espessura da parede de aço, ânodos, revestimento, etc.), crescimento marinho e proteção contra abrasão.” No entanto, as ferramentas da OceanTech fazem esse trabalho perigoso. O robô iCon também aborda essas estruturas e as estruturas submarinas, começando com risers que podem perder a flutuabilidade se contaminados pela vida marinha: eles também podem desenvolver pequenos vazamentos, assim como infiltrar tubulações acessíveis por meio de um ROV equipado com o iCon.

“Descer” de uma plataforma e entrar nessas áreas difíceis é natural para a OceanTech. As origens da empresa estão na instalação das linhas de transmissão que cruzam os fiordes da Noruega. Em 2009, eles começaram a levar a tecnologia e as técnicas para o exterior. Mastros e plataformas são estruturalmente semelhantes.
"Fizemos escalar nosso comércio", diz Schjetne. “Vimos que havia uma necessidade de trabalhar logo abaixo da superfície. Mergulhadores não podiam trabalhar lá. Ninguém poderia trabalhar na zona de respingo. ”O trabalho entre 2007 e 2019 criou uma linha de ferramentas de acesso prontas para uso, com cinco ou seis conceitos enviados recentemente em missões ao Azerbaijão, Mar do Norte e Golfo do México.

O IVA, ou ferramenta de acesso vertical, está no centro da linha robotizada. Este alpinista pode percorrer todo o caminho da zona de respingo até o fundo, ao longo dos tirantes e linhas de produção usando seu braço ou braços robóticos. As ferramentas presas na parte traseira são acessadas por um segundo braço robótico. Os operadores na parte superior da cabine de controle usam telas e joysticks para manipular e obter consciência geral. Quando desenvolvido em 2012, o sistema ganhou rapidamente trabalho no setor holandês e agora forma a base para futuras implantações do iCon.
Gama IMR: a própria gama de ferramentas de acesso da OceanTech. CRÉDITO: o iCon Sem suporte

O desenvolvimento não tem sido direto. "Perfeição", aprendeu a OceanTech, pode ser um revés. Um tolo de acesso com 20 metros de comprimento e custo de 2 milhões de euros para desenvolver resumiu a ânsia inicial da empresa em criar o canivete suíço perfeito da IMR. “Nós nunca o usamos. Foi bom demais Muito grande. Perfeito demais. Muito pesado para instalar. Nós aprendemos muito. Fizemos ferramentas menores. ”

Assim, foi criado um braço de dois metros de comprimento para inspeção e limpeza. Ele pode inspecionar o trabalho de rejunte em instalações eólicas ou limpar incrustações marinhas em currais de aquicultura. “Acreditamos que pode ser transferido para outras indústrias, mas agora ele realiza 99% (de seu trabalho) em petróleo e gás.” Os pilotos da indústria pagaram pelo seu desenvolvimento e agora realizam corte, inspeção, limpeza e especialistas: “O que você quiser precisa fazer debaixo d'água. Fazemos tudo, desde a plataforma em baixo. Não precisamos de embarcações de apoio que usem muito combustível. O importante é que não precisamos de mergulhadores na água. Esse é o aspecto de SMS e o custo. ”

A ferramenta menor do robô splashzone ganhou trabalho desde o início. Empregos eram incomuns por estarem em áreas que pareciam facilmente acessíveis, mas eram, de fato, armadilhas mortais. Após as curvas e serem arrastadas pelo fundo do oceano em seu habitat, o medo número um dos mergulhadores do Mar do Norte estava se enroscando nas pernas da jaqueta ou zapping-se tocando suas varinhas elétricas em uma estrutura antes que estivessem prontas, algo poderia ajudar garantir que aconteceu.

Uma ordem de trabalho australiana recente para colocar grampos gigantes em 16 m de água ilustrou como um robô agarrado a uma estrutura era superior a expor um mergulhador a ondas de pancadas. “Deveríamos trabalhar por trás (uma estrutura massiva). Por isso, criamos uma ferramenta de acesso para a instalação de braçadeiras submarinas que desceu a 23 m com esses braços robóticos para instalar braçadeiras submarinas em (um trecho de tubo) ”, lembra Schjetne.
O cliente australiano havia planejado fazer o trabalho com mergulhadores, mas parou depois de ver os riscos. “Eles não fizeram o trabalho. O trabalho nessas zonas era difícil, mas precisava ser feito. ”

Mais IMR
A OceanTech conseguiu projetar uma solução automatizada e redesenhou os grampos de reparo para braços robóticos, e não para mergulhadores. “Foi um custo menor no quadro geral”, lembra ele, acrescentando: “Também montamos tubos atrás de difícil acesso (tubos I e J). Teria sido um local extremamente perigoso para os mergulhadores operarem ”, diz Schjetne. No máximo, os mergulhadores têm um ou dois dias para trabalhar. As janelas de tempo dos braços do robô podem durar 30 dias ou uma temporada inteira.

A indústria parece concordar. À medida que as plataformas envelhecem, Schjetne recebe mais ligações. Enquanto os empregos no Mar do Norte sempre estiveram disponíveis, a OceanTech também está ativa no Golfo do México e foi alinhada para empregos no vasto mercado de descomissionamento do UKCS. Por outro lado, muitos descomissionamentos na Noruega foram suspensos por uma onda de projetos de extensão da vida, em que plataformas e estruturas submarinas ganham nova vida - outro nicho de mercado para os braços robóticos. "O equipamento e as técnicas podem ser usadas de várias maneiras diferentes", diz Schjetne. Enquanto isso, a ConocoPhillips, BP e Aker BP entraram em contato para obter informações antes das inspeções necessárias.
IVA vs ROV

Não é apenas o aço que esses robôs da zona de respingo podem reparar. Eles podem travar por ímã ou sucção. Eles podem prender no concreto, como na Rússia e na Noruega. "Não tivemos nenhum projeto em que tivemos que dizer:" Não podemos fazer isso "."

Observar o IVA abaixado no lugar com o guindaste da plataforma antes de colocar o robô no mar é como imaginar um aperto de gremlin em uma estrutura.

"É disso que se trata. Nós nos apegamos às estruturas. Eles estão consertados. Eles não se agitam. Essa é a principal diferença entre o nosso sistema e as operações de ROV (desse tipo). ”A unidade submarina com suas ferramentas lança do IVA para a água em uma viga de acesso vertical que pode ter 23 m de comprimento. Um braço robótico afixado - com luzes, câmeras e ferramentas necessárias para o trabalho - parece um trabalhador mais eficiente. “As ferramentas estão penduradas como um cinto de ferramentas. Não precisamos voltar para uma nova ferramenta. ”
Linha de IMR: a própria linha de ferramentas de acesso da OceanTech. CRÉDITO: o robô iCon Subsea

Os braços robóticos também podem instalar montagens submarinas em ondas de 6 m de altura, enquanto fazem “trabalhos muito detalhados”.

"Podemos começar em abril e continuar até setembro", diz o diretor financeiro da OceanTech, Geir Ingar Bjornsen. Schjetnes acrescenta que, com a janela normal do mergulhador de alguns dias, 30 dias de trabalho "levariam sete anos". Portanto, o IMR da principal zona de respingo simplesmente não foi realizado. Agora, a inspeção de nós ou a alteração de nós pode fazer parte de um pacote de serviços que inclui inspeções anuais ou pesquisas pré-projeto.

“Nós fazemos o planejamento. Podemos cuidar de todo o planejamento e modificações da instalação e depois fazer a instalação. ”

A DNV GL da Class diz que há realmente muito o que fazer na ou logo abaixo da zona de respingo: além de limpar o crescimento marinho e verificar se há vazamentos ou corrosão, existem os efeitos de colisões e até terremotos que justificam um olhar mais atento ou, às vezes, um envoltório de superfície.

inspeções do iCon

O novo iCon, com seu pacote de sensores, pode ser decisivo na tentativa de uma operadora de obter um projeto de extensão da vida útil. Com as novas ferramentas recém-desenvolvidas, ele pode inspecionar rachaduras por fadiga usando a medição de campo de corrente alternada ou ACFM.

Há um ano, pela primeira vez, um grau de movimento autônomo transformou a iCon Deepwater Inspection Tool em uma ferramenta de zona de respingo capaz de efetuar reparos abaixo da linha de água. Seu sensor de detecção de rachaduras - originalmente uma ferramenta portátil para mergulhadores - é afixado a uma sonda transportada pelo robô e permite rastrear estruturas submarinas. É entregue com IVA. Usando visão de máquina e impulsos automatizados em seis direções, a ferramenta segue uma solda em torno de uma estrutura, permanecendo apenas a milímetros do item em estudo.

Quando uma rachadura é detectada, seu comprimento e profundidade são vistos na parte superior e outra ferramenta da zona de respingo pode ser implantada. Para águas mais profundas, um ROV poderá implantar a sonda do robô “no futuro”: de 5 a 12 m na zona de respingo. Abaixo disso, você pode preferir um ROV para o iCon.
A força da OceanTech é a capacidade de criar uma ferramenta de acesso exclusiva para implantar robôs de inspeção em dias ou semanas. “Se a ferramenta encaixar, podemos ir direto ao trabalho.” O tamanho certo da braçadeira para o tubo é tudo o que é necessário para que um robô de inspeção seja fixado antes de monitorar, reforçar, triturar ou perfurar a rachadura. ponto final.

A ferramenta iCon também cria “um gêmeo digital”, o que levantou uma sobrancelha entre os operadores, incluindo o Equinor, que entende de tecnologia. Entende-se que o operador norueguês já está pilotando seu uso, precursor de contratos futuros.
Linha de IMR: a própria linha de ferramentas de acesso da OceanTech. CRÉDITO: o iCon