飞溅区的海底机器人

威廉·斯托切夫斯基16 一月 2020

挪威的一家公司OceanTech在其前二次世界大战U型潜艇笔的深处开发了一套机器人工具,这些机器人工具紧贴海上结构,以进行检查,维护和修理或IMR。现在,旧的海底锚地已成为海底测试和培训场所,但北海仍然是目标。数百个老化的平台和海底结构需要IMR,对于潜水员或遥控车辆或ROV而言,IMR太昂贵,复杂或危险。

当他向我们走过Dora II时,OceanTech的首席执行官Berndt Schjetne就是U型船笔的原始名称,它指向用许多过去的客户量身定制的租赁工具藏在建筑物的各个角落:蛇形升降机调色板ROV,Eelume;大型飞溅区工具,带有自己的起重机,用于将探头浸入平台外套的波浪状飞溅区。 “我们将其用作一种水下车间,” Schjetne在大部分潮湿的凹地中说道。

前者的锚点深达四至八米,挤满了培训平台和测试设备。随着离岸运营商及其承包商希望延长油田寿命并提高石油采收率,IMR工具的需求正在不断增长。在这里测试了OceanTech的原型全电动iCon检查机器人,它具有将自身和探头降低到飞溅区以下以进行…的海底检查的能力,例如……:管道,立管,混凝土或护套。 iCon是大约5种OceanTech访问工具系列中的最新产品,这些工具都是操纵杆控制的或半自动的。

对于某些运营商而言,至关重要的是,OceanTech的防溅区工具可能是确保检查以及平台完整性认证的关键。

水下测试中心(当时):在第二次世界大战中作为U型船笔,现在是OceanTech的水下培训,测试和制造中心。
信用:作者/ OceanTech


水下测试中心(现在):在第二次世界大战中作为U型船笔,现在是OceanTech的水下培训,测试和制造中心。
信用:作者/ OceanTech

飞溅区登山者
根据DNV GL的研究判断,冲浪是一个被忽略的安全区域:“在恶劣环境下的区域,例如北海,通常假定位于飞溅区域以下或飞溅区域的结构细节无法检查飞溅区域在DNVGL标准ST-0126中定义。

“在飞溅区和水下的结构检查还着重于腐蚀防护系统(钢壁厚度,阳极,涂层等),海洋生长和冲刷防护。”然而,OceanTech的工具仍在进行危险的工作。 iCon机器人还可以处理这些结构和海底结构,首先是由于海洋生物污染而可能失去浮力的立管:它们也可能会产生微小的泄漏,通过配备iCon的ROV可以进入野外管道。

对于OceanTech来说,“爬下”平台进入那些困难的区域是很自然的。该公司的起源在于架设穿越挪威峡湾的输电线路。在2009年,他们开始将这项技术带离岸。桅杆和平台在结构上相似。
Schjetne说:“我们进行了贸易攀登。” “我们看到有必要在地下工作。潜水员不能在那里工作。在2007年至2019年之间的工作创造了一系列现成的访问工具,最近向阿塞拜疆,北海和墨西哥湾发送了五到六个概念。

增值税(VAT)或垂直访问工具是机器人生产线的核心。该登山者可以使用其一个或多个机械臂从上升区和生产线一直沿飞溅区域一直到达底部。后面的工具可以通过第二个机械臂进行操作。驾驶室顶部的操作员使用屏幕和操纵杆进行操纵并获得全方位的了解。该系统于2012年开发后,迅速赢得了荷兰部门的认可,现已成为iCon未来部署的基础。
IMR范围:OceanTech自己的访问工具范围。信用:iCon不支持

开发并非一帆风顺。 OceanTech获悉,“完美”可能是一个挫折。一条长达20米,耗资200万欧元用于开发的行李箱,充分体现了该公司渴望创建完美的IMR瑞士军刀的渴望。 “我们从未使用过它。太好了太大。太完美了。安装太重。我们学到了很多东西。我们制造了较小的工具。”

因此,设计了用于检查和清洁的两米长臂。它可以检查风力设备上的灌浆工作或清除水产养殖笔上的海洋污垢。 “我们相信它可以转移到其他行业,但是现在它已经完成了99%的石油和天然气工作。”行业飞行员为它的开发付了钱,现在它进行了专家级的切割,检查,清洁,“无论您做什么,需要在水下做。我们从平台开始就做所有事情。我们不需要任何消耗大量燃料的支援船。重要的是,我们不需要任何潜水员。那就是HSE方面和成本方面。”

较小的机器人飞溅区工具从一开始就可以工作。在看起来容易到达但实际上是死亡陷阱的地区,工作是不寻常的。弯道并被拖到栖息地的海底后,北海饱和潜水员的第一大恐惧便是纠缠在外套腿上,或者在准备就绪之前通过将电棒接触到建筑物将自己打断,这可能会有所帮助确保发生了。

澳大利亚最近的一项工作指令是在16 m的水中放置巨大的夹子,这说明机器人紧贴结构的效果比将潜水员暴露在猛烈的海浪中更为出色。 “我们应该在后面(一个巨大的结构)工作。因此,我们用这些机械臂为水下夹具的安装制作了一个检修工具,该工具下降到23 m,可以将水下夹具安装在(一段管道上),” Schjetne回忆说。
这位澳大利亚客户原本计划与潜水员一起工作,但是在看到风险之后叫停了。 “他们没有做这项工作。这些地区的工作很困难,但需要完成。”

更多IMR

OceanTech能够设计出一种自动化解决方案,并重新设计了用于机械手而非潜水员的维修夹。他回忆说:“从总体上看,这是一笔很小的费用,我们还在难以接近的I和J管后面安装了管道。对于潜水员来说,这将是一个极其危险的地方。”潜水员最多只有一两天的时间可以工作。机械臂的天气窗口可以持续30天或整个季节。

业界似乎同意。随着平台的老化,Schjetne接到了更多电话。虽然北海的职位一直都在手边,但OceanTech在墨西哥湾也很活跃,并且已经在庞大的UKCS退役市场中排队寻找职位。相比之下,挪威的大量退役被一系列延长寿命的项目搁置了,在这些项目中,平台和海底结构得到了新生,这是机器人手臂的另一个利基市场。 “这些设备和技术可以以多种不同方式使用,” Schjetne说。同时,ConocoPhillips,BP和Aker BP都要求在进行必要检查之前进行询问。
增值税与ROV

这些飞溅区机器人不仅可以修理钢铁。它们可以通过磁铁或吸力锁定。它们可以固定在混凝土上,例如俄语和挪威语。 “我们没有任何项目不得不说,“我们不能做到这一点”。

在将机器人降低到海中之前,用平台自己的起重机观看增值税降低到位的感觉,就像在想象着将格林姆林夹在建筑物上一样。

“那就是关于它的一切。我们依附于结构。他们是固定的。他们不会四处走动。这是我们的系统和ROV操作(这种类型)之间的主要区别。”带有工具的海底装置从VAT向下发射到水中,并可以长达23 m。固定的机械臂(配有照明,摄像头和工作所需的工具)似乎是最有效率的工人。 “工具像工具带一样悬挂。我们不必备份新的工具。”
IMR范围:OceanTech自己的访问工具范围。信用:iCon 海底机器人

机械臂还可以在进行“非常详细的工作”时以6 m高的海浪安装海底组件。

“我们可以从4月开始,一直持续到9月,” OceanTech首席财务官Geir Ingar Bjornsen说。 Schjetnes补充说,正常的潜水员窗口为几天,那么30天的工作“将需要7年”。因此,主要飞溅区域IMR根本没有完成。现在,检查节点或更换阳极可以成为服务包的一部分,其中包括年度检查或项目前调查。

“我们进行计划。我们可以照顾好所有的安装计划和修改,然后进行安装。”

Class的DNV GL表示,实际上在飞溅区域或飞溅区域之下还有很多工作:除了清理海洋生长并检查泄漏或腐蚀之外,还有碰撞甚至地震的影响,因此需要仔细观察,有时甚至是表面包裹。

iCon检查

带有传感器套件的新型iCon可能对运营商争取批准延长寿命的项目起决定性作用。使用即将开发的新工具,它可以使用交流场测量或ACFM检查疲劳裂纹。

一年前,首次实现一定程度的自主移动,将iCon深水检查工具变成了飞溅区域工具,能够对水线以下位置进行维修。它是探伤传感器(最初是潜水员的手持工具),被固定在机器人携带的探头上,并可以追踪海底结构。由增值税提供。通过使用机器视觉和六个方向的自动推力,该工具可以沿着结构周围的焊缝进行跟踪,仅保留毫米以内的待研究工件。

当检测到裂缝时,可以在顶部看到裂缝的长度和深度,并且可以部署另一个飞溅区工具。对于更深的水,ROV将能够在“将来”部署机器人探针:因此,从飞溅区进入5 m至12 m。在此之下,您可能更喜欢iCon的ROV。
OceanTech的优势在于能够创建独特的访问工具,从而可以在几天或几周内部署检查机器人。 “如果工具合适,那么我们就可以继续工作。”在监控,加固,磨削或钻探裂缝之前,要使检查机器人固定就位,就需要使用合适的管夹尺寸。终点。

iCon工具还创建了“数字孪生”,引起了包括精通技术的Equinor在内的运营商的关注。据了解,挪威运营商已经在试行其使用,这是即将签订合同的先驱。
IMR范围:OceanTech自己的访问工具范围。信用:iCon

分类: 技术, 海上, 海上能源