Robots submarinos en la zona de chapoteo

Áreas grises: operaciones de zona de salpicadura con OceanTech CRÉDITO DE IVA: OceanTech

Nuevas herramientas: un módulo submarino de inspección, limpieza y reparación. Crédito: OceanTech

Nueva herramienta modelo: el robot de inspección iCon busca grietas. CRÉDITO: OceanTech

Centro de pruebas submarinas: en la Segunda Guerra Mundial como un corral de submarinos, y ahora como el centro submarino de entrenamiento, prueba y fabricación de OceanTech. CRÉDITO: El autor / OceanTech

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Desde su base en lo profundo de una antigua embarcación submarina de la Segunda Guerra Mundial, el equipo noruego, OceanTech, está desarrollando un conjunto de herramientas de robot que se aferran a estructuras en alta mar para efectuar la inspección, mantenimiento y reparación, o IMR. Los antiguos anclajes submarinos ahora son sitios de prueba y entrenamiento submarinos, pero el Mar del Norte sigue siendo el objetivo. Cientos de plataformas antiguas y estructuras submarinas requieren una IMR que es demasiado costosa, compleja o peligrosa para buzos o vehículos operados a distancia, o ROV.

Mientras nos guía por Dora II, el nombre original de la pluma U-boat, el CEO de OceanTech, Berndt Schjetne, señala las esquinas del edificio escondidas con herramientas de alquiler diseñadas a medida para una gama de clientes anteriores: una paleta de elevación para la serpentina ROV, Eelume; Una gran herramienta de zona de salpicadura con su propia grúa para sumergir las sondas en la zona de salpicadura de una chaqueta de plataforma. "Lo usamos como una especie de taller submarino", dice Schjetne entre los recovecos más húmedos.

Los antiguos anclajes, de cuatro a ocho metros de profundidad, están repletos de plataformas de entrenamiento y equipos de prueba. Las herramientas IMR tienen una demanda creciente, ya que los operadores offshore y sus contratistas buscan extender la vida útil del campo y aumentar la recuperación de petróleo. Aquí es donde se probó el prototipo de robot de inspección iCon totalmente eléctrico de OceanTech por su capacidad para bajar y sus sondas por debajo de la zona de salpicadura para efectuar inspecciones submarinas de ... lo que sea: tubería, tubo ascendente, hormigón o camisa. El iCon es el último de una serie de aproximadamente cinco herramientas de acceso de OceanTech controladas por joystick o semiautónomas.

De manera crucial, las herramientas de zona de salpicadura de OceanTech pueden ser clave, para algunos operadores, para asegurar inspecciones y luego certificaciones de integridad de la plataforma.

Centro de pruebas submarinas (entonces): en la Segunda Guerra Mundial como un corral de submarinos, y ahora como el centro submarino de entrenamiento, prueba y fabricación de OceanTech.
CRÉDITO: El autor / OceanTech

Centro de pruebas submarinas (ahora): en la Segunda Guerra Mundial como un corral de submarinos, y ahora como el centro submarino de entrenamiento, prueba y fabricación de OceanTech.
CRÉDITO: El autor / OceanTech

Escalador de zona de chapoteo
A juzgar por un estudio de DNV GL, el oleaje es un área de seguridad descuidada: “En áreas con ambientes hostiles, como en el Mar del Norte, es común suponer que los detalles estructurales ubicados debajo o en la zona de salpicadura no son accesibles para inspección y reparar. ”La zona de salpicadura se define en el estándar DNVGL, ST-0126.

"La inspección de estructuras en la zona de salpicadura y debajo del agua se centra además en los sistemas de protección contra la corrosión (espesor de paredes de acero, ánodos, revestimiento, etc.), crecimiento marino y protección contra la abrasión". Sin embargo, las herramientas de OceanTech hacen ese trabajo peligroso. El robot iCon también aborda estas y las estructuras submarinas, comenzando con elevadores que podrían perder flotabilidad si se ensucian con la vida marina: también pueden desarrollar pequeñas fugas, al igual que las tuberías del interior accesibles a través de un ROV equipado con iCon.

"Bajar" una plataforma y entrar en esas áreas difíciles es algo natural para OceanTech. Los orígenes de la compañía radican en la instalación de las líneas de transmisión que atraviesan los fiordos de Noruega. En 2009, comenzaron a llevar la tecnología y las técnicas al exterior. Los mástiles y las plataformas son estructuralmente similares.
"Hicimos escalar nuestro comercio", dice Schjetne. “Vimos que era necesario trabajar justo debajo de la superficie. Los buzos no podían trabajar allí. Nadie podía trabajar en la zona de chapoteo ”. El trabajo entre 2007 y 2019 creó una línea de herramientas de acceso listas para usar, con cinco o seis conceptos enviados recientemente en misiones a Azerbaiyán, el Mar del Norte y el Golfo de México.

El IVA, o herramienta de acceso vertical, está en el centro de la línea robotizada. Este escalador puede viajar desde la zona de salpicadura hasta el fondo a lo largo de los tubos ascendentes y las líneas de producción utilizando su brazo o brazos robóticos. A las herramientas unidas en su parte posterior se accede por un segundo brazo robótico. Los operadores en la parte superior de la cabina de control utilizan pantallas y palancas de mando para manipular y obtener una conciencia completa. Cuando se desarrolló en 2012, el sistema rápidamente ganó trabajo en el sector holandés y ahora forma la base para futuras implementaciones de la iCon.
Gama IMR: gama propia de herramientas de acceso de OceanTech. CRÉDITO: el iCon Sin soporte

El desarrollo no ha sido tan sencillo. La "perfección", aprendió OceanTech, puede ser un revés. Un tolo de acceso que tenía 20 metros de largo y costó 2 millones de euros desarrollarlo personificaba el ansia temprana de la compañía por crear la navaja suiza IMR perfecta. “Nunca lo hemos usado. Fue muy bueno Demasiado grande. Demasiado perfecto. Demasiado pesado para instalar. Aprendimos mucho Hicimos herramientas más pequeñas ".

Entonces, se ideó un brazo de dos metros de largo para inspección y limpieza. Puede inspeccionar trabajos de lechada en instalaciones eólicas o limpiar incrustaciones marinas en corrales de acuicultura. "Creemos que puede transferirse a otras industrias, pero en este momento ha realizado el 99 por ciento (de su trabajo) para petróleo y gas". Los pilotos de la industria pagaron por su desarrollo, y ahora realiza cortes, inspecciones y limpiezas de expertos, "lo que sea Necesito hacer bajo el agua. Hacemos todo, desde la plataforma hacia abajo. No necesitamos recipientes de apoyo que usen mucho combustible. Lo importante es que no necesitamos buzos en el agua. Ese es el aspecto HSE y el aspecto del costo ”.

La herramienta más pequeña del robot splashzone ganó trabajo desde el principio. Los trabajos eran inusuales por estar en áreas que parecían fácilmente accesibles pero que, de hecho, eran trampas de muerte. Después de las curvas y de ser arrastrados por el fondo del océano en su hábitat, el temor número uno de los buceadores de saturación del Mar del Norte se enredaba en las piernas de las chaquetas o se zapataba tocando sus varitas eléctricas contra una estructura antes de que estuvieran listos, algo podría ayudar Asegúrese de que sucedió.

Una reciente orden de trabajo australiana para colocar abrazaderas gigantes en 16 m de agua ilustraba cómo un robot que se aferraba a una estructura era superior a exponer a un buzo a las olas. “Se suponía que debíamos trabajar detrás (una estructura masiva). Entonces, creamos una herramienta de acceso para la instalación de abrazaderas submarinas que bajó a 23 m con estos brazos robóticos para instalar abrazaderas submarinas (un tramo de tubería) ”, recuerda Schjetne.
El cliente australiano había planeado hacer el trabajo con buzos, pero pidió una parada después de ver los riesgos. “No hicieron el trabajo. El trabajo en esas zonas era difícil pero era necesario hacerlo ".

Más IMR
OceanTech pudo diseñar una solución automatizada y rediseñó las pinzas de reparación para brazos robóticos en lugar de buzos. "Fue un costo menor en la imagen general", recuerda, y agregó: "También armamos la tubería detrás de los tubos de difícil acceso (I y J). Hubiera sido un lugar extremadamente peligroso para los buzos para operar ", dice Schjetne. A lo sumo, los buzos tienen uno o dos días para trabajar. Las ventanas climáticas de los brazos del robot pueden durar 30 días o toda una temporada.

La industria parece estar de acuerdo. A medida que las plataformas envejecen, Schjetne recibe más llamadas. Si bien los trabajos en el Mar del Norte siempre han estado a la mano, OceanTech también está activo en el Golfo de México y se ha alineado para trabajos en el extenso mercado de desmantelamiento de UKCS. Por el contrario, gran parte del desmantelamiento en Noruega se ha suspendido por una ola de proyectos de extensión de la vida, donde las plataformas y estructuras submarinas tienen una nueva vida, otro nicho de mercado para los brazos de robots. "El equipo y las técnicas se pueden utilizar de muchas maneras diferentes", dice Schjetne. Mientras tanto, ConocoPhillips, BP, Aker BP han llamado para preguntar antes de las inspecciones necesarias.
IVA vs ROV

No solo el acero puede reparar estos robots de zona de salpicadura. Se pueden bloquear por imán o succión. Pueden atornillarse al hormigón, como en Rusia y Noruega. "No hemos tenido ningún proyecto en el que hayamos tenido que decir:" No podemos hacer esto "".

Ver cómo baja el IVA en su lugar con la grúa de la plataforma antes de bajar el robot al mar es como imaginar un agarre de gremlin sobre una estructura.

"Eso es todo lo que es. Nos apegamos a las estructuras. Están arreglados No se agitan. Esa es la principal diferencia entre nuestro sistema y las operaciones de ROV (de este tipo) ”. La unidad submarina con sus herramientas se lanza desde el IVA hacia el agua en una viga de acceso vertical que puede tener 23 m de largo. Un brazo robótico fijado, con luces, cámaras y herramientas necesarias para el trabajo, parece un trabajador muy eficiente. “Las herramientas se cuelgan como un cinturón de herramientas. No tenemos que volver a buscar una nueva herramienta ".
Gama IMR: gama propia de herramientas de acceso de OceanTech. CRÉDITO: el robot submarino iCon

Los brazos robóticos también pueden instalar conjuntos submarinos en olas de 6 m de altura mientras realizan "trabajos muy detallados".

"Podemos comenzar en abril y continuar hasta septiembre", dice el director financiero de OceanTech, Geir Ingar Bjornsen. Schjetnes agrega que con la ventana de buzo normal de unos pocos días, 30 días de trabajo "tomarían siete años". Entonces, la IMR de la zona de bienvenida principal simplemente no se ha hecho. Ahora, inspeccionar los nodos o cambiar los ánodos puede ser parte de un paquete de servicios que incluye inspecciones anuales o encuestas previas al proyecto.

“Nosotros hacemos la planificación. Podemos ocuparnos de toda la planificación y modificaciones de la instalación y luego hacer la instalación ".

El DNV GL de la clase dice que, de hecho, hay mucho que hacer en o justo debajo de la zona de salpicadura: además de despejar el crecimiento marino y verificar si hay fugas o corrosión, existen los efectos de colisiones e incluso terremotos que justifican una mirada más cercana o, a veces, un Envoltura de superficie.

inspecciones de iCon

El nuevo iCon, con su paquete de sensores, podría ser decisivo en la apuesta de un operador para obtener la aprobación de un proyecto de extensión de vida. Con las nuevas herramientas recién desarrolladas, puede inspeccionar grietas por fatiga mediante la medición de campo de corriente alterna o ACFM.

Hace un año, por primera vez, un grado de movimiento autónomo convirtió la herramienta de inspección de aguas profundas iCon en una herramienta de zona de salpicadura capaz de efectuar reparaciones debajo de la línea de flotación. Su sensor de búsqueda de grietas, originalmente una herramienta manual para buzos, tiene una sonda que lleva el robot y le permite rastrear estructuras submarinas. Se entrega por IVA. Utilizando visión artificial y empujes automáticos en seis direcciones, la herramienta sigue una soldadura alrededor de una estructura, permaneciendo solo milímetros del elemento que se está estudiando.

Cuando se detecta una grieta, su longitud y profundidad se ven en la parte superior y se puede implementar otra herramienta de zona de salpicadura. Para aguas más profundas, un ROV podrá desplegar la sonda robot "en el futuro": de 5 ma 12 m en la zona de salpicadura. Debajo de eso, es posible que prefiera un ROV para la iCon.
La fortaleza de OceanTech es la capacidad de crear una herramienta de acceso única desde la cual implementar robots de inspección en días o semanas. "Si la herramienta encaja, entonces podemos ir directamente al trabajo". El tamaño correcto de abrazadera para la tubería es todo lo que se necesita para tener un robot de inspección en su lugar antes de monitorear, reforzar, rectificar o perforar la grieta en un punto final

La herramienta iCon también crea "un gemelo digital", y eso ha despertado la atención de los operadores, incluido Equinor, experto en tecnología. Se entiende que el operador noruego ya está probando su uso, precursor de los próximos contratos.
Gama IMR: gama propia de herramientas de acceso de OceanTech. CRÉDITO: la iCon