Unterwasserroboter in der Splash Zone

Grauzonen: Splashzone-Operationen mit dem OceanTech VAT CREDIT: OceanTech

Neue Werkzeuge: ein Untersee-Inspektions-, Reinigungs- und Reparaturmodul. Bildnachweis: OceanTech

Neues Modellwerkzeug: Der iCon-Inspektionsroboter sucht nach Rissen. KREDIT: OceanTech

Unterwasser-Testzentrum: Im Zweiten Weltkrieg als U-Boot-Stift und jetzt als Unterwasser-Trainings-, Test- und Fertigungszentrum von OceanTech. KREDIT: Der Autor / OceanTech

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Das norwegische Unternehmen OceanTech entwickelt von seinem Stützpunkt aus, der sich in einem ehemaligen U-Boot-Pen aus dem Zweiten Weltkrieg befindet, eine Reihe von Roboterwerkzeugen, die an Offshore-Strukturen haften, um Inspektionen, Wartungen und Reparaturen oder IMR durchzuführen. Alte U-Boot-Ankerplätze sind heute Unterwasser-Test- und Trainingsplätze, aber die Nordsee ist immer noch das Ziel. Hunderte alternder Plattformen und Unterwasserstrukturen erfordern eine IMR, die für Taucher oder ferngesteuerte Fahrzeuge oder ROVs zu kostspielig, komplex oder gefährlich ist.

Während er uns durch Dora II führt, zeigt der ursprüngliche Name des U-Boot-Stifts, OceanTech-CEO Berndt Schjetne, auf Ecken des Gebäudes, die mit Mietwerkzeugen gefüllt sind, die speziell für eine Reihe von früheren Kunden angefertigt wurden: eine Aufzugspalette für die Serpentine ROV, Eelume; Ein großes Spritzzonenwerkzeug mit eigenem Kran zum Eintauchen von Sonden in die wellengezurrte Spritzzone einer Plattformjacke. „Wir nutzen es als eine Art Unterwasserwerkstatt“, sagt Schjetne unter den meist feuchten Nischen.

Die ehemaligen Verankerungen von vier bis acht Metern Tiefe sind mit Trainingsplattformen und Testgeräten überfüllt. IMR-Werkzeuge werden zunehmend nachgefragt, da Offshore-Betreiber und ihre Auftragnehmer eine längere Lebensdauer vor Ort und eine bessere Ölgewinnung anstreben. Hier wurde der Prototyp des vollelektrischen iCon-Inspektionsroboters von OceanTech auf seine Fähigkeit getestet, sich selbst und seine Sonden unterhalb der Spritzwasserzone abzusenken, um Unterseekontrollen durchzuführen von ... Sie nennen es: Rohr, Steigrohr, Beton oder Mantel. Der iCon ist das neueste in einer Reihe von fünf OceanTech-Zugriffstools, die entweder joystickgesteuert oder halbautonom sind.

Entscheidend ist, dass die Splash-Zone-Tools von OceanTech für einige Betreiber der Schlüssel zur Sicherung von Inspektionen und anschließend zur Zertifizierung der Plattformintegrität sein können.

Unterwasser-Testzentrum (damals): Im Zweiten Weltkrieg als U-Boot-Stift und jetzt als Unterwasser-Trainings-, Test- und Fertigungszentrum von OceanTech.
KREDIT: Der Autor / OceanTech

Unterwasser-Testzentrum (jetzt): Im Zweiten Weltkrieg als U-Boot-Stift und jetzt als Unterwasser-Trainings-, Test- und Fertigungszentrum von OceanTech.
KREDIT: Der Autor / OceanTech

Splash Zone Kletterer
Nach einer DNV GL-Studie ist die Brandung ein vernachlässigter Sicherheitsbereich: „In Gebieten mit rauen Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise in der Nordsee, wird häufig davon ausgegangen, dass strukturelle Details, die sich unter oder in der Spritzwasserzone befinden, nicht für Überprüfungen zugänglich sind und reparieren. “Die Spritzzone ist im DNVGL-Standard ST-0126 definiert.

„Die Inspektion von Strukturen in der Spritzwasserzone und unter Wasser konzentriert sich zusätzlich auf die Korrosionsschutzsysteme (Stahlwanddicke, Anoden, Beschichtung usw.), das Meerwasserwachstum und den Scheuerschutz.“ Doch die Werkzeuge von OceanTech leisten diese gefährliche Arbeit. Der iCon-Roboter adressiert auch diese und Unterwasserstrukturen, angefangen bei Tragegurten, die bei Verschmutzung durch Meereslebewesen an Auftrieb verlieren könnten: Sie können auch winzige Lecks entwickeln, ebenso wie Infield-Pipelines, die über ein mit iCon ausgestattetes ROV zugänglich sind.

Für OceanTech ist es selbstverständlich, eine Plattform hinunter und in diese schwierigen Bereiche zu klettern. Der Ursprung des Unternehmens liegt in der Errichtung der Übertragungsleitungen, die die norwegischen Fjorde durchziehen. Im Jahr 2009 begannen sie, die Technologie und Techniken offshore zu bringen. Masten und Plattformen sind strukturell ähnlich.
"Wir haben unser Handwerk zum Klettern gebracht", sagt Schjetne. „Wir haben gesehen, dass es notwendig ist, direkt unter der Oberfläche zu arbeiten. Taucher konnten dort nicht arbeiten. Niemand konnte in der Splash-Zone arbeiten. “In den Jahren 2007 bis 2019 wurde eine Reihe einsatzbereiter Tools erstellt, von denen fünf oder sechs kürzlich auf Missionen nach Aserbaidschan, in die Nordsee und in den Golf von Mexiko geschickt wurden.

Das VAT (Vertical Access Tool) ist das Herzstück der robotisierten Linie. Dieser Kletterer kann mit seinem Roboterarm oder seinen Roboterarmen den gesamten Weg von der Spritzzone entlang der Steigleitungen und Produktionslinien bis zum Boden zurücklegen. Auf die auf der Rückseite angebrachten Werkzeuge greift ein zweiter Roboterarm zu. Bediener in einer Steuerkabine verwenden Bildschirme und Joysticks, um das gesamte Bewusstsein zu manipulieren und zu gewinnen. Als das System 2012 entwickelt wurde, gewann es schnell an Bedeutung im niederländischen Sektor und bildet nun die Grundlage für zukünftige Bereitstellungen des iCon.
IMR-Reihe: OceanTechs eigene Reihe von Zugangstools. KREDIT: der iCon Keine Unterstützung

Die Entwicklung war nicht ganz einfach. "Perfektion", erfuhr OceanTech, kann ein Rückschlag sein. Ein 20 Meter langer Zugang, dessen Entwicklung 2 Millionen Euro kostete, zeugte von der frühen Bereitschaft des Unternehmens, das perfekte IMR Swiss Army Knife zu entwickeln. „Wir haben es nie benutzt. Es war zu gut Zu groß. Zu perfekt. Zu schwer zu installieren. Wir haben viel gelernt. Wir haben kleinere Werkzeuge hergestellt. “

So wurde ein zwei Meter langer Arm zur Inspektion und Reinigung entworfen. Es kann Fugenmörtelarbeiten an Windkraftanlagen oder Verschmutzungen von Aquakulturställen auf See untersuchen. „Wir glauben, dass es auf andere Branchen übertragen werden kann, aber im Moment sind 99 Prozent (seiner Arbeit) für Öl und Gas erledigt.“ Branchenpiloten zahlten für seine Entwicklung, und jetzt erledigt es fachmännisches Schneiden, Inspizieren, Reinigen müssen unter Wasser tun. Wir machen alles von der Plattform abwärts. Wir brauchen keine Hilfsschiffe, die viel Treibstoff verbrauchen. Wichtig ist, dass wir keine Taucher im Wasser brauchen. Das ist der HSE-Aspekt und der Kostenaspekt. “

Das kleinere Roboter-Splashzone-Tool hat von Anfang an Arbeit gewonnen. Jobs waren ungewöhnlich für Bereiche, die leicht zugänglich wirkten, aber tatsächlich Todesfallen waren. Nach den Kurven und dem Herumschleppen auf dem Meeresboden in ihrem Lebensraum verhedderte sich die größte Angst der Nordseesättigungstaucher um die Jackenbeine oder schlug mit den elektrischen Stäben gegen eine Struktur, bevor sie fertig waren Stellen Sie sicher, passiert ist.

Ein kürzlich erteilter australischer Arbeitsauftrag, riesige Klammern in 16 m Wasser zu platzieren, illustrierte, wie ein Roboter, der sich an eine Struktur klammerte, es übertraf, einen Taucher heftigen Wellen auszusetzen. „Wir sollten dahinter arbeiten (eine massive Struktur). Deshalb haben wir mit diesen Roboterarmen ein Zugangswerkzeug für die Installation von Unterwasserklemmen hergestellt, die bis zu 23 m tief sind, um Unterwasserklemmen an (einem Rohrstück) zu installieren “, erinnert sich Schjetne.
Der australische Kunde hatte geplant, die Arbeit mit Tauchern zu machen, forderte aber einen Stopp, nachdem er die Risiken gesehen hatte. „Sie haben die Arbeit nicht gemacht. Die Arbeit in diesen Zonen war schwierig, musste aber erledigt werden. “

Mehr IMR
OceanTech war in der Lage, eine automatisierte Lösung zu entwickeln und die Reparaturklammern für Roboterarme und nicht für Taucher neu zu gestalten. "Es war ein geringer Aufwand im Gesamtbild", erinnert er sich und fügt hinzu: "Wir haben auch Rohre hinter schwer zugänglichen (I- und J-Röhren) montiert. Es wäre ein extrem gefährlicher Ort für Taucher gewesen, um zu operieren “, sagt Schjetne. Allenfalls haben Taucher ein oder zwei Tage Zeit, um zu arbeiten. Die Wetterfenster der Roboterarme können 30 Tage oder eine ganze Saison dauern.

Die Branche scheint dem zuzustimmen. Mit zunehmendem Alter der Plattformen erhält Schjetne immer mehr Anrufe. Während Nordsee-Jobs schon immer zur Hand waren, ist OceanTech auch im Golf von Mexiko aktiv und wurde für Jobs im weitläufigen Stilllegungsmarkt von UKCS angestellt. Im Gegensatz dazu wurde die Stilllegung in Norwegen durch eine Reihe von Projekten zur Verlängerung der Lebensdauer verzögert, bei denen Plattformen und Unterwasserstrukturen neues Leben erhalten - ein weiterer Nischenmarkt für Roboterarme. „Die Ausrüstung und die Techniken können auf viele verschiedene Arten eingesetzt werden“, sagt Schjetne. In der Zwischenzeit haben alle ConocoPhillips, BP und Aker BP angerufen, um sich vor den erforderlichen Inspektionen zu erkundigen.
Mehrwertsteuer vs ROV

Es ist nicht nur Stahl, den diese Spritzzonenroboter reparieren können. Sie können durch Magneten oder Saugen einrasten. Sie können sich wie in Russland und Norwegen an Beton anschrauben. "Wir hatten noch keine Projekte, bei denen wir sagen mussten:" Das können wir nicht. "

Zu beobachten, wie die Mehrwertsteuer mit dem eigenen Kran der Plattform abgesenkt wird, bevor der Roboter ins Meer gesenkt wird, ist wie sich ein Gremlin-Griff auf eine Struktur vorzustellen.

"Das ist es, worum es geht. Wir verbinden uns mit den Strukturen. Sie sind repariert. Sie schlagen nicht herum. Das ist der Hauptunterschied zwischen unserem System und ROV-Operationen (dieser Art). “Die Unterwasser-Einheit mit ihren Werkzeugen startet von der Mehrwertsteuer auf einem vertikalen Zugangsbalken, der 23 m lang sein kann, ins Wasser. Ein angebrachter Roboterarm - mit Lichtern, Kameras und Werkzeugen, die für die Arbeit benötigt werden - scheint der effizienteste Arbeiter zu sein. „Die Werkzeuge hängen herum wie ein Werkzeuggürtel. Wir müssen uns kein neues Werkzeug zulegen. “
IMR-Reihe: OceanTechs eigene Reihe von Zugangstools. KREDIT: der iCon Subsea Roboter

Die Roboterarme können auch Unterwasserbaugruppen in Wellen von 6 m Höhe installieren und dabei „sehr detaillierte Arbeiten“ ausführen.

„Wir können im April beginnen und bis September fortfahren“, sagt Geir Ingar Bjornsen, CFO von OceanTech. Schjetnes fügt hinzu, dass bei einem normalen Taucherfenster von wenigen Tagen 30 Arbeitstage „sieben Jahre dauern würden“. Daher wurde die IMR für große Splash-Zonen einfach nicht durchgeführt. Die Inspektion von Knoten oder der Austausch von Anoden kann nun Teil eines Servicepakets sein, das jährliche Inspektionen oder Erhebungen vor dem Projekt umfasst.

„Wir planen. Wir können uns um die gesamte Installationsplanung und -änderung kümmern und dann die Installation durchführen. “

Laut DNV GL der Klasse gibt es in der Tat viel zu tun in oder knapp unterhalb der Spritzwasserzone: Abgesehen von der Beseitigung des Meereswachstums und der Prüfung auf Undichtigkeiten oder Korrosion gibt es die Auswirkungen von Kollisionen und sogar Erdbeben, die eine genauere Betrachtung oder manchmal auch ein genaueres Hinsehen erfordern Oberflächenverpackung.

iCon-Inspektionen

Der neue iCon mit seinem Sensorpaket könnte für den Betreiber entscheidend sein, um die Genehmigung eines Lebensverlängerungsprojekts zu erhalten. Mit neuen Werkzeugen, die sich gerade in der Entwicklung befinden, kann es mithilfe der Wechselstromfeldmessung (ACFM) auf Ermüdungsrisse untersucht werden.

Vor einem Jahr hat eine gewisse Autonomie das iCon Deepwater Inspection Tool zum ersten Mal in ein Spritzbereichswerkzeug verwandelt, mit dem Reparaturen unterhalb der Wasserlinie durchgeführt werden können. Der Crack-Finding-Sensor - ursprünglich ein Handgerät für Taucher - ist an einer Sonde befestigt, die vom Roboter getragen wird und die es ihm ermöglicht, Unterseestrukturen zu verfolgen. Es wird mit Mehrwertsteuer geliefert. Mit Bildverarbeitung und automatisierten Schüben in sechs Richtungen folgt das Werkzeug einer Schweißnaht direkt um eine Struktur und bleibt dabei nur Millimeter vom zu untersuchenden Objekt entfernt.

Wenn ein Riss erkannt wird, werden dessen Länge und Tiefe von oben gesehen, und ein anderes Spritzzonenwerkzeug kann eingesetzt werden. Für tieferes Wasser kann ein ROV die Robotersonde „in der Zukunft“ einsetzen: also von 5 m bis 12 m in die Spritzzone. Darunter bevorzugen Sie möglicherweise ein ROV für den iCon.
OceanTechs Stärke ist die Fähigkeit, ein einzigartiges Zugriffstool zu erstellen, mit dem Inspektionsroboter in Tagen oder Wochen eingesetzt werden können. „Wenn das Werkzeug passt, können wir sofort loslegen.“ Die richtige Schellengröße für das Rohr ist alles, was erforderlich ist, um einen Inspektionsroboter vor dem Überwachen, Verstärken, Abschleifen oder Bohren des Risses auf eine Position zu fixieren Endpunkt.

Mit dem iCon-Tool wird auch ein „digitaler Zwilling“ erstellt, der die Augenbrauen unter den Bedienern, einschließlich des technisch versierten Equinor, hochgezogen hat. Es wird davon ausgegangen, dass der norwegische Betreiber seine Nutzung bereits als Vorläufer für künftige Verträge erprobt.
IMR-Reihe: OceanTechs eigene Reihe von Zugangstools. KREDIT: der iCon