據(jù)悉,英國(guó)石油天然氣技術(shù)中心(OGTC)最近投資了三個(gè)機(jī)器人技術(shù)項(xiàng)目,幫助改善海上鉆井平臺(tái)上壓力容器的檢測(cè)工作。Ross Davies對(duì)這些項(xiàng)目進(jìn)行了研究,著重關(guān)注這些新項(xiàng)目如何幫助將傳統(tǒng)上繁重的工作,變成更具成本效益、更安全的任務(wù)。
在進(jìn)行過(guò)程設(shè)備和罐體狀況評(píng)估時(shí),英國(guó)北海的大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商通常會(huì)選擇侵入式檢測(cè)的方式。但是,這種方法通常需要關(guān)閉平臺(tái)并派遣工程師進(jìn)入容器內(nèi)部執(zhí)行人工檢查,由此可見(jiàn),該方法遠(yuǎn)非理想;,經(jīng)常導(dǎo)致生產(chǎn)損失,關(guān)停平臺(tái)的成本更是高昂,危險(xiǎn)系數(shù)就更不用說(shuō)了。
OGTC稱,在英國(guó)大陸架(UKCS)進(jìn)行油氣開(kāi)發(fā)的運(yùn)營(yíng)商正在加緊研發(fā)一種更新、更高效的檢測(cè)方法。近期,一家總部位于阿伯丁的公司與ABB一起進(jìn)行了一項(xiàng)調(diào)查,采用非侵入式檢測(cè)(NII)技術(shù)可以為UKCS提高每年2.42億英鎊的收益,同時(shí)還能顯著降低維護(hù)成本。
根據(jù)調(diào)查,位于英國(guó)北海的罐體等設(shè)備有80%都可以通過(guò)NII完成檢測(cè),無(wú)需關(guān)停設(shè)備。但截至目前,該技術(shù)的應(yīng)用還不夠廣泛。
聯(lián)合發(fā)力,加速發(fā)展
OGTC正在尋求彌補(bǔ)NII還沒(méi)有得到普遍應(yīng)用的方法。2017年4月,該組織發(fā)布了首個(gè)“征求意見(jiàn)”倡議,其中將壓力容器檢測(cè)定義為“決定英國(guó)大陸架油氣行業(yè)復(fù)蘇最大化的關(guān)鍵挑戰(zhàn)”。
三月,OGTC宣布該中心已與Sonomatic、Strathclyde大學(xué)合作,共同投資三個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目的開(kāi)發(fā),致力于改善當(dāng)前檢測(cè)狀況。
OGTC與Strathclyde大學(xué)合作開(kāi)展了兩個(gè)項(xiàng)目,其中之一是開(kāi)發(fā)一種新型機(jī)器人爬行器,配備3D激光掃描和無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。該技術(shù)將構(gòu)建被檢測(cè)設(shè)備的虛擬動(dòng)態(tài)3D圖像,同時(shí)具備遠(yuǎn)程操作功能。
另外一個(gè)項(xiàng)目主要涉及無(wú)人機(jī)群技術(shù)的使用,以往該技術(shù)常用于軍隊(duì)以及物流領(lǐng)域。與常規(guī)的人工檢測(cè)相比,無(wú)人機(jī)群是一種更安全、更靈活和更具成本效益的替代方案。
OGTC與Sonomatic合作的主要目的是研發(fā)新一代NII機(jī)器人技術(shù),相比目前的產(chǎn)品,新一代NII要具有更快的速度、靈活性和自主控制能力。
新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
OGTC項(xiàng)目經(jīng)理Rebecca Allison解釋說(shuō):“機(jī)器人技術(shù)在海上油氣開(kāi)采中的應(yīng)用潛能幾乎是無(wú)限的,但作為一個(gè)技術(shù)行業(yè),我們只是抓住了浮于表面的機(jī)會(huì),油氣公司完全可以憑借該技術(shù)重新構(gòu)建業(yè)務(wù)流程,并有效的將其轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。但是,這些只有在了解挑戰(zhàn)并就潛在解決方案進(jìn)行合作的基礎(chǔ)上,才有可能實(shí)現(xiàn)!
OGTC與 Sonomatic還合作過(guò)其他項(xiàng)目。去年,Sonomatic作為技術(shù)提供商之一,與Eddyfi和MISTRAS共同參與了由OGTC和Total共同組織的三次NII試驗(yàn)。
此次測(cè)試的兩個(gè)過(guò)程壓力容器位于Total的Elgin Franklin平臺(tái)上,測(cè)試期間保持了機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài),結(jié)果顯示NII能夠得到與傳統(tǒng)侵入方法相同的結(jié)果(常規(guī)方法也作為測(cè)試對(duì)比基準(zhǔn)),但取消停機(jī)和人工作業(yè)。
“NII允許船舶在服務(wù)中進(jìn)行檢查,”Sonomatic的誠(chéng)信服務(wù)經(jīng)理Mark Stone說(shuō)。這意味著生產(chǎn)不會(huì)中斷。 檢查費(fèi)用通常也低于準(zhǔn)備和內(nèi)部檢查的成本。 它也避免了人進(jìn)入船只,這意味著檢查的主要危險(xiǎn)被刪除。
Sonomatic經(jīng)理Mark Stone說(shuō):“在NII的協(xié)助下,壓力容器的監(jiān)測(cè)工作可在線完成,這就意味著生產(chǎn)不會(huì)被打斷。此外,NII的監(jiān)測(cè)費(fèi)用也要低于常規(guī)方式,同時(shí)避免操作人員進(jìn)入壓力容器內(nèi)部,大幅提高了此類作業(yè)的安全性能!
傳統(tǒng)方式的弊端 Allison說(shuō):“密閉空間工作及有害物質(zhì)的管理存在著重大風(fēng)險(xiǎn)。操作人員極有可能暴露于多種有害物質(zhì),包括天然放射性材料、汞及自燃物等。密閉空間操作是壓力設(shè)備運(yùn)行中最大的風(fēng)險(xiǎn)之一,所以要盡量避免密閉空間作業(yè)幾率。”
潛能無(wú)限的新技術(shù),下一步路在何方呢?我們不能低估機(jī)器人技術(shù)的潛力,這是一個(gè)極具前景的技術(shù)領(lǐng)域,不僅可以使傳統(tǒng)上繁重的工作變得更加簡(jiǎn)單,而且可以提升整個(gè)行業(yè)的工作效率。
Allison說(shuō):“機(jī)器人技術(shù)有著改變海上油氣工業(yè)的強(qiáng)大潛力。我們每天都在進(jìn)行著無(wú)數(shù)次的重復(fù)、骯臟和高危險(xiǎn)任務(wù)。如果將機(jī)器人應(yīng)用到這些任務(wù)中,將有助于提高員工隊(duì)伍素質(zhì)和工作質(zhì)量。像NII這樣的項(xiàng)目將有助于激發(fā)和吸引下一代石油和天然氣員工!
NII檢測(cè)技術(shù)能夠最大化過(guò)程壓力容器的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,對(duì)于油氣開(kāi)采效益的影響巨大。若采用常規(guī)的侵入性檢查,壓力容器必須關(guān)閉,生產(chǎn)損失不可避免。NII的出現(xiàn)意味著可以在壓力容器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估。
對(duì)Stone來(lái)說(shuō),新項(xiàng)目的開(kāi)展,是海洋油氣發(fā)展過(guò)程中非常重要的一次轉(zhuǎn)折,是機(jī)器人技術(shù)在該領(lǐng)域應(yīng)用的一次飛躍。
他說(shuō):“我們的目的是開(kāi)發(fā)NII掃描系統(tǒng),提高檢測(cè)速度,縮短檢測(cè)時(shí)間,并減少人力需求。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展代表了新一代檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向,是集成了近年來(lái)自動(dòng)化、機(jī)器人、自動(dòng)導(dǎo)航和檢測(cè)技術(shù)的大成之作!
最重要的是,NII并不會(huì)只把目光停留在壓力容器檢測(cè)。今年3月,OGTC氣動(dòng)了新一項(xiàng)資產(chǎn)完整性項(xiàng)目–“征求意見(jiàn)”。OGTC稱,新項(xiàng)目關(guān)注的焦點(diǎn)將是絕緣層腐蝕(CUI),自1984年以來(lái),歐盟報(bào)告的主要油氣事故中有超過(guò)20%歸因于該問(wèn)題。根據(jù)OGTC的評(píng)估估計(jì),CUI方面的發(fā)生的問(wèn)題,每年需要耗費(fèi)280億英鎊。
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