Veículos de pesquisa desenroscados para pesquisas de parques eólicos offshore

Especialistas da Global Aqua Survey & Sulmara Subsea traçam uma mudança de paradigma em direção ao uso de veículos de pesquisa sem tampa (USVs) para pesquisas de parques eólicos offshore, começando com comentários sobre inovação e autonomia

Os levantamentos do fundo do mar têm sido tradicionalmente realizados por navios tripulados com sensores de levantamento acústico montados em seus cascos. As inovações técnicas aumentaram a cobertura e a densidade das sondagens alcançáveis ​​para um determinado período de pesquisa; uma grande inovação, possibilitando tais avanços, foi a introdução de pesquisas com ecobatímetro multifeixe (MBES).

Outras inovações também tornaram possível coletar dados de pesquisa de alta resolução em áreas oceânicas mais profundas, combinando robótica submarina com MBES, sonar de varredura lateral (SSS) e imagens subaquáticas / pesquisas de vídeo. Isso envolve o uso de veículos operados remotamente (ROVs) que podem ser baixados por uma corda de um navio de superfície hospedeiro e nadar perto do fundo do mar, reduzindo a distância entre os sensores de pesquisa e as áreas do fundo do mar a serem pesquisadas.

A próxima progressão além do uso de ROVs como uma plataforma de pesquisa foi a introdução de veículos subaquáticos autônomos (AUVs). Semelhante aos ROVs, os AUVs são geralmente lançados de navios de superfície e descem através da coluna de água, para coletar conjuntos de dados de pesquisa próximos ao fundo do mar. A principal diferença é que os AUVs não são amarrados e, uma vez programados pelos operadores, antes do lançamento, são capazes de realizar extensas missões de pesquisa sem a ajuda de humanos.

Uma mudança semelhante em direção a níveis crescentes de autonomia também foi testemunhada na variedade de plataformas de levantamento de superfície disponíveis. Consequentemente, tem havido um aumento dramático no desenvolvimento e uso de veículos de superfície não fechados (USVs). Do que começou como pequenas embarcações, equipadas com uma gama limitada de sensores de pesquisa, apenas capazes de ser implantados em águas calmas e costeiras, surgiu uma oferta global diversificada de embarcações sem tampa, e progressões contínuas estão sendo feitas na escala e na resistência de esses veículos e seus níveis inerentes de autonomia. As inovações neste campo oferecem uma gama de benefícios para as operadoras de ativos e infraestrutura submarinos, que dependem de serviços de levantamento hidrográfico. Destes, os operadores da indústria de parques eólicos offshore em rápida expansão estão reconhecendo rapidamente os benefícios associados aos serviços de pesquisa remota e automatizada.

Aproveitando a inovação para realizar o potencial da autonomia

A Sulmara Subsea é uma empreiteira internacional de pesquisa submarina offshore, fundada em 2019 e sediada no Reino Unido, mas com bases operacionais estrategicamente localizadas nos Estados Unidos, Canadá, Noruega, Cingapura e Taiwan. A Sulmara fornece todas as disciplinas de serviços de pesquisa necessários para apoiar os setores de petróleo e gás e de energias renováveis; além disso, o ponto central desse apoio é o foco da Sulmara na adoção de novas tecnologias para fornecer serviços inovadores no local, remotos e autônomos.

Por meio de parcerias com fornecedores de tecnologia e com base em uma base de conhecimento interna em expansão, a Sulmara introduziu e está progredindo no uso de métodos de pesquisa não aparafusados ​​e automatizados, resultando em economias de custo significativas para os clientes e reduções nos impactos ambientais. Sulmara demonstrou como as pesquisas que antes exigiam embarcações de suporte de ROV (ROVSVs) podem ser concluídas por USVs. Uma campanha em 2020, no Golfo do México, demonstrou um corte na duração da pesquisa de 200 para 45 dias, por meio da troca da plataforma de pesquisa de ROV por um USV. Isso também resultou na redução de 8.675 toneladas de emissões de CO2, associada ao uso de combustível associado. A Sulmara se estabeleceu como um provedor de serviços preferencial no setor de parques eólicos offshore (OWF) por meio do fornecimento de soluções de pesquisa sem parafusos sob medida, orientadas para o cliente. A empresa está familiarizada com todo o ciclo de vida dos projetos OWF e está progredindo ativamente nas ofertas de serviços visando o fornecimento de serviços de pesquisa não aparafusados ​​/ remotos ao longo das várias fases do projeto OWF.

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Sulmara já esteve envolvida em pesquisas de escopo nos seguintes parques eólicos: Triton Knoll (Reino Unido), Hornsea Two (Reino Unido), Gwynt y Môr (Reino Unido), Coastal Virginia Offshore Wind (EUA), Floatgen (França), CFXD (Taiwan ) e o Demonstrador TetraSpar (Noruega). Sulmara também está atualmente iniciando o trabalho de apoio do USV para o desenvolvimento do Grande Changhua OWF em Taiwan, e vê um imenso potencial para a conclusão de escopos de trabalho de pesquisa semelhantes usando tecnologias não parafusadas, em sites OWF em todo o mundo. Sulmara concluiu vários trabalhos em OWFs, incluindo suporte para valas de cabos, pesquisas de colchões e detecção de falhas de cabos, com o foco principal para pesquisas baseadas em USV sendo, monitoramento de limpeza, inspeção de despejo de rochas, inspeção de cabos e monitoramento de ondas de areia.

Sulmara Subsea: Uso atual de USVs

Existe uma ampla gama de USVs disponíveis para a realização de levantamentos hidrográficos. Aqueles selecionados pela Sulmara para uso em campanhas de pesquisa OWF foram especialmente concebidos e equipados para concluir pesquisas do fundo do mar em ambientes offshore desafiadores. No mínimo, esses veículos são equipados com GPS de alta precisão e sistemas de posicionamento inercial e sensores de atitude, e MBES de alta resolução, com veículos específicos tendo opções para sensores adicionais, como perfiladores de sub-fundo (SBP).

Para completar as tarefas de pesquisa no Grande Changhua OWF para Ørsted, Sulmara está usando o XOCEAN XO-450 USV. Este USV completará múltiplos escopos pequenos durante a fase de instalação do parque eólico, envolvendo monitoramento das condições do fundo do mar, ondas de areia, integridade de ativos de monopilhas, enterramento / estabilidade de cabos e levantamentos à esquerda. As profundidades da água em campo variam de 30 a 46 m, o XO-450 será implantado a partir de uma embarcação de apoio em campo quando necessário, e as operações serão controladas a partir de um Centro de Operações Remotas (ROC) na Irlanda. O XO-450 é capaz de trabalhar em estados do mar de até 2 m de altura de onda significativa e normalmente completa pesquisas a 3 nós, coletando dados de MBES e SBP, e possui 18 dias de resistência, com recursos para completar além do horizonte (OTH ) operações.

A utilização deste sistema desenroscado, com lançamento e recuperação, reabastecimento, manutenção e upload de dados, não exigindo pessoal especializado de vistoria no local, e o comando e controle da operação dos veículos e aquisição de dados é concluído em um ROC, portanto, eliminando a necessidade para uma equipe de pesquisa estar presente no país para completar essas operações.

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Isso marca um afastamento radical dos requisitos de operações de suporte de pesquisa padrão, que geralmente envolve uma grande equipe de especialistas trabalhando em turnos offshore, com requisitos regulares de troca de tripulação. Além de permitir que as pesquisas sejam concluídas com mais eficiência, o número de funcionários necessários para administrar essas operações é drasticamente reduzido. A redução de pessoal é significativa não apenas do ponto de vista de custo, mas também para ajudar a mitigar os efeitos das restrições de viagens do COVID-19 e reduzir as preocupações com HSE associadas a ter pessoal no local.

Sulmara também realizou várias campanhas de pesquisa usando um USV alternativo, o DriX, produzido pela iXblue. Esses veículos também podem ser implantados de um campo interno da embarcação usando um DriX Deployment System (DDS). O DriX pode trabalhar em estados de mar com altura de onda significativa de 2,5 m e atinge estabilidade por meio de uma gôndola ponderada situada abaixo da quilha do veículo (com um calado de 2 m). A carga útil do USV está situada dentro da gôndola, de forma a fornecer blindagem acústica, permitindo a aquisição de dados do levantamento MBES a 7 nós, com duração de 7 dias. Essas capacidades de pesquisa de alta velocidade permitiram que Sulmara reduzisse o tempo geral de pesquisa para pesquisas de rota e área. Sulmara completou testes recentes na França, testando o DriX sem linha de visão (LOS) e no modo OTH. A Sulmara irá operar o DriX no modo OTH, com operações controladas pela ROC da Sulmara em Glasgow e Cingapura, no futuro.

O Drix é considerado uma plataforma de levantamento adequada para a conclusão de escopos de levantamento associados às várias fases de instalação e operação do OWF, incluindo na fase inicial de investigação do local, aquisição de dados para classificação do fundo do mar / habitat, levantamento ambiental / patrimonial, geologia rasa, rota inquéritos, inquéritos pré-lay, inquéritos de local e inquéritos UXO.

Sulmara Subsea: Uso futuro de USVs

Além das operações USV padrão, nas quais os dados são coletados por sensores MBES e SBP montados no casco, Sulmara está atualmente desenvolvendo opções para adquirir dados de USVs usando sensores rebocados e sistemas robóticos submarinos. Isso permite que os sensores de carga útil sejam posicionados mais perto do fundo do mar e é um requisito fundamental para a conclusão de pesquisas de alta resolução em águas mais profundas e para a conclusão de campanhas de inspeção de ativos submarinos, em que uma inspeção visual geral (GVI) de ativos, como oleodutos, cabos, monopilhas e jaquetas são necessários, exigindo a coleta de dados de imagem / vídeo submarinos.

Em linha com isso, Sulmara está atualmente liderando um projeto financiado pela Agência Espacial Europeia (ESA) para avaliar a viabilidade de um serviço de pesquisa comercial, com base no uso combinado de USV e plataformas de pesquisa de veículo rebocado operado remotamente (ROTV) (ou alternativamente um USV emparelhado com um pequeno sistema Hybrid AUV (HAUV), como o A.IKANBILIS SAMBAL OS HAUV que é fabricado pela empresa parceira da Sulmara, BeeX com sede em Cingapura). Este trabalho se concentra no desenvolvimento dos componentes principais necessários para operar a solução de levantamento sem rosca OTH, controlada a partir de um ROC.

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Isso envolve o uso de ativos de pesquisa não parafusados, capazes de serem retarefados em campo e transitar entre os locais de trabalho, com reabastecimento em campo, manutenção, processamento de dados e transferência de dados via links de comunicação via satélite. Como tal, a nuvem é uma parte crucial deste serviço, com tarefas automatizadas de processamento de dados sendo realizadas a bordo do USV e na nuvem. Uma vez que os dados tenham sido carregados para a nuvem, eles serão instantaneamente acessíveis para a equipe de pesquisa onshore, com acesso também fornecido para um representante remoto do cliente, permitindo que o CQ em tempo real da coleta de dados seja concluído remotamente.

Finalmente, uma nova geração de dados entregáveis ​​pode ser disponibilizada aos clientes e acessada por meio de uma interface de usuário baseada na web sob medida. Sulmara está trabalhando com a empresa Xodus, que hospeda um sistema GIS baseado em nuvem adequado, que pode ser usado para hospedar esses resultados de pesquisas digitais.

Sulmara Subsea: foco de Taiwan

A Sulmara incorporou a Sulmara Renewables Ltd., em Taipei, e está empenhada em desenvolver e executar inovações em pesquisas para o benefício da indústria OWF taiwanesa. O ponto central da estratégia da Sulmara é trabalhar em conjunto com a cadeia de abastecimento local existente para garantir a adoção de serviços inovadores no local, remotos e autônomos para os clientes. Assim, a Sulmara estabeleceu um acordo de colaboração técnica com a empresa local de pesquisa offshore, Global Aqua Survey (GAS). A GAS ajudará no apoio ao projeto USV da Sulmara em Greater Changhua OWF para Ørsted, fornecendo engenheiros para manutenção de sistema e processamento de dados onshore de dados adquiridos de MBES e SBP.

Conclusão

Levantamentos USV usando sensores montados no casco estão se tornando amplamente reconhecidos pelos operadores OWF como uma opção de substituição adequada para serviços convencionais de suporte de levantamento tripulado. A transição e a adoção de tais serviços estão se acelerando à medida que uma gama mais ampla de USVs torna-se capaz de operações OTH, enquanto, no prazo imediato, é a autonomia que desempenha um papel na manutenção dos projetos em meio às várias restrições relacionadas ao COVID-19 que de outra forma causar dores de cabeça logísticas e comerciais associadas aos movimentos da equipe do projeto.

Existem limitações impostas aos levantamentos USV montados no casco, embora, em particular, a incapacidade de posicionar sensores de levantamento perto do fundo do mar ou ativos submarinos. Implantação bem-sucedida do serviço Sulmara está atualmente progredindo como parte do projeto de desenvolvimento financiado pela ESA, que pode atuar como um divisor de águas para a indústria de pesquisa offshore. Além disso, dado o ritmo dos desenvolvimentos neste campo, a questão agora parece ser quando, e não se, as operações tradicionais de pesquisa com tripulação se tornarão obsoletas. E essas novas gerações de serviços de pesquisa logo se tornarão um requisito, não apenas uma opção para os operadores OWF?

Observação: este é um perfil comercial

© 2019. Este trabalho está licenciado sob um Licença CC BY 4.0.

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