Các điểm chịu lực trong robot kiểm tra thách thức Biển Bắc dữ dội

Vì robot hoạt động liên tục dưới nước nên các thành phần phải có khả năng chống nước biển. Ngoài ra, ổ trục phải chịu tải trọng lên đến 500 kg. Để đạt được thời gian ngừng hoạt động dài nhất có thể, cần có ổ trục chống mài mòn.

Với vòng bi polymer iglidur ® J, SubC đã tìm ra một giải pháp chống mài mòn rất tốt và đáng tin cậy trong điều kiện khắc nghiệt. Vì không cần bôi trơn nên vòng bi iglidur ® có thể được sử dụng dưới nước mà không gây nguy hiểm cho môi trường. Ngay cả khi chịu tải trọng 30 MPa kết hợp với nước muối, không phát hiện thấy vòng bi bị mài mòn đáng kể sau 200.000 chu kỳ.

Các giàn khoan được lắp trên các áo khoác - các cấu trúc hình vuông làm bằng ống thép được neo vào đáy biển. Là một phần của quá trình tân trang, một bản kiểm kê đã được lập. Tình trạng của các ống thép như thế nào - đặc biệt là gần bề mặt nước trong cái gọi là vùng bắn tung tóe, nơi cấu trúc dễ bị ăn mòn? Trước đây, thợ lặn sẽ phải nhảy xuống nước để tìm câu trả lời. Một nhiệm vụ nguy hiểm.

Một thợ lặn so sánh nhiệm vụ này với một 'chuyến đi trong máy giặt'. Thêm vào đó, phi hành đoàn, thiết bị và tàu hỗ trợ rất tốn kém. Do đó, Total đã lên đường tìm kiếm một giải pháp thay thế. Công ty đã tìm thấy thứ mình đang tìm kiếm ở Esbjerg. Thị trấn Đan Mạch ở phía tây nam Jutland là trụ sở của SubC Partner - một công ty chuyên phát triển các công nghệ ngoài khơi. SubC phát triển, sản xuất và vận hành robot dò tìm để kiểm tra đường ống. Một vinh dự đặc biệt: Robot đã được vinh danh với giải thưởng đổi mới từ Total.

Robot có hai càng kim loại dẫn động thủy lực với tổng cộng 12 con lăn kẹp quanh kết cấu thép với áp suất tiếp xúc là 500 kg mỗi cái. Robot di chuyển quanh đường ống trên 12 con lăn. Chuyển động về phía trước tương tự như chuyển động của robot: nếu robot muốn di chuyển về phía trước, càng sau sẽ giữ ống cố định. Càng trước đẩy về phía trước vài cm bằng xi lanh thủy lực. Sau đó, càng trước kéo càng sau về phía sau. Điều này cho phép robot tiếp cận bất kỳ điểm nào trên đường ống.

Và hệ thống điều khiển? Có thể di chuyển máy thu thập dữ liệu bằng cần điều khiển. Nó cung cấp hình ảnh trực tiếp cho trung tâm chỉ huy thông qua sáu camera. Từ đó, người vận hành cũng điều khiển các công cụ mà robot có thể được trang bị - chủ yếu là máy cắt kim cương, mà robot sử dụng để cưa và đưa các bộ phận hoặc kết cấu lên để sửa đổi trên nền tảng.

Không giống như thợ lặn, robot không có nguy cơ tự làm mình bị thương trong quá trình làm việc. Nhưng nước biển mặn vẫn là một thách thức đối với các kỹ sư. Nếu các chuyên gia sử dụng ống lót kim loại trong các khớp nối của robot, sẽ có nguy cơ liên tục bị ăn mòn và thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch.

Do đó, các kỹ sư đã lựa chọn một giải pháp thay thế: ống lót làm bằng nhựa hiệu suất cao iglidur, được sản xuất bởi chuyên gia nhựa chuyển động igus từ Cologne. "Nhờ có ống lót nhựa, chúng tôi không còn phải lo lắng về sự ăn mòn nữa", Bjarne Lindquist, kỹ sư thiết kế chịu trách nhiệm tại SubC Partner giải thích. Và do đó, không có gì ngạc nhiên khi các kỹ sư sử dụng một sản phẩm khác của igus. Máy cắt kim cương dây di chuyển trên các trục tuyến tính drylin ® "Nhờ có chúng, chúng tôi có thể định vị máy cắt với độ chính xác đến từng milimét".
 
Và các thành phần nhựa cũng không có gì phải che giấu khi nói đến độ bền. Các vật liệu gia cố được thêm vào hợp chất nhựa, giúp ống lót chắc chắn đến mức có thể chịu được áp suất cao và tải trọng cạnh. "igus đã phát triển các sản phẩm nhựa đến mức chúng trở thành giải pháp thay thế cho các giải pháp thay thế bằng kim loại trong các ứng dụng công nghiệp chuyên nghiệp", Anders Riis Olesen, Chuyên gia tư vấn bán hàng kỹ thuật tại igus cho biết. "Thật tuyệt vời". Các ống lót cũng không cần bảo trì.

Vì chất bôi trơn rắn được tích hợp vào vật liệu, nên có thể vận hành khô với hệ số ma sát thấp - không cần thêm chất bôi trơn như dầu và mỡ. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, SubC Partner đã có thể giảm chi phí cho robot crawler. Điều này là do ống lót iglidur rẻ hơn tới 40 phần trăm so với ống lót kim loại.

Để chứng minh độ bền của vật liệu, igus vận hành một phòng thử nghiệm rộng 3.800 mét vuông tại ® , nơi hơn 15.000 thử nghiệm ma sát được thực hiện hàng năm trên 300 hệ thống thử nghiệm. Vật liệu iglidur ® Z do SubC Partner sử dụng cũng phải chứng minh được độ bền của nó tại đó. Các kỹ sư đã xoay một ống lót bằng nhựa trên trục nitơ hóa khí loại ST52 - với tốc độ 0,01 mét mỗi giây và tải trọng 30 MPa. Ngay cả sau 200.000 chu kỳ, không có sự mài mòn đáng kể nào được đo trên các ống lót hoặc trục.

Kết quả lại khác đối với ống lót kim loại. Các kỹ sư đã hủy bỏ thử nghiệm chỉ sau 35.000 chu kỳ. Độ mòn trên ống lót quá cao và hư hỏng ở trục quá nghiêm trọng. iglidur ® Z được phát triển đặc biệt để có tuổi thọ tối đa trong điều kiện khắc nghiệt. Ngoài khả năng chống mài mòn với nước muối, nó còn phù hợp với tải nhiệt cao và lực lớn.

Đến các sản phẩm được sử dụng