Este artigo explora como os ROVs são essenciais para inspeções em FPSOs. De acordo com relatórios de 2015, cerca de 20% do petróleo bruto global e 30% da produção de gás ocorrem offshore. Com 57% da energia mundial proveniente de petróleo e gás, manter as estruturas críticas para esses métodos de energia é vital. Não apenas a interrupção da produção, que resultaria em escassez de energia e teria profundas implicações em todo o mundo, mas qualquer vazamento não detectado nas estruturas offshore poderia levar a um desastre ambiental. A inspeção rotineira de estruturas de perfuração e armazenamento offshore, bem como risers flexíveis, produção, suporte e dutos de injeção de gás é a melhor defesa contra interrupções ou derramamentos.
Então, como é o futuro do petróleo & gás offshore?
FPSOs, FSOs e FLNGs
Um FPSO (Floating Production Storage and Offloading) é um navio que flutua perto de um campo de petróleo offshore para armazenar e processar petróleo bruto até que possa ser transferido para refino. Se o navio foi construído sem a capacidade de processar petróleo ou gás, ele é chamado simplesmente de navio FSO (Floating Storage and Offloading). Esses veículos são principalmente petroleiros reaproveitados e são úteis como um método de transporte sem instalação de tubulação. O equivalente para gás natural é chamado de navio FLNG (Floating Liquid Natural Gas).
BENEFÍCIOS DAS INSPEÇÕES REMOTAS EM FPSOs
Mobilidade – Lançar um navio em vez de uma plataforma oferece aos proprietários a flexibilidade para realocação uma vez que a fonte de hidrocarbonetos é esgotada ou atinge o platô. Além disso, essa mobilidade pode ajudar a prolongar a vida útil do ativo, já que eles podem mudar de local para evitar condições climáticas severas.
Capacidades em águas profundas – A instalação de tubulações submarinas torna-se mais complexa à medida que a profundidade do oceano aumenta. Como o petróleo/gás pode ser armazenado, processado e descarregado diretamente no navio, os FPSOs são ideais para operações de perfuração em ambientes de águas profundas, uma situação cada vez mais comum na América do Sul e Ásia.
Minimizar Custos de Abandono – Requerendo infraestrutura mínima para transferir o petróleo de locais offshore para refinarias, a utilização de um FPSO reduz o impacto econômico e ambiental, bem como o comprometimento de tempo e recursos quando um local é desativado.
QUAIS SÃO OS COMPONENTES SUBMERSOS DE UM FPSO?
Embora os FPSOs sejam embarcações complexas, com inúmeras características e componentes para produção e descarga de petróleo/gás, para este artigo, o foco será nos ativos submersos. Então, vamos começar.
Casco
Assim como qualquer navio offshore, o casco se refere à parte externa de um FPSO. Embora uma porção do casco sempre permaneça acima da superfície, toda a parte inferior e as seções inferiores dos lados sempre ficarão abaixo do nível da água.
Sistema de ancoragem
O sistema de ancoragem geralmente consistirá em uma variedade de âncoras, cabos e conectores. Eles servem para manter a estação do FPSO no mar, a fim de produzir e armazenar petróleo/gás com segurança e eficácia.
Risers
Os risers se referem a tubulações que conectam o FPSO ao equipamento subaquático. Os “risers flexíveis” são as tubulações multipropósito que conectam o navio às estruturas de produção (como Plets e Plems) ou às tubulações rígidas no nível no fundo do mar. Eles são construídos de materiais flexíveis que permitem que o FPSO se mova sem danificar ou desconectar os risers.
COMO SÃO INSPECIONADOS OS COMPONENTES SUBMARINOS DE UM FPSO?
Como identificado no artigo de 2013 ‘Offshore Dry-Docking of FPSOs: A Response to Industry Needs‘, FPSOs são geralmente projetados para uso contínuo por 25 anos, no entanto, a realidade mostrou que, embora projetados com critérios rigorosos, problemas de manutenção estrutural e do casco tornaram-se aparentes após períodos prolongados, subsequentemente, provocando ações corretivas ou extensas campanhas de manutenção offshore.
Os métodos tradicionais de inspeção de um FPSO, como o dique seco, não só têm custos elevados, como também retiram o navio de serviço durante a inspeção. Métodos de dique seco offshore estão sendo desenvolvidos e, embora permitam que o FPSO permaneça conectado a um poço ou local de produção, os custos e as complicações de agendamento para solicitar um navio de transporte pesado são substanciais.
Alternativamente, inspeções subaquáticas em vez de docagem a seco (UWILD) podem ser realizadas enquanto o FPSO está em operação. Esse método de inspeção mantém o FPSO no local e é realizado por meio de equipes de mergulho comercial, ROVs ou uma combinação de ambos. À medida que os ROVs tornam-se mais hábeis a operar em condições offshore, está se tornando cada vez mais comum que unidades de classe de observação sejam adquiridas e mantidas no local para inspeções rápidas ou avaliação de danos.
ROVs E DRONES PARA INSPEÇÕES SIMPLES E RÁPIDAS
Como alternativa aos mergulhadores, os ROVs são um método reconhecido para realizar inspeções UWILD. Tradicionalmente, ROVs de classe de trabalho seriam necessários para realizar essas inspeções, devido às condições rigorosas dos ambientes de mar aberto. Essas unidades são equipamentos extremamente grandes, exigindo um guindaste para movimenta-lo, treinamento extensivo para operar, podem ter dificuldades para trabalhar em águas rasas e podem custar de centenas de milhares de dólares a alguns milhões. Isso resolve preocupações com conflitos de agendamento e segurança de equipes de mergulho comerciais, no entanto, possuir e implantar esses ROVs de classe de trabalho ainda é complexo e caro.
Por outro lado, os ROVs de classe de observação são muito menores do que seus homólogos de classe de trabalho, e muitas vezes podem ser manuseados por um único operador. Os avanços na entrega de energia e durabilidade da bateria, e na estabilização do ROV, através de add-ons como sensores USBL e DVL, permitiram que esses ROVs menores entregassem inspeções visuais de alta qualidade em um pacote muito mais gerenciável. Além disso, os ROVs modernos de classe de observação são capazes de integrar ferramentas como sondas de espessura, sonares de imagem e garras manipuladoras para fornecer capacidades de trabalho além da inspeção.
ESTUDO DE CASO: INSPEÇÃO DE FPSO
*Por motivos de privacidade, não podemos divulgar o nome ou localização da empresa desta inspeção específica.*
O cenário
Recentemente, ROVs da Deep Trekker foram adquiridos para realizar inspeções em FPSOs. Tradicionalmente, essa empresa utilizava equipes comerciais de mergulho para inspecionar, limpar e realizar trabalhos em seus risers flexíveis. Embora eficazes na realização de tarefas de manutenção enquanto mantinham o navio em operação, o cliente buscava métodos alternativos para realizar inspeções seguras, rápidas e econômicas.
Equipamento utilizado
A Deep Trekker foi selecionada graças aos seus projetos de nível comercial que são verdadeiramente portáteis. Para realizar inspeções offshore em condições adversas, a equipe decidiu adiquirir o ROV PIVOT, a opção mais compacta das seis opções de propulsor da Deep Trekker. Como a clareza da água não era uma preocupação, eles conseguiram utilizar o sistema de câmera principal como a principal ferramenta de inspeção, em vez de um sonar de imagem.
Os Resultados
Utilizando o PIVOT, os inspetores do FPSO conseguiram verificar a integridade estrutural de todos os ativos desejados em cada riser (conectores, enrijecedores à flexão – bend stiffeners, linhas de tensão e anodos) em condições de água adversas e profundidades de até 45 metros. Durante a inspeção, identificaram níveis preocupantes de crescimento marinho, incluindo o “Coral Sol”, uma espécie invasora de coral da Ásia que se alimenta de populações nativas de algas marinhas.
Uma das principais vantagens citadas foi a rapidez com que a inspeção foi realizada. “Um mergulhador leva 3 dias para realizar uma inspeção completa em um único riser flexível, mas com o ROV fomos capazes de inspecionar vários risers flexíveis em um único dia”. Embora os mergulhadores sejam mais capazes de realizar tarefas de limpeza ou manutenção, o uso de um ROV para inspeções rápidas, seguras e eficazes permite obter informações sobre as condições do ativo. Isso permite que as equipes de mergulho sejam recrutadas apenas quando necessário e tenham metas mais específicas e ferramentas apropriadas para trabalhar nos problemas identificados.
ESCOLHENDO ROVS DEEP TREKKER PARA INSPEÇÕES FPSO
Portabilidade
Os ROVs e controladores da Deep Trekker operam por meio de baterias Li-ion em vez de energia direta na superfície. Este método de alimentação permite uma maior mobilidade e capacidades de trabalho remoto aprimoradas, já que nenhum gerador é necessário para operação.
“99% das localizações offshore são acessadas por helicóptero. Ser capaz de voar com os veículos economiza muito tempo em vez de enviar a unidade”, afirmou um dos funcionários envolvidos.
Câmera giratórias e plataformas de ferramentas
Muitos ROVs nesta classe de tamanho operam por meio de sistemas de câmera fixa. O ROV PIVOT utiliza uma câmera giratória de 220 graus, que fornece ângulos de visualização ideais em quase qualquer cenário. Isso é extremamente útil para inspecionar FPSOs e outros ativos offshore onde os pilotos estarão navegando por ambientes complexos e pode ser difícil manter uma posição fixa. Além disso, a plataforma de ferramentas pode girar mais de 90 graus e opera separadamente do módulo de câmera para obter mais flexibilidade e controle.
Capacidades Offshore em um pacote compacto
Seis poderosos propulsores e um design robusto e hidrodinâmico, juntamente com integrações inteligentes com nosso software interno “BRIDGE”, permitem que o ROV PIVOT enfrente correntes substanciais. Isso fornece uma plataforma estável para gravações suaves, mesmo em condições adversas.
“ROVs mais baratos/leves não poderiam passar pela primeira camada de ondulação em situações semelhantes, você precisa ter um sistema mais robusto”, explicou um dos funcionários, “O pior que experimentamos foi uma ondulação de 3 metros, com corrente de 3,5 nós de acordo com as leituras do navio de apoio, e fomos capazes de inspecionar nessas condições”. A capacidade do PIVOT de auto-estabilização a correntes verticais e horizontais permite um vídeo mais suave em condições adversas.
Fácil de usar
Os ROVs Deep Trekker operam todos por meio de controladores portáteis integrados ao software BRIDGE. Esses controladores se parecem a um controle de videogame, oferecendo aos pilotos uma curva de aprendizado curta. A tela de 7 polegadas é integrada para exibir informações visuais, sonares e de localização GPS, seja como uma configuração de picture-in-picture(PIP) ou alternando entre visualização em tela cheia.
Além disso, os operadores podem se conectar a monitores ou laptops para obterem displays maiores, ou ao microfone embutido para narrar inspeções. Os controladores da Deep Trekker também possuem uma variedade de configurações personalizadas para entradas de controle, configurações de câmera/tela, dados de trabalho e muito mais.
Se precisar de ajuda para encontrar a tecnologia certa para suas missões, entre em contato com nossa equipe de especialistas em robótica para encontrar a opção certa para sua aplicação e orçamento.
