Lejepunkter i inspektionsrobotter trodser den barske Nordsø

Da robotterne arbejder permanent under vandet, skal komponenterne være modstandsdygtige over for havvand. Desuden udsættes lejerne for en belastning på op til 500 kg. For at opnå den længst mulige nedetid er det nødvendigt med et slidstærkt leje.

Med iglidur® J polymerlejer har SubC fundet en meget slidstærk løsning, der fungerer godt og pålideligt under barske forhold. Fordi de er smørefri, kan iglidur® lejerne bruges under vand uden fare for miljøet. Selv med de forekommende belastninger på 30 MPa i kombination med saltvand kunne der ikke registreres noget væsentligt slid på lejerne efter 200.000 cyklusser.

Boreplatforme er monteret på jackets - firkantede strukturer lavet af stålrør, som er forankret i havbunden. Som en del af renoveringen skulle der laves en opgørelse. Hvordan er stålrørenes tilstand - især nær vandoverfladen i den såkaldte splash-zone, hvor strukturen er udsat for korrosion? Tidligere ville dykkere have sprunget i vandet for at finde svarene. En farlig opgave.

En dykker sammenligner missionen med en "tur i vaskemaskinen". Desuden er mandskab, udstyr og hjælpefartøjer dyre. Total gik derfor på jagt efter et alternativ. Virksomheden fandt, hvad den ledte efter i Esbjerg. Den danske by i det sydvestlige Jylland er hovedkvarter for SubC Partner - en virksomhed, der har specialiseret sig i udvikling af offshore-teknologier. SubC udvikler, producerer og driver robotcrawleren til inspektion af rør. En særlig hæder: Robotten blev hædret med en innovationspris fra Total.

Crawleren har to hydraulisk drevne metalkloer med i alt 12 ruller, der klemmer om stålkonstruktionen med et kontakttryk på 500 kg hver. Crawleren bevæger sig rundt om røret på 12 ruller. Den fremadrettede bevægelse svarer til en larvefodsbevægelse: Hvis den vil bevæge sig fremad, holder den bageste klo røret på plads. Den forreste klo skubber et par centimeter fremad ved hjælp af hydrauliske cylindre. Den forreste klo trækker derefter den bageste klo tilbage. På den måde kan robotten nå et hvilket som helst punkt på røret.

Og styresystemet? Crawleren kan bevæges ved hjælp af et joystick. Den leverer et live-billede til kommandocentralen via seks kameraer. Derfra styrer operatøren også de værktøjer, som robotten kan udstyres med - primært en wire-diamantskærer, som robotten bruger til at save dele eller konstruktioner af og bringe dem op, så de kan ændres på platformen.

I modsætning til en dykker risikerer robotcrawleren ikke at komme til skade under arbejdet. Men det salte havvand var stadig en udfordring for ingeniørerne. Hvis eksperterne havde brugt metalbøsninger i robottens led, ville der have været en konstant risiko for korrosion og uplanlagt nedetid.

Ingeniørerne valgte derfor et alternativ: bøsninger lavet af iglidur® højtydende plast, som produceres af bevægelsesplastspecialisten igus® fra Köln. "Takket være plastbøsningerne behøver vi ikke længere at bekymre os om korrosion," forklarer Bjarne Lindquist, den ansvarlige konstruktionsingeniør hos SubC Partner. Og så kommer det ikke som nogen overraskelse, at ingeniørerne bruger et andet igus® produkt. Tråddiamantskæreren bevæger sig på drylin® lineære akser. "Takket være dem kan vi placere fræseren med millimeterpræcision."
 
Og plastkomponenterne har heller ikke noget at skjule, når det gælder robusthed. Plastforbindelserne er tilsat forstærkende materialer, som gør bøsningerne så robuste og stærke, at de kan modstå høje tryk og kantbelastninger. "igus® har udviklet plastprodukterne i en sådan grad, at de er et alternativ til metalalternativer i professionelle industrielle applikationer," siger Anders Riis Olesen, teknisk salgskonsulent hos igus®. "Det er jo fantastisk." Bøsningerne er også vedligeholdelsesfrie.

Da faste smøremidler er integreret i materialet, er tør drift med lave friktionskoefficienter mulig - uden yderligere smøremidler som olie og fedt. Sidst, men ikke mindst, var SubC Partner i stand til at reducere omkostningerne til robotcrawleren. Det skyldes, at iglidur® -bøsningerne er op til 40 procent billigere end metalbøsninger.

For at bevise materialernes holdbarhed driver igus et 3.800 kvadratmeter stort testlaboratorium på®, hvor der hvert år udføres over 15.000 tribologitests på 300 testsystemer. Det iglidur® Z-materiale, der blev brugt af SubC Partner, måtte også bevise sin robusthed der. Ingeniørerne drejede en plastbøsning på en gasnitreret aksel af typen ST52 - med en hastighed på 0,01 meter pr. sekund og en belastning på 30 MPa. Selv efter 200.000 cyklusser kunne der ikke måles noget nævneværdigt slid på bøsningerne eller akslen.

Resultatet var anderledes for metalbøsningerne. Ingeniørerne afbrød testen efter blot 35.000 cyklusser. Sliddet på bøsningerne var for stort og skaderne på akslen for alvorlige. iglidur® Z er specielt udviklet til maksimal levetid under ekstreme forhold. Ud over sin slidstyrke over for saltvand er den også velegnet til høje termiske belastninger og store kræfter.

Til de anvendte produkter