無人機(jī)在海洋油氣領(lǐng)域盡情遨游

編譯 ｜ 呂凡勝

無人機(jī)在海洋油氣領(lǐng)域盡情遨游

編譯 ｜ 呂凡勝

一度還是個(gè)新奇事物的無人機(jī)，現(xiàn)正快速成為近海油氣檢測眾多工具中不可或缺的一部分。

無人機(jī)（UAVs或drones）問世之后，海上工業(yè)很快就引進(jìn)了無人機(jī)開展外觀檢查任務(wù)。在當(dāng)今成本意識橫行的時(shí)代，無人機(jī)技術(shù)逐漸向人們展示了它的優(yōu)越性—高效、廉價(jià)、在準(zhǔn)備及運(yùn)輸過程中所需人員更少。在傳輸數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確的同時(shí)，無人機(jī)還可以提高安全性能，用戶們對此也是連連稱道。其中，馬士基石油公司很早就認(rèn)識到了無人機(jī)的優(yōu)勢，并在2013年將其用于海上檢查作業(yè)?！拔覀兛梢哉f是最早引進(jìn)無人機(jī)技術(shù)的公司之一，”馬士基石油公司英國業(yè)務(wù)設(shè)備和項(xiàng)目總監(jiān)Mark Fotheringham說，“那時(shí)，無人機(jī)市場還十分有限。”

無人機(jī)為馬士基石油在北海安裝所需的檢查類型提供了切實(shí)可行的替代方案，包括位于Gryphon、Maclure和Tullich油田的浮式采油、儲存和卸油（FPSO）裝置，以及負(fù)責(zé)處理Dumbarton、Balloch和Lochranza油田的Global Producer3。根據(jù)規(guī)定，石油公司需定期對火炬塔、儲罐內(nèi)部等難以進(jìn)入的區(qū)域進(jìn)行檢查。在使用無人機(jī)作業(yè)之前，對架設(shè)腳手架進(jìn)行檢查，或者在一些危險(xiǎn)區(qū)域雇用繩索技術(shù)人員都會耗費(fèi)大量時(shí)間。

與搭建腳手架相比，繩索檢查需要的人員少、耗費(fèi)的時(shí)間少，且能更好地進(jìn)入狹窄空間或難以到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行檢查。因此，如若繩索檢查在實(shí)際操作中可行，那么石油公司還是比較青睞這種方式的。Fotheringham表示，無人機(jī)將繩索檢查的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步放大。

他說，“繩索是一大進(jìn)步；在節(jié)約時(shí)間、精簡人員方面，無人機(jī)是又一重大進(jìn)步，無人機(jī)檢查只需一兩個(gè)人就可以完成”。

雙管齊下

兩年前，位于Gryphon的英國公司Cyberhawk Innovations，在運(yùn)轉(zhuǎn)的FPSO上首次利用無人機(jī)進(jìn)行了貨油艙檢查。

檢查任務(wù)由一位無人機(jī)飛行員、一位檢查工程師兩人完成，用時(shí)不到一天?！拔覀兺瑹o人機(jī)公司一直有十分緊密的合作，并建立了良好的合作關(guān)系，我們共同創(chuàng)新，提出新想法，開發(fā)、測試技術(shù)。”Fotheringham道。“在儲罐檢查之前，我們對無人機(jī)進(jìn)行了幾項(xiàng)技術(shù)調(diào)整和測試，這使無人機(jī)能夠在儲罐內(nèi)飛行，拍攝我們需要的視頻和圖像。”

馬士基石油公司已經(jīng)將無人機(jī)檢查計(jì)劃擴(kuò)展Gryphon和GlobalProducer 3平臺上的26個(gè)油艙。Fotheringham指出，這項(xiàng)技術(shù)總體檢查效果良好，攝影機(jī)也已使無人機(jī)得到了大大改善。

但是，更詳細(xì)的檢查則需要無人機(jī)更長時(shí)間地近距離接觸檢查對象，但不一定是人體接觸。馬士基石油公司正在計(jì)劃一個(gè)更為詳細(xì)的油罐檢查，適時(shí)會有“爬行器”裝置（配有燈具、高清攝像機(jī)及其他設(shè)備）為無人機(jī)檢查作補(bǔ)充。馬士基石油稱這次嘗試為又一個(gè)“第一次”。

工作人員將引導(dǎo)爬行器沿著儲罐的垂直壁用超聲波探頭測量鋼板和加固物。檢查員將使用這些信息來檢查儲罐是否有腐蝕現(xiàn)象，如果有腐蝕，則需要對儲罐進(jìn)行修復(fù)工作。Fotheringham說：“我們將用爬行器來查看異常跡象，并進(jìn)行近距離的外觀檢查?！?/p>

爬行器和無人機(jī)各有千秋。無人機(jī)可以飛行，有更多的行動自由；而爬行器則可以從導(dǎo)線獲得電力，不需要額外的配置電池。因此，爬行器可以配備強(qiáng)光、長時(shí)間執(zhí)行任務(wù)。而無人機(jī)則靠的是電池，為了滿足燈光耗電的需要，無人機(jī)需要頻繁往返。

馬士基已經(jīng)利用無人機(jī)檢查了位于北海丹麥附近海域的Tyra Eas天然氣田火炬頭。在此之前，該項(xiàng)任務(wù)需要一架直升機(jī)與一位攝影師共同完成。Fotheringham介紹說，無人機(jī)能夠更近距離地接近火炬頭，并能夠收集更為詳細(xì)的外觀信息。

目前，馬士基已經(jīng)同DNV GL就驗(yàn)證無人機(jī)檢查達(dá)成合作。Fotheringham說，DNV GL和其他船級社“非常看重該技術(shù)”，“他們從中看到了好處，并且對我們的非常支持?！?/p>

應(yīng)用更加廣泛

馬士基石油公司現(xiàn)已推出了一項(xiàng)無人機(jī)技術(shù)的新項(xiàng)目，該項(xiàng)目類似于在線地圖服務(wù)（如Google）使用的衛(wèi)星圖像，將為其海上資產(chǎn)繪制詳細(xì)的3 D地圖。Fotheringham介紹稱，這些地圖將用于許多任務(wù)。例如，在裝置受到北海強(qiáng)暴風(fēng)雨襲擊后，當(dāng)工程師們在設(shè)計(jì)改進(jìn)計(jì)劃時(shí)，“落物”檢查就變得特別方便了。

“以前，我們會在惡劣天氣之后派一名船員調(diào)查裝置的受損情況。”在不久之后，該任務(wù)將由無人機(jī)代替執(zhí)行。檢查人員將把無人機(jī)收集到的數(shù)據(jù)同3D地圖進(jìn)行比對，借此可以發(fā)現(xiàn)裝置的受損情況，為進(jìn)一步檢查提供依據(jù)。隨著技術(shù)的推廣，海上工業(yè)將把無人機(jī)投入新的工作領(lǐng)域，更高效、更安全地為人類服務(wù)。

“一項(xiàng)技術(shù)，你使用得越多，就自然越能發(fā)現(xiàn)它更多的用處?！盕otheringham表示，無人機(jī)可用于卸貨作業(yè)、在FPSO和貨船間傳遞文件，或者借助FPSO的傳信繩索進(jìn)行卸貨作業(yè)。隨著無人機(jī)與日常作業(yè)間的聯(lián)系日益緊密，無人機(jī)飛行員未來很可能會成為海上作業(yè)員工的一員?！拔覉?jiān)信，總有一天，海上裝置上會配有專門的訓(xùn)練有素的無人機(jī)飛行員?！盕otheringham還說，無人機(jī)也可以是事故發(fā)生后的第一反應(yīng)者，或是搜救行動的關(guān)鍵一環(huán)。

市場需求將推動無人機(jī)制造商解決該技術(shù)目前的局限性，延長電池的續(xù)航時(shí)間，提高無人機(jī)的有效負(fù)載能力。隨著海上運(yùn)營商開始尋求任務(wù)自動化，減少現(xiàn)場人員數(shù)量并降低安全風(fēng)險(xiǎn)，這使得無人機(jī)的需求將會只增不減。