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Neues Instrument misst strukturelle Integrität an Unterwasserpipelines

Die Nutzungsdauer von Offshore-Anlagen muss dringend verlängert und ihre teure Stilllegung hinausgezögert werden, aber nicht ohne gleichzeitig das Risiko für katastrophale Fehler möglichst klein zu halten. Ein EU-finanziertes Projekt will das mit einem schnellen, automatisierten, genauen und kosteneffizienten Testsystem ermöglichen.

Industrielle Technologien
Energie

Technische Inspektionen unter Wasser durchzuführen ist durch die schwierigen Arbeitsbedingungen in der Tiefsee, wie hohem Druck, niedrigen Temperaturen und extrem gefährlichen äußeren Einflüssen, eine Herausforderung. Bisher wurden Inspektionen von Pipelines und anderen Unterwasserstrukturen manuell von Tauchern ausgeführt. Doch aufgrund von Problemen für Gesundheit und Sicherheit, zu wenigen ausgebildeten Tauchern und hohen Kosten (sowohl in Form von Zeit als auch von Geld) haben Öl- und Gasunternehmen – mit Unterstützung durch Aufsichtsbehörden – die Zahl der Tauchgänge deutlich reduziert. Stattdessen greifen sie jetzt lieber auf geleaste oder gekaufte ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge zurück, die für zerstörungsfreie Prüfverfahren (ZfP) ausgestattet sind und entsprechende Inspektionen durchführen können. Im Projekt VERNE wurde nun ein ZfP-Messgerät entwickelt, das für verschiedene Typen von ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugen geeignet ist und zwei hochmoderne Komplementärtechnologien in sich vereint. Zum einen ermöglicht die Langstrecken-Ultraschallprüfung vom Prüfpunkt aus einen Langstreckenscan in beide Richtungen und zum anderen lassen sich bei der Defektcharakterisierung über einen Ultraschall-Normalprüfkopf hervorragende topografische Informationen gewinnen.

Fortschrittliche Technologie

Das kompakte, leichte ZfP-Messgerät ist modular aufgebaut und besteht aus einem Klemmbügel, einem hydraulischen System und einem Behälter mit den elektronischen Komponenten. Das VERNE-System lässt sich leicht mit dem Unterwasserfahrzeug verbinden. Dazu braucht man nur ein Ethernetkabel und einen standardmäßigen Fischschwanz-Griff am oberen Teil des Klemmbügels, der an den Führungsarm des Unterwasserfahrzeugs passt. Dank der zerstörungsfreien Ultraschalltechnologien erkennt VERNE Korrosion und Materialschäden an Unterwasserpipelines und kann die Wahrscheinlichkeit von Defekten weit im Voraus bestimmen. Das Inspektionsinstrument klammert sich an die Oberfläche der Pipeline und erkennt mit Hilfe der Langstrecken-Ultraschallprüfung vom Prüfpunkt aus bis zu 100 m in jede Richtung Defekte in der Leitung. Sobald ein Defekt gefunden wurde, wird der Klemmbügel genau an der beschädigten Stelle neu positioniert und der Ultraschall-Normalprüfkopf kann ihn dann dort im Detail charakterisieren. Beim Einsatz der Technologien von VERNE können externe und interne Oberflächen von Strukturen untersucht werden, ohne dass Korrosionsschutz- oder Foulingbeschichtungen vorher entfernt werden müssten. „Dadurch ergeben sich für die Eigentümer solcher Anlagen deutliche Kosteneinsparungen und gleichzeitig ein zentraler Wettbewerbsvorteil für Anbieter von Unterwasserdienstleistungen“, so der VERNE-Marketingleiter Knut Glorvigen vom norwegischen KMU Dacon.

Kosteneinsparungen

Im Projekt wurden unter anderem marinisierte Signalgeber und Prüfköpfe technologisch integriert und finalisiert sowie Rechnerkapazitäten geschaffen, damit im Meerwasser Signale mit hervorragender Stärke übertragen werden können, eine Datenübertragung an die Oberfläche möglich wird und fortschrittliche Fernsteuerungsmethoden zur Anwendung kommen können. „VERNE bietet bei Inspektionen eine wesentlich höhere Geschwindigkeit und Genauigkeit als andere Systeme, ist also für unsere Zielgruppe ein optimales System für die wirtschaftliche Nutzung ihrer Unterwasseranlagen“, erklärt Glorvigen. Als potenzieller Markt bietet sich für VERNE die Prüfung bei laufendem Betrieb sowie die regelmäßige Inspektion im Rahmen der Wartung und Instandhaltung von Anlagen an. „Bei solchen Inspektionen lassen sich normalerweise nur schwer Kosten sparen, weil Gesundheits- und Sicherheitsstandards eingehalten werden müssen. Aber VERNE kann unter den aktuellen Bedingungen hier deutliche Kosteneinsparungen bieten, da nur ein kleines ferngesteuertes Unterwasserfahrzeug gebraucht wird, statt eines Fahrzeugs mit voller Besatzung“, so Glorvigen. „VERNE kann also bestehende Technologien ersetzen.“ Zwar sind Öl und Gas, besonders in Bereich Unterwasserinspektion, die primären Zielmärkte für VERNE, doch es tun sich auch ergänzende sekundäre Anwendungsbereiche im Sektor der erneuerbaren Energien auf. VERNE wird vor allem auf dem Markt für den Unterwassertransport von Öl und Gas eine große Rolle spielen. „Es kann in einer Vielzahl von Branchen zum Einsatz kommen, zum Beispiel bei der Stilllegung von Öl- und Gasanlagen, im Bereich Offshore-Wind sowie beim Transport von Öl und Gas an die Küste“, betont Glorvigen.

Schlüsselbegriffe

VERNE, Unterwasser, Pipeline, Öl und Gas, ferngesteuertes Unterwasserfahrzeug, ZfP, Langstrecken-Ultraschallprüfung, strukturelle Integrität, Ultraschall-Normalprüfkopf

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