I robot per l’ispezione nell’industria petrolifera e del gas migliorano efficienza e sicurezza
Il monitoraggio dello spessore si riferisce alla misurazione di routine dello spessore del materiale di apparecchiature quali tubazioni, condutture, recipienti a pressione o serbatoi. Misurazioni accurate dello spessore ai fini del controllo della corrosione sono fondamentali per l’integrità dei componenti degli impianti petroliferi e del gas: materiali suscettibili, esposizione a un ambiente corrosivo e sollecitazioni superiori a una determinata soglia possono causare il degrado di componenti critici. La formazione di cricche sotto tensione può provocare pericolosi incidenti da esplosione di gas che incidono negativamente sulla sicurezza umana e ambientale, oltre che sull’integrità e sul tempo di attività degli impianti.
I robot per l’ispezione cambiano in meglio l’industria del petrolio e del gas
Il progetto HYFLIERS, finanziato dall’UE, ha presentato tecnologie robotiche per ridurre i costi e i rischi dell’attuale ispezione umana negli impianti di produzione. Le tecnologie sono state convalidate in applicazioni di ispezione delle tubature, ma gli sviluppi del progetto potrebbero essere applicati anche ad altri settori, potrebbe essere applicato anche ad altri settori, tra cui quello della produzione di energia o dell’edilizia. «Nel contesto di HYFLIERS, abbiamo sviluppato e collaudato i primi prototipi robotici aereo-terra con un braccio robotico articolato iper-ridondante e leggero. Caratterizzato da numerosi gradi di libertà, il braccio è dotato di un sottosistema di rilevamento per le ispezioni e di un’unità di supporto a terra che garantisce ispezioni efficienti e sicure nei siti industriali», osserva Juha Röning, docente presso l’Università di Oulu e coordinatore di HYFLIERS. Il sistema robotico è dotato di interfacce per la teleoperazione dei veicoli. Algoritmi avanzati per il rilevamento e l’evitamento automatico delle collisioni contribuiscono a garantire una guida, un posizionamento, un atterraggio e un rotolamento accurati su superfici limitate, come quelle delle tubazioni.
Due prototipi ibridi rivoluzionano le operazioni nel settore petrolifero e del gas
In primo luogo, i ricercatori hanno sviluppato un robot mobile ibrido in grado di decollare, volare, atterrare e muoversi lungo una tubazione per eseguire le ispezioni richieste dagli utenti finali. «Questo sistema è composto da un velivolo adattato all’ambiente industriale e da un veicolo satellite semovente in grado di strisciare lungo la tubazione con i sensori montati a bordo», spiega Röning. «Il lander è la piattaforma aerea che posiziona il satellite sulla tubazione di destinazione. Questo sistema non è stato concepito con capacità di ispezione; tuttavia, è essenziale per il trasporto e il dispiegamento del satellite ispettore sulla tubazione. Successivamente, il satellite si muove lungo condotti e tubi a gomito di diametro compreso tra 200 e 500 mm utilizzando ruote magnetiche. Queste ultime contribuiscono a mantenere la forza di attrazione tra il condotto magnetico e la sonda a rullo a doppio cristallo che esegue l’ispezione», aggiunge Röning. L’altra attività del progetto ha riguardato la progettazione di un braccio robotico leggero dotato di un sistema di sonde a ultrasuoni e di una telecamera miniaturizzata. Questo sistema modulare, composto dal sistema aereo, dal linker magnetico e da diversi componenti aggiuntivi, è in grado di atterrare su condotti non magnetici e di ispezionare rack di tubi. Il braccio porta il sensore sul suo attuatore finale sul sito di ispezione, ma il veicolo può anche strisciare sul tubo. La stabilità del sistema robotico sul tubo è ottenuta controllando l’inclinazione dell’elica e spostando il centro di gravità del sistema. Gli sviluppi di HYFLIERS dovrebbero contribuire in larga misura a migliorare la sicurezza negli impianti di produzione, come quelli del petrolio e del gas. Il progetto ha dato vita a Neabotics, uno spin-off dell’Università di Napoli Federico II specializzato in sistemi robotici personalizzati per l’ispezione e la manutenzione.
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