Os pontos de apoio dos robôs de inspeção desafiam a agitação do Mar do Norte

Como os robots trabalham permanentemente debaixo de água, os componentes devem ser resistentes à água do mar. Para além disso, os rolamentos são sujeitos a uma carga até 500 kg. Para que o tempo de paragem seja o mais longo possível, é necessário um rolamento resistente ao desgaste.

Com os rolamentos de polímero iglidur® J, a SubC encontrou uma solução muito resistente ao desgaste que funciona muito bem e de forma fiável em condições adversas. Devido ao facto de serem isentos de lubrificação, os rolamentos iglidur® podem ser utilizados debaixo de água sem perigo para o ambiente. Mesmo com as cargas ocorridas de 30 MPa em combinação com água salgada, não foi detectado qualquer desgaste significativo dos rolamentos após 200.000 ciclos.

As plataformas de perfuração são montadas em jaquetas - estruturas quadradas feitas de tubos de aço que são ancoradas no fundo do mar. Como parte da renovação, foi necessário efetuar um inventário. Qual é o estado dos tubos de aço - especialmente perto da superfície da água, na chamada zona de salpicos, onde a estrutura é suscetível à corrosão? No passado, os mergulhadores teriam saltado para a água para encontrar as respostas. Uma tarefa perigosa.

Um mergulhador compara a missão a uma "viagem na máquina de lavar". Para além disso, a tripulação, o equipamento e os navios de apoio são dispendiosos. Por isso, a Total partiu em busca de uma alternativa. A empresa encontrou o que procurava em Esbjerg. A cidade dinamarquesa no sudoeste da Jutlândia é a sede da SubC Partner - uma empresa especializada no desenvolvimento de tecnologias offshore. A SubC desenvolve, produz e opera o robot de lagartas para inspeção de tubos. Uma honra especial: O robô foi distinguido com um prémio de inovação da Total.

A esteira tem duas garras metálicas acionadas hidraulicamente com um total de 12 rolos que se prendem à estrutura de aço com uma pressão de contacto de 500 kg cada. O rastelo desloca-se à volta do tubo sobre 12 rolos. O movimento para a frente é semelhante ao de uma máquina de rastos: se quiser avançar, a garra traseira mantém o tubo no lugar. A garra dianteira empurra o tubo alguns centímetros para a frente, utilizando cilindros hidráulicos. De seguida, a garra dianteira puxa a garra traseira para trás. Isto permite ao robot chegar a qualquer ponto do tubo.

E o sistema de controlo? O robot pode ser movido através de um joystick. Fornece uma imagem em direto ao centro de comando através de seis câmaras. A partir daí, o operador controla também as ferramentas com que o robô pode ser equipado - principalmente um cortador de fio diamantado, que o robô utiliza para serrar e trazer para cima peças ou construções a serem modificadas na plataforma.

Ao contrário de um mergulhador, o robot rastejante não corre o risco de se ferir durante o seu trabalho. Mas a água salgada do mar continuou a ser um desafio para os engenheiros. Se os especialistas tivessem utilizado casquilhos metálicos nas articulações do robô, haveria um risco constante de corrosão e de paragens não planeadas.

Por isso, os engenheiros optaram por uma alternativa: casquilhos feitos de plásticos de alto desempenho iglidur®, que são produzidos pelo especialista em plásticos de movimento igus® de Colónia. "Graças aos casquilhos de plástico, já não temos de nos preocupar com a corrosão," explica Bjarne Lindquist, o engenheiro de design responsável na SubC Partner. E por isso não é surpresa que os engenheiros utilizem outro produto da igus®. O cortador de fio diamantado move-se em veios drylin®. "Graças a eles, podemos posicionar o cortador com precisão milimétrica."
 
E os componentes de plástico também não têm nada a esconder quando se trata de robustez. Os materiais de reforço são adicionados aos compostos de plástico, o que torna os casquilhos tão robustos que podem suportar pressões elevadas e cargas de borda. "A igus® desenvolveu os produtos de plástico de tal forma que são uma alternativa às alternativas de metal em aplicações industriais profissionais," diz Anders Riis Olesen, Consultor Técnico de Vendas da igus®. "Isso é ótimo." Os casquilhos também não necessitam de manutenção.

Como os lubrificantes sólidos estão integrados no material, é possível a operação a seco com baixos coeficientes de fricção - sem lubrificantes adicionais, como óleos e graxas. Por último, mas não menos importante, a SubC Partner foi capaz de reduzir os custos do robot de rastos. Isto deve-se ao facto de os casquilhos iglidur® serem até 40 por cento mais baratos do que os casquilhos metálicos.

Para provar a durabilidade dos seus materiais, a igus opera um laboratório de testes de 3.800 metros quadrados em®, onde mais de 15.000 testes de tribologia são efectuados todos os anos em 300 sistemas de teste. O material iglidur® Z utilizado pela SubC Partner também teve de provar a sua robustez neste laboratório. Os engenheiros rodaram um casquilho de plástico num eixo nitretado a gás do tipo ST52 - a uma velocidade de 0,01 metros por segundo e uma carga de 30 MPa. Mesmo após 200.000 ciclos, não foi possível medir qualquer desgaste significativo nos casquilhos ou no veio.

O resultado foi diferente para os casquilhos metálicos. Os engenheiros cancelaram o teste após apenas 35.000 ciclos. O desgaste nos casquilhos era demasiado elevado e os danos no veio demasiado graves. iglidur® Z foi especialmente desenvolvido para uma vida útil máxima em condições extremas. Para além da sua resistência ao desgaste da água salgada, também é adequado para cargas térmicas elevadas e forças elevadas.

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