編譯 ｜ 呂凡勝

無人機在海洋油氣領(lǐng)域盡情遨游

編譯 ｜ 呂凡勝

一度還是個新奇事物的無人機，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（UAVs或drones）問世之后，海上工業(yè)很快就引進了無人機開展外觀檢查任務(wù)。在當(dāng)今成本意識橫行的時代，無人機技術(shù)逐漸向人們展示了它的優(yōu)越性—高效、廉價、在準(zhǔn)備及運輸過程中所需人員更少。在傳輸數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確的同時，無人機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識到了無人機的優(yōu)勢，并在2013年將其用于海上檢查作業(yè)?！拔覀兛梢哉f是最早引進無人機技術(shù)的公司之一，”馬士基石油公司英國業(yè)務(wù)設(shè)備和項目總監(jiān)Mark Fotheringham說，“那時，無人機市場還十分有限?！?/p>

無人機為馬士基石油在北海安裝所需的檢查類型提供了切實可行的替代方案，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)部等難以進入的區(qū)域進行檢查。在使用無人機作業(yè)之前，對架設(shè)腳手架進行檢查，或者在一些危險區(qū)域雇用繩索技術(shù)人員都會耗費大量時間。

與搭建腳手架相比，繩索檢查需要的人員少、耗費的時間少，且能更好地進入狹窄空間或難以到達的區(qū)域進行檢查。因此，如若繩索檢查在實際操作中可行，那么石油公司還是比較青睞這種方式的。Fotheringham表示，無人機將繩索檢查的優(yōu)勢實現(xiàn)了進一步放大。

他說，“繩索是一大進步；在節(jié)約時間、精簡人員方面，無人機是又一重大進步，無人機檢查只需一兩個人就可以完成”。

雙管齊下

兩年前，位于Gryphon的英國公司Cyberhawk Innovations，在運轉(zhuǎn)的FPSO上首次利用無人機進行了貨油艙檢查。

檢查任務(wù)由一位無人機飛行員、一位檢查工程師兩人完成，用時不到一天。“我們同無人機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)?！盕otheringham道?！霸趦迿z查之前，我們對無人機進行了幾項技術(shù)調(diào)整和測試，這使無人機能夠在儲罐內(nèi)飛行，拍攝我們需要的視頻和圖像?！?/p>

馬士基石油公司已經(jīng)將無人機檢查計劃擴展Gryphon和GlobalProducer 3平臺上的26個油艙。Fotheringham指出，這項技術(shù)總體檢查效果良好，攝影機也已使無人機得到了大大改善。

但是，更詳細的檢查則需要無人機更長時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劃一個更為詳細的油罐檢查，適時會有“爬行器”裝置（配有燈具、高清攝像機及其他設(shè)備）為無人機檢查作補充。馬士基石油稱這次嘗試為又一個“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，則需要對儲罐進行修復(fù)工作。Fotheringham說：“我們將用爬行器來查看異常跡象，并進行近距離的外觀檢查?！?/p>

爬行器和無人機各有千秋。無人機可以飛行，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，爬行器可以配備強光、長時間執(zhí)行任務(wù)。而無人機則靠的是電池，為了滿足燈光耗電的需要，無人機需要頻繁往返。

馬士基已經(jīng)利用無人機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，該項任務(wù)需要一架直升機與一位攝影師共同完成。Fotheringham介紹說，無人機能夠更近距離地接近火炬頭，并能夠收集更為詳細的外觀信息。

目前，馬士基已經(jīng)同DNV GL就驗證無人機檢查達成合作。Fotheringham說，DNV GL和其他船級社“非?？粗卦摷夹g(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)已推出了一項無人機技術(shù)的新項目，該項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，在裝置受到北海強暴風(fēng)雨襲擊后，當(dāng)工程師們在設(shè)計改進計劃時，“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)將由無人機代替執(zhí)行。檢查人員將把無人機收集到的數(shù)據(jù)同3D地圖進行比對，借此可以發(fā)現(xiàn)裝置的受損情況，為進一步檢查提供依據(jù)。隨著技術(shù)的推廣，海上工業(yè)將把無人機投入新的工作領(lǐng)域，更高效、更安全地為人類服務(wù)。

“一項技術(shù)，你使用得越多，就自然越能發(fā)現(xiàn)它更多的用處。”Fotheringham表示，無人機可用于卸貨作業(yè)、在FPSO和貨船間傳遞文件，或者借助FPSO的傳信繩索進行卸貨作業(yè)。隨著無人機與日常作業(yè)間的聯(lián)系日益緊密，無人機飛行員未來很可能會成為海上作業(yè)員工的一員?！拔覉孕牛傆幸惶?，海上裝置上會配有專門的訓(xùn)練有素的無人機飛行員?！盕otheringham還說，無人機也可以是事故發(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制造商解決該技術(shù)目前的局限性，延長電池的續(xù)航時間，提高無人機的有效負載能力。隨著海上運營商開始尋求任務(wù)自動化，減少現(xiàn)場人員數(shù)量并降低安全風(fēng)險，這使得無人機的需求將會只增不減。