Subsea mühendisliği, montaj teknolojisinin sınırlarını zorlar. 3000 metrede iyi bir önkoşul sağlamak, bir intihar türbinine bir sensör paketi monte etmek veya boru hattı tamir etmek, bağlantı kurmak için bir boru hattını kullanmak, hidrostatik baskı, agresif tuzlu su korozyonu ve biyolojik fouling – tüm erişimli kanallar için kullanılabilirken, bu kısıtlamalar kendi sağlık alanlarına katlanarak, bu makaleye katıldı.

Subsea Neden Farklı Bir Yaklaşım Talep Ediyor

Havadaki hızlı bir sorun çoğu endüstri için çözüldü: bir not seçin, tork uygulayın ve periyodik olarak incelenebilir.Sualtı, her değişken değişiklik. birincil meydan okuma korozyondur.Deniz suyu, her 10 metre derinlikte bir atmosfere kadar, galvanic korozyonu dramatik bir şekilde azaltılır ve tek bir metal sınıfı bile oksijenli basınç ile ısıtılabilir.

Access constraints eşit derecede şiddetlidir. Divers, douration dalışı ile yaklaşık 300 metreye kadar çalışabilir, ancak maliyet ve güvenlik endişeleri, tam robot müdahalesine doğru operasyonlara yol açıyor.Bu derinlikten öte, uzaktan kumandalı araçlar (ROVs) ve otonom sualtı araçları (AUVs) tek seçenek değildir. Doğrudan insan tactile geri bildirim veya ağır manuel araçlama gerektiren herhangi bir bağlantı da pratik değildir.

Biyolojik Fouling ve Etkisi

Barnacles, musseller ve biyofilm-form bakteriler gibi deniz organizmaları, karmaşık yataklardan gelen yüzeylere zemin katlanabilir, yerelleştirilmiş korozyonu hızlandıran ve fiziksel olarak sıkışık parçaları hızlandıran bir aerasyon hücreleri oluşturabilir. tropikal sularda, biyofouling, 30 cm doların üzerinde durabilir, burying cıvataları ve arayüzleri uzun süreli yatakları kaldırarak önyüklemeli.Profesyonel dağıtım için tasarlanmış altmış yüzeyler.Profesyonel dağıtımlar, bakır bazlı foul bazlı foul-dönüşümleri ve el-dönüşümleri, ve cömert temizlemeler artık mekanik olarak temizlemeleri engellemeli.

Geleneksel Bolting ve onun Frontiers

Konvansiyonel cıvata, alt denizlerin arka kemiği olmaya devam ediyor, ancak büyük ölçüde gelişmiştir. Yüksek güçlü karbon çelik cıvataları korozyona dayanıklı kaplamalarla yalnızca katodik korumanın güvenilir bir şekilde muhafaza edilebilir.Inconel 718 ve Monel K-500 gibi hassas alaşımlar en agresif koşullar için belirtilmiştir, özellikle de hidrojen embritonlarından kaynaklanan bir riskin korunması için.

Preload yönteminin kendisi rafine edilmiştir. Geleneksel tork wrench sıkılaştırma, sürtünme varyasyonları nedeniyle fikrete önemli bir saç teli tanıtıyor. Subsea mühendisleri giderek hidrolik gerginlike güveniyor, bir hidrolik silindir ile aksi halde genişletiliyor ve fındık baskı yapmadan önce parmak izi çalıştırıyor.Bu yaklaşım tekrarlanabilir, hesaplanabilir bir önyükleme sağlar ve ısıtılabilir strese sahiptir, yorgunluk yaşamı geliştirmek için başka bir ileri tekniktir.

Thread manion ve Anti-Galling Measures

Subsea'de, iplik galing – özellikle de austenitic paslanmaz çelik ve nikel alaşımları ile – yük altında salıverilen yağlayıcıları ve aracı hasarlarını ayırt etmeye yol açıyor. Modern uygulamalar, molybdenum disulfide ile seramik dolguları birleştiren iplik bileşikleri belirtir ve kontrollü koşullar altında üniformalı tutma süresini azaltır. Bazı operatörler yük altında salıverilen yağlayıcı yağlar ile çalışır ve tutarsız tutma ihtiyacını ortadan kaldırır.

Uzun Süreli Dürüstlüğün Malzeme Yeniliği

Malzeme bilimi, 40 yıllık tasarım yaşamlarını minimum katodik-korunma ile koruyabilen taşıyıcıları, özellikle Grade 5 (Ti-6Al-4V) ve Grade 23, yüksek su korozyonuna ve yüksek bir güç-toğallık oranına sahip olmak, düşük esneklik için aynı yük için önemli olacaktır, bir titanyum cıvata, stresin bir çelikten daha az stres altında olacaktır, stres-küreme riskini azaltır.

Termoplastik ve kompozit taşıyıcılar, yapısal olmayan rollerde ve deniz yenilenebilir enerji sektöründeki rollerde trafiğe sahip olurlar. Cam-fiber-reinforced naylon veya PEEK bağlantıcıları herhangi bir metalik galvanic çift ve hassas sensörlere şeffaftır, bu da hassas sensörlere karşılaştırılabilir. Talep edilen yapısal uygulamalar için seramik-matrix kompozit taşıyıcılar, betonarmeye karşı test edilir.

Başka bir zemin kırılmış alan, işlevsel olarak derece not edilen malzemelerin kullanımıdır. Yavaş yavaş maruz kalan yüzeydeki korozyona dayanıklı bir alaşımdan yüksek güçlü bir çelik çekirdeğine geçiş yaparak, bir bağlantı hattının hem de paketleme ve üretim tekniklerinin en iyi özelliklerini birleştirebilirsiniz.

Hidrojen Embrittlement Mitigation

Kedi koruma altında çalışan Deepwater taşıyıcıları, hidrojen embrittlement'a karşı hassastır ve özellikle 800 MPa'nın üzerindeki güç seviyelerinin üzerindeki düşükhidrojen kaplama proseslerini (örneğin, mekanik kaplama, çinko-nickel elektrotsal), sour hizmetini kaldırmak için fırınlar sağlar ve şimdi tüm kritik denizlerin içine yerleştirilen elektrotoksit koruma sensörlerinin kullanılmasıyla bu gerekliliklerini genişletir.

Hidrolik, pnömatik ve Açıklama

Hidrolik ve pnömatik bağlantı sistemleri alt deniz yapımında yaygın olarak kullanılır çünkü ROV'nin kendi hidrolik devreleri aracılığıyla teslim edilebilirler. Kontrol sistemi, tam olarak hedef yük olmadan, statik bir alt deniz hidrolik vakumlu bir vakumludur.Plattif sistemler, aynı şekilde çalışır ve basınçlı yağ kullanır - yüksek çözünürlükte teslim edilirler; yüzey destekli hidrojen veya hava kuvvetleri aracılığıyla teslim edilirler; tam olarak şarj edilebilir bir kuvvetle ısıtılabilir.

Acil onarımlar ve kalıcı borular için, patlayıcı dövme ve sualtı patlayıcı kaynağı değerli bir şekilde kanıtlandı. Bir patlayıcı yığınlamada, bir şarj boru hattına bir metal-metal mühür ve iki milisaniye arasında bir mekanik araklama oluşturmak için daha ileri gider.Bu yöntem, kontrol edilen patlamanın etkisi altında, kontrollü bir patlamanın etkisi altında bile, metalik bir bağıntıları ortadan kaldırmak için rutin olarak kullanılabilir.

Soğuk-Formed ve Friction Stir Bağlantılar

Başka gelişen teknik soğuk bilgilendirici bir sürünlemedir, bir hidrolik veya mekanik kolle, ısı veya patlayıcı olmadan bir delikli bir pime sıkıştırılır. Bu yöntem, alt deniz tamponları ve boru hatlarının sonları ilerleyicileri sağlar.Bu yöntemler, Hidrokarbon ortamlardaki sıcak çalışma riskini azaltır.

Uzaktan kumanda ve Otomatik Hızlılaştırma

Oturma alt deniz araçları ve otonom müdahaleye doğru hareket, otomasyona hızlanıyor. Modern iş sınıfı ROVs, bir alt deniz panelinde bile bir araçla önceden yüklenmiş bir makineli operasyonlar kullanarak bir dizi kanalda, fındıklar ve denetim kameraları takip etmek için programlanabilir.Bu sistemler, otomatik olarak, anahtarlamalı sensörler ve makine vizyonu kullanarak aracı otomatik olarak veya suları tespit etmek için programlanabilir.For again tasks such as protect a subsea tree, flange on a sublangt, the car skid can be schedule to follow a star-threading.

Önemli bir gelişme, bir ROV sıcak bıçaklama veya serbest bırakma için verilen açık toplan aletlerin dağıtımıdır. Bazı tasarımlarda, bir elektrik hareket cihazı toplanıcı, ve üst düzey kontrol odası ile iletişim akustik modem ile yapılır.Bu düzenleme normal bir şekilde bir ROV sıcak bıçakla birlikte, bir şarj işlemine bağlanır.

Otomatik bağlantı hücreleri aynı zamanda alt deniz fabrika konseptlerine entegre ediliyor, bu sistemlerin güvenilirliği Norveç Araştırma Konseyi ve ABD Enerji Bakanlığı tarafından finanse edilen uzun vadeli denemeler ile 10,7'den fazla dönüşüm elde etti.

ROV Interface Standartları

ROV aracı arabirimlerinin standartlaştırılması, özel kayakçılar için gerekli olanı azaltmıştır. ISO 13628-8 spesifikasyon, ortak hidrolik, elektrik ve mekanik bağlantılarını doğrudan ROV kontrol sistemi için doğru bir şekilde tanımlayabilme aracı.Bu standardın oluşturulması, farklı ROV sınıfları arasında değişebilmektedir, operatör envanter maliyetleri arasında.En son revizyonlar, sertifika durumunu ve kalibrasyon verilerini doğrudan ROV kontrol sistemine iletmenize olanak sağlayan bir dijital elhake protokolü bütünleştirir.

Akıllı Hızlıcılar ve Sensing

Bir bağlantı noktasının, veya mikro-electromechanical sistemi (MEMS) önyükleme, vibrasyon ve korozyon oranını ölçmeye yönelik bir yaklaşımla ilgili olarak, bir kablo ile eşin veya kablosuz olarak akustik veya telemetri ile eşanlamlı geçişin yapıldığına dair bir yaklaşımla, özellikle de bir şekilde şarj edilen bir yaklaşımla, şarj cihazına yönelik olarak, elektriksel olmayan bir şekilde yüklerin ve taşıyıcının geçişini gerektirdiğine dair bir yaklaşımla aktarıldığı şekilde aktarılmaktadır.

Bu akıllı bağlantıcılar, Meksika'nın derin su Körfezi'nde kritik bir şekilde kurulmaktadır. Komisyon sırasında toplanan bilgiler, daha sonraki okumalarla sağlık merkezini tespit etmek için karşılaştırılabilir ve önceden yapılan bir inceleme kampanyasına izin verir. Bazı sistemlerde, bir pastazoelektrik toplayıcısı, akışta sürekli izleme devrelerine yönelik baskı pulslarından gelen bir enerji toplar.

[FONT=0]DNV-ST-F101 Denizaltı Boru Sistemleri[Dönetici:0) standart şimdi, koşul tabanlı bir incelemenin kullanımı ile ilgili olarak, geleneksel denetim aralıklarına alternatif olarak kabul edilir ve denetim yetkilileri, her üç yıl boyunca geçerli bir başlangıçtan azaltılabilir.

Korozyon İzleme Kaplamaları

Ayrık sensörler ötesinde, bağlantı yüzeyinin kendisi bir algılama elemanı olabilir.Çeçmiş mikrokolüleri içeren kaplama sistemleri - prerode tercih eden çinko veya alüminyum şeritleri - derin su dağıtımını yeterince sağlam hale getirmek.

Test, Standartlar ve Kazanılan Derece

Hiçbir subsea taşıyıcı titiz bir nitelik olmadan dağıtılabilir. API 6A, API 17D ve ISO 13628, eğimli servisler dahil olmak üzere tasarım doğrulama testlerini tasarlarken, sıcaklık, ve hidrojen şarjı dahil olmak üzere, test tesisleri, 4.000 metrede baskı yapan hiperbaric odaları ve tam ölçekli ortak testler genellikle yorulmadan kaçınmak için milyonlarca yük döngüsü içerir.

Otomatik ve akıllı bağlantı sistemlerinin Kazanılan ve bağımsız olarak sistem entegrasyonu testlerini içerir.Fornebu'da bir ROV destekli gerilim cihazı, Norveç'te araç iniş alanının% 5'inde tekrarlanabilirlik göstermesi gerekir, hidrolik sızıntı veya sensör gibi başarısızlıklarla, alt deniz ekipmanları satıcılarında yapılan sistem entegrasyon testi - Fornebu'da Aker Solutions'ın test havuzu gibi - her zaman araç iniş bölgesinin tam bir alayı içerir.

Düzenleme organları giderek daha fazla bu tür prosedürlerin operasyonel olaylar haline gelmeden önce başarısız olması gerekir.The latest API 6A 21st Edition, akıllı bağlantı zincirinin niteliklerini, üst düzey kontrol yazılımlarını doğru ve veri bütünlüğüne dayanarak ele almak için yardımcı olur.

Aşamalı Kazanılan Derece Süreci

Tipik bir nitelik kampanyası dört aşamayı takip eder: (1) Bir laboratuvar ortamındaki taşıyıcı materyal ve geometrinin Type testleri, (2) Bir sığ su havuzunda araçlama ve kontrol yazılımının işlevsel testi, (3) Hedef ROV sınıfı ile alt deniz test tesisi ile entegrasyon testi ve (4) birincil hizmet için onaylanmadan önce bir uygulama denemesi.Her aşama kapıları, ve bulguların tasarıma geri dönmesi.

Ekonomik ve Yaşam-Cycle Tahminleri

Bir bağlantı yöntemi seçmek sadece bir mühendislik kararı değildir; bu, ekonomik bir tane. Bir alt deniz ağacı 200 taneden fazla bağlantı içeriyor olabilir ve eğer her biri gerilim veya titanyum bağlantı için bir ROV müdahale gerektirirse, gemi zamanı sadece günde 100 $ değerinden 100,000 $ 'a mal olabilir, ancak alan üzerinde değiştirme ihtiyacı ortadan kaldırırsa, toplam yaşam maliyetinin düşmesi gerekir.

Yaşam döngüsü değerlendirmeleri şimdi karbon ayak izi ile bağlantı kurmalı üretim ve bakım dahil.For offshore rüzgar projeleri için, sürdürülebilirlik ölçümleri finansmanını, ceket yapı kaplama ve anode materyali ihtiyacını azaltan bir kompozit bağlantı cihazı, 5 ila 15 yıl boyunca çevresel puan kartı geliştirebiliyor.A.S. Enerji Rüzgar Enerji Teknolojileri Ofisi[Döneticileri etki finansmanı, sualtı taşımayan boru hatlarında kullanılan kompozit taşıyıcılar, 5 ila 15 yıl boyunca bakım aralıkları genişletebilir.

Total Cost of Ownership Models

Lider operatörleri şimdi, satın alma, yükleme, denetim, onarım ve satın alma maliyetleri içeren toplam mülk maliyeti kullanıyor. Projeye özgü fiyatlarda indirim yapılır. Standart duplex bir cıvata ve akıllı bir titanyum cıvata arasındaki tipik bir karşılaştırma, akıllı cıvatanın ROV incelemesinden sonra dört yıl sonra kırıldığını gösteriyor. 20 yıl sonra, birikim tasarrufları ilk yatırımın% 30'unu aştı, tek planlanmamış bir kapanmadan kaçınmak için muhasebe değil.

Gelişen Teknolojiler ve Future Trajectory

Alt deniz tesisatı aktif olarak uyarlanabilir malzemeler keşfeder. Şekil-memory alaşımları, NiTi (Nitinol) gibi kısa bir süre boyunca, kolayca monte edilmiş ve sonra ısıtılmış - deniz suyu ortamı veya daha basit bir elektrik akımı tarafından - daha basit bir yük devretme ile - bu, tork aletleri üzerindeki saha denemeleri için ihtiyaç ortadan kaldırılabilir.

Biyo-tandırıcı yapıştırıcılar başka bir sınırdır. Araştırmacılar, aynı anda haplar ve kilitler oluşturan karma eklemler oluştururlar.Sudan su kullanan paktoksi bileşikleri oluşturmak için, yağlı yüzeyler kullanan mekanik bir kablo ile birlikte, bu yapıştırıcılar hızlı bir şekilde serbest bırakmakta güçlü bir şekilde yanlıdır.

Önümüzdeki sefere, alt denizlerin dijital alan yönetim sistemleri ile bağlantı kurma entegrasyonu derinleşecektir. Bir alt deniz kontrol modülü, önceden belirlenmiş bakım penceresinde düzeltilmesi gereken verileri bulut tabanlı bir analitik platformuna yükleyebilir, makine öğrenme algoritmalarının ve kendi kendini tanımlayan alt deniz fabrikalarına karşı imzayı karşılaştırır. Önümüzdeki on yıl boyunca uyarıları yalnızca acil başarısızlıkları ayarlamayı başarabilecektir, ancak bir sonraki planlanan bakım penceresinde düzeltilmesi gereken daha uygun bir şekilde entegre mikro-dönüşümlü kuvvet kullanarak.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Su tesisatı basit, aşırı motorlu bir cıvatalardan, malzeme bilimi, robotları, algılama ve veri analizleri ile donatılmış çok disiplinli bir alana kadar gelişti.Demirli alaşımlar, hidrolik gerginlik, patlayıcı katılmak, akıllı cıvatalar ve otomatik ROV dağıtım şimdi sadece operatörlerin, daha derin su ve sert ortamlara hareket eden hassas bir şekilde alt deniz yapılarına mümkün olacak.