Tecnologias e técnicas para inspeção de dutos e estruturas submarinas em águas rasas com AUV

Abstract

Estruturas subaquáticas, tais como equipamentos da indústria de petróleo (dutos, monoboias, manifolds, etc.), estão constantemente sob a ação de agentes nocivos à integridade estrutural assim como estão imersas em um ambiente que dificulta tanto atividades de inspeção quanto de manutenção. Normalmente nessas atividades são empregados mergulhadores, que estão limitados a condições da água e às garantias de segurança do trabalhador. Enquanto tecnologias foram desenvolvidas para substituir esses trabalhadores em situações de risco, tais inovações são usualmente empregadas em instalações de alto custo de operação e alta disponibilidade, justificando assim os investimentos. No entanto, em águas rasas, apesar da grande quantidade de estruturas, ainda são utilizados mergulhadores para tarefas de inspeção e manutenção.Este trabalho apresenta uma revisão de literatura de técnicas e tecnologias utilizadas atualmente ou que podem ser empregadas com veículos autônomos subaquáticos nos serviços de investigação e inspeção, sobretudo em estruturas e equipamentos da indústria do petróleo, como dutos, manifolds, monoboias, amarras, dentre outros. A introdução de veículos autômatos subaquáticos, também chamados de UUVs, pode trazer ganhos em custo e segurança nas atividades desse meio. Dentre os UUVs, ROVs e AUVs hoje são os mais populares, cada um com suas características peculiares. O AUV apresenta-se como tendo boa adaptação à aplicação em estudo, em vista disso e tendo como motivação uma situação real, utilizando como ponto de partida um modelo comercial de AUV, um conceito ou solução pode ser formulado com o objetivo de empregá-lo como ferramenta de uso acessível para a situação proposta. Nesse âmbito, técnicas e tecnologias de inspeção podem ser incorporadas ao AUV para capacitá-lo à tarefa de inspeção de estruturas subaquáticas em águas rasas. Uma descrição e análise das características do ambiente a ser inspecionado também se faz necessária, devido à sua influência nas escolhas de técnicas e ferramentas e, sobretudo, no resultado esperado. Essas informações serão subsídio para a proposta de projeto de um AUV que teria a capacidade de executar determinadas inspeções nas estruturas designadas.

Abstract : Underwater structures are constantly under the action of structural integrity hazards as well as they are immersed in na environment that poses difficulties to develop inspection or maintenance activities. Usually, specialized divers do such activities, but they are limited to operate under certain water characteristics and work safety conditions. Although new technologies are under development to replace those workers in hazardous situations, such innovations are employed, usually, to high operation costs and high availability facilities, so the high costs involved are justified. Nevertheless, for the operation in shallow waters, despite very common, still the work of divers in inspection and maintenance are in demand.This work presentes a literature review on inspection techniques and technologies that are currently used or could be applied on unmanned underwater vehicles to inspect structures and equipments for petroleum industry, like single point mooring and pipelines. The introduction of Unmanned Underwater Vehicle (UUV) has potential to bring a more safety and cost effective operation in such environment. Among the UUV, ROV and AUV are, today, some of the most popular ones in use, each one has its own particularities. The AUV seems to be a good fit to the activity under study, adding to that assumption a real situation as motivation to build a concept or solution aiming the use of it as a tool fitted to the proposed situation, using as a starting build block a commercial model of AUV. Inspection techniques and technologies may be incorporated to a AUV to make it able to inspect underwater structures in shalow waters and may present good response in the environment where it would operate. The environment has to be described and analyzed, what is necessary due to the characteristic behavior of the inspection techniques in different scenarios and the result quality expected. All those information would subsidize the AUV design to be proposed, that would have the abilities necessary to accomplish designed tasks for shallow water structures.