Utvikling av selvgående farkost for fjerning av marin begroing på vertikale fleksible stigerør

Abstract

Denne rapporten er en hovedoppgave i studieretningen marin konstruksjonsteknikk, og tar for seg konstruksjon og design av et selvgående rengjøringsverktøy for vertikale fleksible stigerør. Oppgaven ble gitt av DeepOcean AS som er en lokal aktør innenfor undervannsoperasjoner, lokalisert i Haugesund. Grunnet krav om hyppige inspeksjoner av fleksible stigerør ser DeepOcean et økende marked innen rengjøring av fleksible stigerør. Pr. i dag foregår rengjøring av stigerør stort sett med ROV påmontert enkel roterende børste eller høytrykksspyler. Dagens metode er tidkrevende og dermed en kostbar operasjon, der det finnes et stort potensiale for effektivisering og kostnadsbesparelse. DeepOcean ønsker å designe et helautomatisk verktøy som effektiviserer rengjøring av vertikale stigerør. Verktøyet skal være et automatisert system som selv klatrer oppover vertikale stigerør, samtidig som det rengjør denne for marin begroing. Verktøyet skal ha 360 graders dekningsgrad rundt stigerør, og plasseres på stigerør med ROV. Alle funksjoner i verktøyet skal ha energitilførsel fra ROV, og man er derfor ikke avhengig av ekstern krafttilførsel til verktøyet fra overflaten. Rapporten gjennomgår en kartlegging av hvilke produkter og verktøy som finnes på markedet fra før, og hvilke bruksmuligheter disse har. Det vurderes om prinsippene som allerede er i bruk kan videreutvikles til å skape et verktøy som vil effektivisere dagens metoder for rengjøring av vertikale stigerør. Gjennom en selekteringsprosess blir de mest aktuelle prinsippene for fremdrift og rengjøring vurdert med fordeler og ulemper opp mot bruksoråde og behov. Det velges basert på vurderingene ett prinsipp for fremdrift, og ett prinsipp for rengjøring som skal videreføres til en nyutvikling innen rengjøringsverktøy for vertikale rør. Den tekniske løsningen er et verktøy som bruker roterende børster til fjerning av marin begroing, og friksjonsbelter som fremdriftssystem. Verktøyet er en hybridløsning der børstesystemet og åpne-/lukkefunksjon er hydraulisk drevet, og fremdriftssystemet er elektrisk. Både hydrauliske og elektriske komponenter styres direkte av ROV-pilot. Denne rapporten inneholder et detaljert designforslag for hvordan et slikt verktøy kan utformes. Designet er presentert ved bruk av 3D-modeller, samt 2D-tegninger fra Autodesk Inventor. Konstruksjonen er beregnet med manuelle og datasimulerte styrkeberegninger fra styrkeberegningsprogrammet ANSYS.