I robot di ispezione nell'industria petrolifera e del gas migliorano l'efficienza e la sicurezza

Alcuni ricercatori finanziati dall'UE hanno svelato tecnologie robotiche che forniscono il livello di mobilità e autonomia necessari per spostarsi nelle complesse strutture degli impianti di petrolio e gas.

Il monitoraggio dello spessore si riferisce alla misurazione di routine dello spessore del materiale di apparecchiature quali tubazioni, tubazioni, recipienti a pressione o serbatoi. Misurazioni accurate dello spessore della corrosione sono fondamentali per l'integrità dei componenti negli impianti petroliferi e del gas: materiali sensibili, esposizione a un ambiente corrosivo e sollecitazioni superiori a una soglia potrebbero causare il degrado dei componenti critici. La fessurazione per corrosione da stress potrebbe causare pericolosi incidenti con esplosioni di gas con un impatto negativo sulla sicurezza umana e ambientale, nonché sull’integrità e sul tempo di attività dell’impianto.

Il progetto HYFLIERS, finanziato dall’UE, ha svelato tecnologie robotiche per ridurre i costi e i rischi dell’attuale ispezione umana negli impianti di produzione. Le tecnologie sono state validate nelle applicazioni di ispezione delle tubazioni, ma gli sviluppi del progetto potrebbero essere applicati anche ad altri settori, come la produzione di energia o l'edilizia. "Nel contesto di HYFLIERS, abbiamo sviluppato e testato i primi prototipi robotici aereo-terrestri con un sistema iperridondante braccio articolato robotico leggero. Dotato di un gran numero di gradi di libertà, il braccio è dotato di un sottosistema di rilevamento dell’ispezione e di un’unità di supporto a terra per un’ispezione efficiente e sicura nei siti industriali”, osserva Juha Röning, professore all’Università di Oulu e coordinatore di HYFLIERS. Il sistema robotico è dotato di interfacce per la teleoperazione del veicolo. Algoritmi avanzati per il rilevamento e l'evitamento automatico delle collisioni aiutano a garantire guida, posizionamento, atterraggio e rotolamento accurati su superfici vincolate, come i tubi.

I ricercatori hanno innanzitutto sviluppato un robot mobile ibrido in grado di decollare, volare, atterrare e spostarsi lungo un tubo per eseguire l'ispezione richiesta dagli utenti finali. “Questo sistema è composto da un veicolo aereo adattato all’ambiente industriale e da un veicolo satellitare semovente che può strisciare lungo il tubo con sensori montati a bordo”, spiega Röning. “Il lander è la piattaforma aerea che posiziona il satellite sul bersaglio tubo. Questo sistema non è stato progettato con funzionalità di ispezione; tuttavia, è essenziale per il trasporto e l'implementazione del satellite ispettore sul tubo. Successivamente, il satellite si muove lungo tubi e gomiti di diametro compreso tra 200 e 500 mm utilizzando ruote magnetiche. Questi ultimi aiutano a mantenere la forza di attrazione tra il tubo magnetico e la sonda a rullo a doppio cristallo che effettua l’ispezione”, aggiunge Röning. L’altra attività del progetto prevedeva la progettazione di un braccio robotico leggero dotato di un sistema di sonde di test a ultrasuoni e di un telecamera. Questo sistema modulare costituito da sistema aereo, collegamento magnetico e diversi componenti aggiuntivi può atterrare su tubi non magnetici e ispezionare rack per tubi. Il braccio porta il sensore sul suo effettore finale al sito di ispezione, ma il veicolo può anche strisciare sul tubo. La stabilità del sistema robotico sul tubo si ottiene controllando l'inclinazione dell'elica e spostando il centro di gravità del sistema. Gli sviluppi di HYFLIERS dovrebbero contribuire in larga misura a migliorare la sicurezza negli impianti di produzione, come quelli di petrolio e gas. Dal progetto è nata Neabotics, spin-off dell'Università di Napoli Federico II specializzato in sistemi robotici personalizzati per l'ispezione e la manutenzione.

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