Artikel: Shell-robot monitort olieveld

 

Om zijn olievelden te monitoren, riep Shell de hulp in van ImProvia. Het Bredase ingenieursbureau hielp mee in het ontwerpen van een zeer robuuste robot die zonder problemen in een mogelijk explosiegevaarlijke omgeving een kijkje kan nemen als er een alarmbel afgaat.

 

Shell is partner in de North Caspian Operating Company (NCOC), een consortium verantwoordelijk voor de oliewinning in het Kashagan-veld in het noordelijke deel van de Kaspische Zee. Het is een zeer groot olieveld waarbij de olie ook zwavelhoudend gas (H2S) bevat. Bovendien komt de olie onder hoge druk uit de grond. Door die uitdagende omstandigheden werkt de NCOC met onbemande bronnen die op afstand worden gecontroleerd.

 

De eilanden met de boorputten worden zo weinig mogelijk bezocht door NCOC-medewerkers. Waarom sturen we er überhaupt nog mensen naartoe, vroeg Shell zich af. In 2009 startte de Nederlands-Britse energiemaatschappij een project om een robot te ontwikkelen die op de eilanden kan blijven wonen en menselijke bezoekjes minder nodig maakt.

 

Shell, van nature uiteraard geen robotdesigner, riep de hulp in van een specialist. Dat werd het Amerikaanse National Robotics Engineering Center. NREC bouwde een eerste prototype maar door omstandigheden moest het onderdeel van het Carnegie Mellon University Robotics Institute het project teruggeven. Door een toevallige omstandigheid belandde Shell bij ImProvia, met een usb-stick vol tekeningen en een doos vol onderdelen.

 

‘We moesten nog wat technische hindernissen gladstrijken’, zegt Iwan de Waard, medeoprichter en directeur productontwikkeling van ImProvia, ‘maar we moesten vooral zorgen dat de robot voldeed aan IEC-Ex zone 1-richtlijnen voor explosiegevaarlijke omgevingen. Al snel bleek dat het niet voldoende was om alleen de documentatie in orde te maken, zoals onze oorspronkelijke opdracht luidde. Het ontwerp voldeed niet op alle punten aan de IEC-Ex-richtlijnen. We moesten dus delen van het systeem opnieuw ontwerpen. Daarnaast moest de robot zes maanden zonder onderhoudsbeurten op de site kunnen functioneren. Iets waarmee ImProvia veel ervaring heeft.’

 

 

Traceerbaar

Voor de robot, die vier uur op de site kan rondrijden en daarna naar een dockingstation moet, heeft ImProvia de laatste twee jaren nogal wat onderdelen moeten aanpassen aan de strenge eisen. ‘Voor een aantal componenten moest er afzonderlijk IEC-Ex-certificering worden verkregen’, vertelt De Waard en hij geeft een voorbeeld. ‘De centrale computer zit in een box die gasdicht moet zijn. En als er eventueel toch gas in komt, moet je kunnen garanderen dat de explosie binnen de box blijft.’

 

ImProvia-collega Evert Rietdijk vult aan: ‘Die certificering is een traject waarvoor je een lange adem nodig hebt. Door een goede samenwerking met de Amerikaanse certificeringsorganisatie UL is het gelukt om de robot aan de richtlijnen te laten voldoen.’ UL stelt onder meer hoge eisen aan de documentatie en de traceerbaarheid van de componenten. ‘Het is duur omdat je heel veel onderdelen moet laten testen. En die tests zijn soms destructief omdat ze willen checken of een box inderdaad bestand is tegen een inwendige explosie.’

 

Het gaat zo ver dat de IEC-Ex-richtlijnen bijvoorbeeld eisen stellen die invloed hebben op welke lak er wordt gebruikt. Statische elektriciteit zou immers ook een desastreuse vonk kunnen opleveren. Medewerkers van UL zijn een paar weken op de ImProvia vestiging in Halsteren geweest om samen alle ontwerpen door te nemen en direct te toetsen aan de richtlijnen. Shell slaagde er uiteindelijk in om het felbegeerde IEC-Ex-certificaat te bemachtigen.

 

Ambitie

De Sensabot MK2, zoals het systeem is gedoopt, is na een ontwikkeltraject van zeven jaar onlangs op transport gezet richting Kazachstan en wordt naar verwachting begin volgend jaar in gebruik genomen. Het complete systeem omvat naast de robot ook het dockingstation en de controlestoel. De Waard: ‘Opvallend is dat de Sensabot op afstand bestuurbaar is. Veel vergelijkbare systemen hebben daar een line of sight of een kabel voor nodig. De Sensabot communiceert via 4G. Omdat er offshore geen netwerk beschikbaar is, zit in de container ook alle technologie die nodig is om een eigen 4G-netwerk op te tuigen.’

 

De Sensabot zit vol sensoriek. ‘Hij kan zien, ruiken, horen en voelen’, vat De Waard samen. ‘De basis is inspectie. Als er ergens een alarm afgaat op de installatie, wil je iemand erop afsturen om de boel te checken. Daar kun je straks de Sensabot voor inzetten. Bovenop zit een arm met een kop vol sensoren waarmee de Sensabot ook over bijvoorbeeld een buis heen kan kijken.’

 

De Waard: ‘Als de robot straks volwassen is, is het de ambitie van Shell om nog meer functionaliteit toe te voegen, onder meer om iets te kunnen manipuleren. De eerste ideeën daarover staan al op papier, maar het is nog niet geïntegreerd in de huidige versie.’ Een ander plan is om bijvoorbeeld via een tandheugel verticaal omhoog te rijden. Rietdijk: ‘De Sensabot is bijzonder robuust. En dat is ook nodig want het is geen omgeving voor fragiele r&d-robots.

 

Berry Mulder van het Shell-roboticaprogramma: ‘Met Sensabot veranderen we onze manier van werken. Dit is een grote stap in het gebruik van robots op onze sites. In de toekomst verwacht ik nog veel meer robotica te zien in onze industrie. Daarbij kunnen we voortborduren op de basis die we hebben gelegd met de Sensabot.’

 

 

Bron: https://www.mechatronicamachinebouw.nl

Reader Interactions