Tydzień po wybuchu platformy naftowej Deepwater Horizon należącej do BP, która nastąpiła 20 kwietnia 2010 roku, kilkanaście konstrukcji robotów zostało opuszczonych wgłąb Zatoki Meksykańskiej. Te zdalnie sterowane roboty podwodne (ROV - Remotly Operated Vehicles), przywiązane do statków kablami elektrycznymi i optycznymi, stworzyło niespotykaną nigdzie dotąd flotę - wyjątkową pod względem liczby użytych maszyn.
Firmy zajmujące się wierceniem głębinowym, korzystają na co dzień z usług robotów podwodnych ROV do serwisowania i montażu urządzeń podwodnych. Jednak po eksplozji Deepwater Horizon, BP zostało zmuszone do maksymalnego wykorzystania możliwości podwodnych robotów.
"Nikt jeszcze nie widział czegoś takiego, aby tak wiele robotów ROV jednocześnie pracowało nad jednym projektem" - mówił Tyler Schilling, prezes i dyrektor generalny Schilling Robotics z siedzibą w Davis w Kalifornii, która produkuje ramiona manipulacyjne i roboty zdolne do pracy pod wodą. Jeżeli prognozy dotyczące wzrostu liczby wierceń głębinowych okażą się prawdziwe, może się okazać, że duże floty robotów staną się normą, a to pociągnie za sobą potrzebę rozwoju i udoskonalenia systemów robotycznych tego typu.
Większość ekspertów zgodnie przyznaje, że roboty głębinowe użyte w Zatoce Meksykańskiej dobrze wypełniły swoje zadania i mało prawdopodobne jest, aby lepsze i bardziej zaawansowane konstrukcje mogłyby przyśpieszyć zablokowanie wycieku ropy. Roboty służyły inżynierom jako ręce i oczy całej operacji. Przykładowo, gdy któryś z automatycznych systemów podwodnych nie działał poprawnie, inżynierowie wysyłali w to miejsce robota, który manualnie, przy zdalnej pomocy ze statku, próbował naprawić system. Jeżeli to nie pomagało, został wysyłany kolejny ROV, który miał odpiłować zepsute części, a następnie zainstalować nowe elementy. "Na tej głębokości wody, nic się nie dzieje bez robotów głębionych" - powiedział Schilling.
 |
| Roboty podwodny pracujący przy naprawie platformy Deepwater Horizon |
Wysyłanie nurków poniżej 200 metrów pod powierzchnią wody jest ryzykowne i kosztowne. Szyb naftowy BP był osadzony na głębokości 1500 metrów, co nie stanowiło problemu dla robotów głębionych, które mogą pracować na głębokościach dochodzących nawet do 7000 metrów.
Roboty podwodne pracujące przy systemach głębinowego wydobywania ropy potrzebują dużo energii do napędzania pomp hydraulicznych, napędzających pędniki sterujące, ramiona manipulacyjne i narzędzia, pozwalające robotowi ciągnąć za sobą obiekty o masie do pół tony. Energia elektryczna o napięciu 3600 V jest dostarczana z generatorów znajdujących się na statku, poprzez masywne przewody elektryczne. Te nieporęczny i niewygodne przewody mogą mieć nawet do 8 km długości i ważyć 15 ton, czyli trzy razy więcej niż sam robot. "Większość energii zużywanej przy pracy ROV idzie na odpowiednie prowadzenie kabla w wodzie" - powiedział Craig Dawe, operator robotów podowdnych w Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) w Kalifornii.
Ten rodzaj robotów podwodnych stanowi mniej niż jedną trzecią całkowitej liczby urządzeń ROV, używanych na świecie, ale to one stanowią najszybciej rozwijający się sektor w tej branży. Zaraz po arabskim embargo naftowym z października 1973 roku, liczba robotów ROV obsługujących ten sektor wzrosła z zaledwie 3 sztuk do 700. Firma Oceaneering International z siedzibą w Teksasie zdominowała rynek z liczbą 253 robotów i dostarczała większość robotów użytych w miejscu wycieku w Zatoce Meksykańskiej. Pomimo katastrofy platformy BP i wycieku gigantycznych ilości ropy, skażających tysiące hektarów środowiska człowieka, analitycy oczekują, że głębinowe wydobycie ropy naftowej na całym świecie wzrośnie z 6 mln do 10 mln baryłek dziennie w przeciągu 5 lat. To poskutkuje zwiększeniem liczby ROV do 1250 egzemplarzy w 2014 roku. Do tego czasu wartość przemysłu produkcji i usług robotów ROV osiągnie wartość 3,2 mld dolarów.
Prawie wszystkie roboty ROV służą jako wsparcie podwodnego wydobycia ropy i gazu. Pozostałe roboty "zajmują się" kładzeniem podmorskich kabli telekomunikacyjnych, jako pomoc naukowa, czy w podwodnych kopalniach diamentów. Większość operacji morskich, potrzebuje zaledwie kilka egzemplarzy robotów - do konstrukcji i serwisowania podwodnych systemów - kładzenia kabli, obsługi zaworów, zakotwiczania urządzeń i innych.
"Ponieważ firmy zajmujące się wydobywaniem ropy zwiększają liczbę podwodnych odwiertów, jednocześnie przejmując coraz głębiej położone pokłady tego surowca, liczba systemów głębinowych rośnie, jednocześnie zwiększając zapotrzebowanie na coraz bardziej złożone operacje, jakie muszą być wykonane do ich konstrukcji i serwisowania" - powiedział Julio Guerrero, ekspert ds. systemów mechanicznych i robotyki centrum Schlumberger-Doll Research Center w Cambridge - "To wymaga tworzenia coraz bardziej zaawansowanych technologii, włączając w to wyrafinowane konstrukcje robotów ROV."
 |
| Robot podwodny |
Roboty będą wykonywać coraz więcej zadań, zaś same operacje będą bardziej zróżnicowane. Prawdopodobnie roboty będą pracować w większych grupach i będą ze sobą współpracować.
Niestety, nawet w takiej sytuacji, prawdopodobieństwo zdarzenia się jakiegoś wypadku jest dosyć spore. Zdarzają się kolizje robotów czy przypadkowe uderzenia części systemów podwodnych przez przepływające roboty. Konsekwencje takich wypadków mogą być różne.
Część ekspertów twierdzi, że takie wypadki można ograniczyć do minimum - nie poprzez modyfikacje samych konstrukcji, ale poprzez opracowanie bardziej zaawansowanego i inteligentnego oprogramowania.
Najczęstszymi przyczynami wypadków z udziałem ROV są jednak nie one same, ale operatorzy sterujący ich ruchem. Nawet zwykłe dokręcenie śruby, które w normalnych warunkach nie sprawia żadnych kłopotów, w warunkach podwodnych jest skomplikowana operacją, głównie dlatego, że operator znajdujący się na powierzchni ma bardzo słabe informacje zwrotne (takie jak dotyk, dźwięk, otoczenie) odnośnie tego, co się dzieje pod wodą - mówi Craig Dawe.
Aby wyeliminować ludzkie błędy, producenci robotów ROV rozwijają oprogramowanie, pozwalające zautomatyzować niektóre standardowe operacje. "Techniki automatyzacji zoptymalizują nie tylko czas potrzebny do wykonywania tych zadań, ale również jakość wyników" powiedział Schilling. Większość robotów głębinowych jest zdolna do wykorzystania mierników ciśnienia i głębokości, kompasów, sonarów Dopplera, potrafi też automatycznie zlokalizować swoją pozycję pod wodą. Aby zminimalizować koszty, modernizacja ROV powinna odbyć się z wykorzystaniem kamer i czujników już zainstalowanych na robotach.