Autonome undervannsfartøy

Den kan gå minst 20 mil på batteri og jobbe på 6.000 meters dyp i 6 måneder

I oktober skal flere nye AUV-modeller demonstreres i fjorden utenfor Tau i Rogaland.

Rekker langt: Mens ROV-ene er avhengig av kabel og sanntidskontroll, er den nye fancy modellen, Freedom, autonom og helelektrisk. Den kan operere med en rekkevidde på minst 200 km, under ideelle forhold opp til 400 km.
Rekker langt: Mens ROV-ene er avhengig av kabel og sanntidskontroll, er den nye fancy modellen, Freedom, autonom og helelektrisk. Den kan operere med en rekkevidde på minst 200 km, under ideelle forhold opp til 400 km. (Illustrasjonsfoto: Oceaneering)

I oktober skal flere nye AUV-modeller demonstreres i fjorden utenfor Tau i Rogaland.

Aberdeen, Skottland: Under Offshore Europe i Aberdeen sist uke demonstrerte flere selskaper nye modeller av autonome undervannsfarkoster (autonomous underwater vehicles, forkortet AUV). Det forventes et stort marked for AUV-er som kan være residente under vann i flere måneder og som kan utstyres med ulike verktøy for vedlikehold og reparasjoner. Det er en videreutvikling av ROV-markedet som er blitt stort de siste ti årene.

Direktør for subsea i Chevron, John O´Brian, sa det slik på konferansen «Underwater innovation»:

– Vi er helt sikre på at dette blir et stort marked, men vi vet ikke helt når det vil skje. 

I oktober inviterer Equinor mange av sine samarbeidspartnere til en stor demonstrasjon i Fognafjorden utenfor Tau. En av disse er amerikanske Oceaneering som gjennom mange år har drevet forskning og utvikling i Stavanger.

Under SPE Offshore Europe i Aberdeen viste selskapet fram sin splitter nye modell av en ny generasjon AUV som bygger på samme konsept som E-ROV – den første elektriske og residente ROV som ble utviklet i nært samarbeid med Equinor for to år siden.

Her står ikke E-bokstaven for «electric», men for «empowered» siden den ikke er hundre prosent elektrisk, men har hydrauliske manipulatorer. Disse arbeidsarmene har syv ulike funksjonsledd som kan løfte opp til 250 kilo.

Les også

Lang rekkevidde

Mens ROV-ene er avhengig av kabel og sanntidskontroll, er den nye fancy modellen, «Freedom», autonom og helelektrisk. Den kan operere med en rekkevidde på minst 200 kilometer, under ideelle forhold opp til 400 kilometer. Den kan jobbe på store dyp helt ned til 6.000 meter og oppholde seg opp til seks måneder under vann. Ladingen skjer i en subsea dockingstasjon. Men den kan også utstyres med kabel og derfor sier også selskapet at dette er en hybrid, en blanding av ROV og AUV.

– Vi var blant de første som kjøpte Hugin AUV fra Kongsberg Maritime, men vi har lenge ønsket å utvide plattformen vår med en mer fleksibel enhet som ikke bare kan gjøre undersøkelser og målinger, men utføre operasjoner og være resident under vann i lengre perioder. Freedom kombinerer alle funksjoner som de andre modellene i vår flåte har, sier teknologidirektør i Oceaneering, Steffan Lindsø, til Teknisk Ukeblad. 

Stolt: AUV-en Freedom har et langt mer fancy utseende enn de ROV-arbeidshestene Oceaneering tidligere hadde. Men display på utsiden har ingen nytteverdi, innrømmer teknologidirektør Steffan Lindsø. Foto: Tormod Haugstad

I motsetning til Hugin som ikke kan stoppe for å gå bakover eller opp og ned, kan Freedom stoppe for å undersøke et punkt nærmere, ta bilder og sende dette til et kontrollrom fra dockingstasjonen. Eller hente flere typer verktøy for å gjøre vedlikehold på en installasjon.

 – Den er utstyrt med thrustere og kan fly opp og ned under vann. Batterikapasiteten er på 50 kWh og den kan ha en hastighet opp til seks knop, men vil nok oftest gå med to knops hastighet for å få størst mulig rekkevidde. I første omgang har vi planlagt at den skal brukes til å inspisere rørledninger. Vi håper det vil skje i løpet av første kvartal i 2020, sier Lindsø.

Testes i sjøen

AUV-en som har vært utstilt i Aberdeen, er nå på vei til Tau i Rogaland der den for første gang skal testes i sjøen.

Se hvordan AUV-en oppfører seg i vannet i promovideoen fra Oceaneering:

– I februar fikk vi laget en prototyp på 60 prosent av originalens størrelse, litt over to meter lang, for å teste og utvikle programvare som skal gi mange ulike funksjonaliteter til Freedom. Testfarkosten er utstyrt med et antall sensorer og thrustere, og har vært i sjøen siden mai. Vi har en gruppe utviklere fra USA som har kommet til Tau for å jobbe med programvaren som stadig er under utvikling, sier Arve Iversen, leder for spesielle ROV-operasjoner i Oceaneering til Teknisk Ukeblad.

Steffan Lindsø forteller at erfaringene er gode så langt. Oceaneering har opprettet det de kaller en «living lab» på Tau med amerikanske programmerere og norske teknikere. Disse jobber på skift hele døgnet fra ulike steder i verden med å utvikle ny software som testes.

Under demonstrasjonen i oktober er det planlagt at også Equinor skal vise sin universielle dockingstasjon. Denne er av samme type som er i ferd med å bli installert på Åsgardfeltet. 

– Vi håper at Freedom skal kunne tas i bruk allerede i første eller andre kvartal i 2020, blant annet til inspeksjon av en rørledning, forteller Lindsø. 

Les også

Flere verktøy

AUV-en er utstyrt med en standard «toolbox» med forskjellige verktøy, som kan byttes mens den står til lading i docking. Et verktøy kan slå av og på ventiler, et annet kan fjerne begroing på for eksempel manometre. Et tredje kan være en gripearm. 

Farkosten skal kunne gjøre det meste av det en kablet ROV kan gjøre i dag, men mye mer effektivt og med mye lengre rekkevidde. Ifølge Oceaneering kan enheten styres via fiber, 4G eller satelitt, men den kan også styres med en tusen meter lang kabel som den kan hente i dockingstasjonen(se video). 

Rekker langt: Mens ROV-ene er avhengig av kabel og sanntidskontroll, er den nye fancy modellen, Freedom, autonom og helelektrisk. Den kan operere med en rekkevidde på minst 200 km, under ideelle forhold opp til 400 km. Illustrasjonsfoto: Oceaneering

– Vi ser på flere markeder. Et satsingsområde er deteksjon av oljelekkasjer fra infrastruktur rundt installasjoner. Med så stor batterikapasitet og rekkevidde kan dette gi en mer effektiv leak detection enn i dag. Vi har gjort beregninger av Trollfeltet for å vise hvor effektivt dette kan være når enheten blir utstyrt med sniffesensorer og hydrofoner. Dagens system for deteksjon er jo ikke tilfredsstillende, sier Lindsø.

Oceaneering vurderer nå om de også skal utvikle en mini-ROV som kan fly inn i en installasjon eller undervannsstruktur og få strøm og kommunikasjon via Freedom-farkosten. En av selskapets konkurrenter på AUV-er, er Trondheim-baserte Eelume, som har utviklet en resident slangerobot.

Service til oljeselskap

Oceaneerings forretningsstrategi har primært dreid seg om å drive service for oljeselskapene. Selskapets strategi er å selge tjenester, ikke produkter. Flere parker for flytende havvind og kabelsystemer er også et satsingsområde.

Men det er flere selskaper som vil konkurrere på dette markedet. Et av dem er Saab Seaeye, som er verdens største produsent av elektriske robotsystemer under vann. De har fabrikker i USA, Storbitannia og Sverige og har en flåte med ulike ROV-er som er solgt til flere andre bransjer enn olje og gass. Det dreier seg primært om forsvar, men også mineralutvinning, vindparker, forskning og marine næringer.

Saab Seaeye: Saab har hatt en autonom helelektrisk AUV på markedet i ti år. Vår Energi har blant annet brukt en slik mye på Goliatfeltet. Salgsdirektør Peter Erkers viste i Aberdeen fram den mye brukte Seaeye Falcon. Foto:  Tormod Haugstad

Salgsdirektør Peter Erkers sier til TU at Saab rett før sommeren hadde en demonstrasjon av Sabertooth for blant annet Equinor. Og han skal også delta under demonstrasjonen på Tau for å fortelle om Sabertooths egenskaper, men da uten demo i sjøen. 

– Med tanke på at vi har ti års erfaring med vår intelligente hybrid av AUV/ROV, Sabertooth, ville vi vise hva den kan gjøre. Vi ser jo at dette er et voksende marked. Den kan jobbe med eller uten kabel og kan med sine seks thrustere manøvres opp og ned i 360 grader for å drive automatisk inspeksjon, vedlikehold eller reparasjoner.

Også Sabertooth kan oppholde seg under vann ved hjelp av en dockingstasjon i seks måneder, men den har begrenset dybde ned til 3.000 meter og en batteripakke på 30 kWh og beregnet driftstid på 14 timer før den må lades.

Les også

Kawasaki 

En tredje representant under Offshore Europe var japanske Kawasaki Subsea der nordmannen Carl-Petter Halvorsen er engasjert som rådgiver for teknologi og forretningsutvikling.

– Vi er et selskap under Kawasaki Heavy Industries som er et stort konsern med 33.000 ansatte. De er kanskje mest kjent for å lage motorsykler, men de lager også tog og ubåter og robotiserte systemer. For seks år siden bestemte de seg for å ta sin ubåtteknologi inn i utviklingen av AUV/ROV-markedet, blant annet for å komme inn i olje- og gassindustrien, forteller Halvorsen.

Testes i høst: Kawasaki Heavy Industries har laget denne modelle basert på teknologi og design fra sin produksjon av ubåter.

Nå er andre generasjon av selskapets AUV-utvikling snart klar. Den ble i slutten av august testet i sjøen, og datterselskapet Kawasaki Subsea ble opprettet i februar nettopp for å markedsføre den nye enheten mot britisk og norsk sektor. Selskapet skal også delta under demonstrasjonen på Tau.

Halvorsen vil ikke oppgi underleverandører, men sier at norske bedrifter bidrar med sensorer til AUV-en.

Han vil heller ikke oppgi rekkevidde fordi han mener det avhenger helt av hastighet, strømninger og oppgaver, men Kawasaki oppgir maks hastighet til 4 knop/t. Den veier 1,7 tonn og kan gå ned til 3.000 meter.

Spesifikasjoner

Freedom

Fart: 0-6 knop
Dybde: 5-6.000 m
Rekkevidde: 200-400 km
Dimensjoner: L:400 cm, B: 150 cm, H: 80 cm
Intervall: 6 måneder

Kawasaki

Fart: 0-4 knop
Dybde: 3.000 m
Vekt: 1,7 tonn
Dimensjoner: L: 4,4 m, B: 1,2 m, H: 1,5 m

Sabertooth

Fart: 0-4 knop
Dybde: 1.200 m
Vekt: 1,5 tonn
Dimensjoner: L: 3,7 m, B: 1,35 m, H: 67 cm
Batteri: 30 kWh

AUV-en fra Kawasaki skiller seg fra de andre ved at den har påmontert en robotarm på undersiden. I enden har den en «toolbox» for flere verktøy.

– Den er testet for docking og overføring av data i Fort Williams i Skottland i november 2017, og vi har utført flere tester ved vårt verft i Kobe i Japan. Nå skal vi kjøre flere tester i Nordsjøen, sier Carl-Petter Halvorsen.

Den store utfordringen

Professor ved NTNU, Asgeir J. Sørensen som leder Centre for Autonomous Marine Operations and Systems(AMOS), sier til Teknisk Ukeblad at residente ROV-er og AUV-er gir store besparelser i skipstid. Man slipper å leie inn kostbare offshore konstruksjonsskip for lettere inspeksjon og vedlikeholdsoppgaver. Dette reduserer CO2-avtrykket og øker lønnsomheten. Utover dette vil tilgjengeligheten til for eksempel subsea produksjonsutstyr øke da man unngår unødig nedstigning og kan ha raskere respons når dette trengs. Dette vil bidra til økt lønnsomhet, lavere utslipp og høyere sikkerhet.

– Tilsvarende ser vi at residente autonome farkoster, gjerne sammen med ubemannede skip og droner, kan bli «vedlikeholdsgarasjer» for offshore vindparker og havbruksanlegg.

Sørensen mener utfordringen vil bli energitilførsel og kommunikasjon til dockingstasjoner.    

– For nye installasjoner, såkalte green fields, kan dette tas med i planlegging fra starten av. For oppgraderinger (brown fields) bør man se på mulighet for krafttilførsel fra for eksempel fornybare energikilder som vind og bølger. Her er det mange spennende løsninger på gang fra norske og utenlandske aktører.

Les også

Kommentarer (15)

Kommentarer (15)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå