Los puntos de apoyo de los robots de inspección desafían al bravío Mar del Norte

Como los robots trabajan permanentemente bajo el agua, los componentes deben ser resistentes al agua de mar. Además, los rodamientos están sometidos a una carga de hasta 500 kg. Para lograr un tiempo de inactividad lo más prolongado posible, se requiere un rodamiento resistente al desgaste.

Con los cojinetes de polímero iglidur® J, SubC ha encontrado una solución muy resistente al desgaste que funciona muy bien y de forma fiable en condiciones duras. Como no necesitan lubricación, los cojinetes iglidur® pueden utilizarse bajo el agua sin peligro para el medio ambiente. Incluso con las cargas que se producen de 30 MPa en combinación con agua salada, no se pudo detectar ningún desgaste significativo de los Cojinetes después de 200.000 ciclos.

Las plataformas de perforación van montadas sobre jackets, estructuras cuadradas de tubos de acero ancladas al lecho marino. Como parte del reacondicionamiento, había que hacer un inventario. ¿Cuál es el estado de los tubos de acero, especialmente cerca de la superficie del agua, en la llamada zona de salpicaduras, donde la estructura es susceptible a la corrosión? En el pasado, los buzos habrían saltado al agua para encontrar las respuestas. Una tarea peligrosa.

Un submarinista compara la misión con un "viaje en lavadora". Además, la tripulación, el equipo y los buques de apoyo son caros. Por ello, Total se lanzó a la búsqueda de una alternativa. La empresa encontró lo que buscaba en Esbjerg. Esta ciudad danesa del suroeste de Jutlandia es la sede de SubC Partner, una empresa especializada en el desarrollo de tecnologías marinas. SubC desarrolla, produce y opera el robot oruga para inspeccionar tuberías. Un honor especial: el robot recibió un premio a la innovación de Total.

La oruga tiene dos garras metálicas accionadas hidráulicamente con un total de 12 rodillos que se sujetan alrededor de la estructura de acero con una presión de contacto de 500 kg cada uno. La oruga se desplaza alrededor de la tubería sobre 12 rodillos. El movimiento hacia delante es similar al de una oruga: si quiere avanzar, la garra trasera sujeta la tubería. La garra delantera empuja unos centímetros hacia delante mediante cilindros hidráulicos. A continuación, la garra delantera tira de la trasera hacia atrás. De este modo, el robot puede alcanzar cualquier punto del tubo.

¿Y el sistema de control? La oruga se mueve mediante un joystick. A través de seis cámaras, envía una imagen en directo al centro de mando. Desde allí, el operario controla también las herramientas con las que puede equiparse el robot, principalmente una fresa de hilo diamantado, que el robot utiliza para serrar y sacar a la superficie piezas o construcciones que deben modificarse en la plataforma.

A diferencia de un buzo, el robot oruga no corre el riesgo de hacerse daño durante su trabajo. Pero el agua salada del mar seguía siendo un reto para los ingenieros. Si los expertos hubieran utilizado casquillos metálicos en las articulaciones del robot, habría existido un riesgo constante de corrosión y tiempos de inactividad imprevistos.

Por lo tanto, los ingenieros optaron por una alternativa: casquillos fabricados con plásticos de alto rendimiento iglidur®, producidos por el especialista en plásticos de movimiento igus® de Colonia. "Gracias a los casquillos de plástico, ya no tenemos que preocuparnos por la corrosión," explica Bjarne Lindquist, el ingeniero de diseño responsable en SubC Partner. Y no es de extrañar que los ingenieros utilicen otro producto de igus®. La cortadora de diamante de hilo se mueve sobre ejes lineales drylin®. "Gracias a ellos, podemos posicionar la cortadora con precisión milimétrica."
 
Y los componentes de plástico tampoco tienen nada que ocultar cuando se trata de robustez. Se añaden materiales de refuerzo a los compuestos plásticos, lo que hace que los casquillos sean tan robustos que pueden soportar altas presiones y cargas en los bordes. "igus® ha desarrollado los productos plásticos hasta tal punto que son una alternativa a las alternativas metálicas en aplicaciones industriales profesionales," dice Anders Riis Olesen, Asesor Técnico de Ventas de igus®. "Eso es estupendo." Los casquillos tampoco necesitan mantenimiento.

Como los lubricantes sólidos están integrados en el material, es posible el funcionamiento en seco con bajos coeficientes de fricción, sin lubricantes adicionales como aceites y grasas. Por último, pero no menos importante, SubC Partner pudo reducir los costes de la oruga robotizada. Esto se debe a que los casquillos iglidur® son hasta un 40% más baratos que los casquillos metálicos.

Para probar la durabilidad de sus materiales, igus opera un laboratorio de pruebas de 3.800 metros cuadrados en®, donde se realizan más de 15.000 pruebas tribológicas al año en 300 sistemas de prueba. El material iglidur® Z utilizado por SubC Partner también tuvo que demostrar allí su robustez. Los ingenieros hicieron girar un casquillo de plástico sobre un eje nitrurado por gas del tipo ST52 - a una velocidad de 0,01 metros por segundo y una carga de 30 MPa. Incluso después de 200.000 ciclos, no se pudo medir ningún desgaste significativo en los casquillos ni en el eje.

El resultado fue diferente para los casquillos metálicos. Los ingenieros cancelaron la prueba después de 35.000 ciclos. El desgaste de los casquillos era demasiado elevado y los daños en el eje demasiado graves. iglidur® Z ha sido especialmente desarrollado para ofrecer la máxima vida útil en condiciones extremas. Además de su resistencia al desgaste por agua salada, también es adecuado para altas cargas térmicas y fuerzas elevadas.

A los productos utilizados