Pontos de rolamento em robôs de inspeção desafiam o agitado Mar do Norte

Como os robôs trabalham permanentemente embaixo d'água, os componentes devem ser resistentes à água do mar. Além disso, os rolamentos são submetidos a uma carga de até 500 kg. Para que o tempo de inatividade seja o mais longo possível, é necessário um rolamento resistente ao desgaste.

Com os mancais de polímero iglidur® J, a SubC encontrou uma solução muito resistente ao desgaste que funciona muito bem e de forma confiável em condições adversas. Por serem isentos de lubrificação, os mancais iglidur® podem ser usados debaixo d'água sem perigo para o meio ambiente. Mesmo com as cargas de 30 MPa em combinação com água salgada, nenhum desgaste significativo dos rolamentos pôde ser detectado após 200.000 ciclos.

As plataformas de perfuração são montadas em jaquetas - estruturas quadradas feitas de tubos de aço que são ancoradas no fundo do mar. Como parte da reforma, foi necessário fazer um inventário. Qual é a condição dos tubos de aço, especialmente perto da superfície da água, na chamada zona de respingos, onde a estrutura é suscetível à corrosão? No passado, os mergulhadores teriam pulado na água para encontrar as respostas. Uma tarefa perigosa.

Um mergulhador compara a missão a uma "viagem na máquina de lavar". Além disso, a tripulação, os equipamentos e as embarcações de apoio são caros. Por isso, a Total partiu em busca de uma alternativa. A empresa encontrou o que estava procurando em Esbjerg. A cidade dinamarquesa no sudoeste da Jutlândia é a sede da SubC Partner, uma empresa especializada no desenvolvimento de tecnologias offshore. A SubC desenvolve, produz e opera o rastreador robótico para inspeção de tubulações. Uma homenagem especial: o robô foi homenageado com um prêmio de inovação da Total.

A esteira tem duas garras de metal acionadas hidraulicamente com um total de 12 roletes que prendem a estrutura de aço com uma pressão de contato de 500 kg cada. O crawler se move ao redor do tubo sobre 12 roletes. O movimento para frente é semelhante ao de uma esteira: se quiser avançar, a garra traseira mantém o tubo no lugar. A garra dianteira empurra o tubo para frente alguns centímetros usando cilindros hidráulicos. Em seguida, a garra dianteira puxa a garra traseira para trás. Isso permite que o robô alcance qualquer ponto do tubo.

E o sistema de controle? O rastreador pode ser movido por meio de um joystick. Ele fornece uma imagem ao vivo para o centro de comando por meio de seis câmeras. A partir daí, o operador também controla as ferramentas com as quais o robô pode ser equipado - principalmente um cortador de fio diamantado, que o robô usa para serrar e levantar peças ou construções a serem modificadas na plataforma.

Ao contrário de um mergulhador, o rastreador robótico não corre o risco de se machucar durante o trabalho. Mas a água salgada do mar ainda era um desafio para os engenheiros. Se os especialistas tivessem usado buchas de metal nas articulações do robô, haveria um risco constante de corrosão e tempo de inatividade não planejado.

Por isso, os engenheiros optaram por uma alternativa: buchas feitas de plásticos de alto desempenho iglidur®, produzidas pela especialista em plásticos de movimento igus®, de Colônia. "Graças às buchas de plástico, não precisamos mais nos preocupar com a corrosão," explica Bjarne Lindquist, o engenheiro de projeto responsável na SubC Partner. E, portanto, não é nenhuma surpresa o fato de os engenheiros usarem outro produto da igus®. O cortador de fio diamantado se move em eixos lineares drylin®. "Graças a eles, podemos posicionar o cortador com precisão milimétrica."
 
E os componentes plásticos também não têm nada a esconder quando se trata de robustez. Materiais de reforço são adicionados aos compostos plásticos, o que torna as buchas tão robustas que podem suportar altas pressões e cargas de borda. "A igus® desenvolveu os produtos plásticos a tal ponto que eles são uma alternativa às alternativas de metal em aplicações industriais profissionais," diz Anders Riis Olesen, Consultor Técnico de Vendas da igus®. "Isso é ótimo." As buchas também não precisam de manutenção.

Como os lubrificantes sólidos são integrados ao material, é possível a operação a seco com baixos coeficientes de atrito - sem lubrificantes adicionais, como óleos e graxas. Por último, mas não menos importante, a SubC Partner conseguiu reduzir os custos do rastreador robótico. Isso se deve ao fato de as buchas iglidur® serem até 40% mais baratas do que as buchas de metal.

Para comprovar a durabilidade de seus materiais, a igus opera um laboratório de testes de 3.800 metros quadrados em®, onde mais de 15.000 testes de tribologia são realizados todos os anos em 300 sistemas de teste. O material iglidur® Z usado pela SubC Partner também teve que provar sua robustez nesse laboratório. Os engenheiros giraram uma bucha de plástico em um eixo nitretado a gás do tipo ST52 - a uma velocidade de 0,01 metro por segundo e uma carga de 30 MPa. Mesmo após 200.000 ciclos, não foi possível medir nenhum desgaste significativo nas buchas ou no eixo.

O resultado foi diferente para as buchas de metal. Os engenheiros cancelaram o teste após apenas 35.000 ciclos. O desgaste das buchas era muito alto e o dano ao eixo muito grave. O iglidur® Z foi desenvolvido especialmente para proporcionar vida útil máxima em condições extremas. Além de sua resistência ao desgaste por água salgada, ele também é adequado para altas cargas térmicas e forças elevadas.

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