Arbeits-ROVs für Offshore- und Unterwasseroperationen

Arbeits-ROVs unterscheiden sich aufgrund ihrer höheren Leistung, ihrer Werkzeugkapazitäten und ihrer vielseitigen Einsatzmöglichkeiten erheblich von Beobachtungs- oder Leichtarbeitsgeräten. Diese ROVs wurden entwickelt, um den strengen Anforderungen der Energie-, Verteidigungs- und Wissenschaftsbranche gerecht zu werden, und spielen eine zentrale Rolle beim Management von Unterwasserinfrastrukturen und bei komplexen operativen Aufgaben.

Arbeits-ROVs verstehen

Ein Arbeits-ROV ist ein hochbelastbares Unterwasser-Roboterfahrzeug, das für komplexe Unterwasseraufgaben entwickelt wurde, die die Fähigkeiten leichterer ROV-Klassen übersteigen. Diese ROVs werden von einem Oberflächenfahrzeug über ein Versorgungskabel gesteuert und sind mit leistungsstarken Hydrauliksystemen, Roboterarmen und Sensorarrays ausgestattet. Arbeits-ROVs können in extremen Tiefen eingesetzt werden und unterstützen häufig Aufgaben wie Pipeline-Inspektionen, Bauüberprüfungen, Unterwasserschweißarbeiten und die Kartierung des Meeresbodens.

[Bildunterschrift id=“attachment_22108″ align=“alignright“ width=“300″] SRV-8 MDV von Oceanbotics.[/caption]

Diese Fahrzeuge werden in der Regel mit einem Start- und Bergungssystem (LARS) zu Wasser gelassen und verfügen über Sonarsysteme, Tiefensensoren, Video-Overlays und Bordcomputer zur Echtzeit-Datenverarbeitung. Die Integration von Trägheitsnavigationssystemen (INS), Doppler-Geschwindigkeitsmessern (DVL) und akustischen Ortungssystemen ermöglicht präzises Manövrieren und Navigieren in schwierigen Unterwasserumgebungen.

ROV-Klassifizierungen und -Typen

ROVs werden anhand ihrer Größe, Leistungsfähigkeit und Funktion grob in verschiedene Typen unterteilt:

ROVs der Beobachtungsklasse

Kleine, leichte Geräte, die für visuelle Inspektionen und grundlegende Überwachungsaufgaben eingesetzt werden. ROVs der Beobachtungsklasse verfügen in der Regel nicht über Manipulatoren und schweres Werkzeug.

Leichte Arbeits-ROVs

Diese bieten begrenzte Werkzeugkapazitäten und können leichte Eingriffe durchführen. Sie bilden eine Brücke zwischen Geräten der Beobachtungsklasse und Geräten der Vollarbeitsklasse.

ROVs der Arbeitsklasse

Diese ROVs sind die vielseitigsten und leistungsstärksten Modelle und für intensive Aufgaben wie Unterwasserbau, Strukturinspektionen und Bergungsarbeiten ausgerüstet.

Arbeits-ROVs unterscheiden sich in Größe, Leistung und Werkzeugkonfiguration. Utility-ROVs können für bestimmte Aufgaben optimiert sein, wie z. B. die Unterstützung bei der Verlegung von Kabeln oder Untersuchungen zum kathodischen Schutz. High-End-Modelle unterstützen häufig wissenschaftliche Probenahmen, die Inspektion von Steigleitungen oder die Wartung von Offshore-Windparks.

Anwendungsbereiche von Arbeits-ROVs

Arbeits-ROVs werden in verschiedenen Branchen für unterschiedliche Unterwasserarbeiten eingesetzt. Da sie über längere Zeiträume unter Wasser bleiben und komplexe Aufgaben ausführen können, eignen sie sich ideal für Aufgaben, die Präzision, Ausdauer und Anpassungsfähigkeit erfordern.

Rumpfinspektion

ROVs inspizieren Schiffsrümpfe und Unterwasserstrukturen auf Beschädigungen, Bewuchs oder Anzeichen von Korrosion. Ausgestattet mit hochauflösenden Kameras und Sonar beurteilen sie die Unversehrtheit der Rumpfoberflächen und ermitteln den Wartungsbedarf, ohne dass das Schiff ins Trockendock gebracht werden muss.

Pipeline-Inspektion

Mithilfe von hochauflösenden Videos und Sonaren verfolgen ROVs die Länge von Unterwasserpipelines, um Lecks, Fehlausrichtungen oder Sedimentablagerungen zu erkennen. Sie integrieren häufig Datenerfassungssysteme und Instrumente für zerstörungsfreie Prüfungen (NDT) für eine umfassende Diagnose.

Verteilerinstallation

In Tiefsee-Öl- und Gasfeldern unterstützen ROVs die Ausrichtung und Verbindung von Unterwasser-Verteilern. Sie verwenden Manipulatorarme und Drehmomentwerkzeuge, um Schrauben und hydraulische Kupplungen zu befestigen und so eine ordnungsgemäße Installation und Abdichtung sicherzustellen.

Bauüberprüfung

ROVs werden nach der Installation eingesetzt, um zu überprüfen, ob Unterwasserstrukturen wie Plattformen oder Verbindungsstücke korrekt platziert wurden. Sie zeichnen visuelle und dimensionale Daten auf, um die Konstruktion anhand der Konstruktionsspezifikationen zu validieren.
Unterwasserschweißen und -schneiden
Arbeits-ROVs können ferngesteuerte Schweiß- und Schneidarbeiten unterstützen, insbesondere bei Reparatur- und Bergungsaufgaben. Spezielle Manipulatoren und Nutzlasträume bieten Platz für Unterwasserschweißgeräte oder thermische Schneidgeräte.

Unterstützung bei der Kabelverlegung

ROVs leiten und überwachen die Verlegung von Kabeln auf dem Meeresboden. Sie unterstützen beim Ausheben von Gräben, sorgen für eine optimale Kabelpositionierung und führen Inspektionen nach der Verlegung durch, um die Installationsqualität zu überprüfen.

Untersuchungen zum kathodischen Korrosionsschutz

Durch die Messung von Spannungsunterschieden entlang von Unterwasserstrukturen bewerten ROVs die Wirksamkeit von kathodischen Schutzsystemen und tragen so dazu bei, Korrosion an Pipelines, Plattformen und Steigleitungen zu verhindern.
Riser-Inspektion
ROVs werden um schwimmende Produktionssysteme herum eingesetzt und scannen Steigleitungen auf Ermüdungsrisse, Verschiebungen oder Bewuchs. Hochauflösende Bildgebungs- und 3D-Kartierungstools helfen dabei, strukturelle Veränderungen im Laufe der Zeit zu verfolgen.

Kartierung des Meeresbodens

ROVs erstellen mithilfe von Multibeam-Sonar und Höhenmessern detaillierte topografische Karten des Meeresbodens. Diese Karten unterstützen die Standortauswahl für Infrastruktur- oder ökologische Studien.

Wissenschaftliche Probenahme

Arbeits-ROVs sammeln biologische, chemische und geologische Proben aus extremen Tiefen. Präzisionsmanipulatoren entnehmen Sedimentkerne oder biologische Proben ohne Kontamination.

Umweltüberwachung

Ausgestattet mit Sensoren und Datenerfassungsgeräten erfassen ROVs Messwerte wie Temperatur, Salzgehalt, Trübung und Strömungsprofile, um die Umweltbedingungen zu bewerten.
Unterwasserinfrastrukturinspektion
Die routinemäßige Inspektion von Unterwasseranlagen, einschließlich Schablonen, Verankerungen und Bohrlochköpfen, ist eine Kernfunktion von ROVs. Integrierte Beleuchtungs- und Videosysteme gewährleisten auch bei schlechten Lichtverhältnissen eine gute Sichtbarkeit.

Wartung von Offshore-Windparks

ROVs inspizieren und warten Unterwasserkomponenten von Windkraftanlagen, darunter Monopiles, Verkabelungen und Unterspülungsschutzvorrichtungen. Darüber hinaus unterstützen sie die Umweltüberwachung rund um die Installationsstandorte.
Bergungsarbeiten
Bei Bergungsmissionen lokalisieren und untersuchen ROVs Wracks oder verlorene Ausrüstung, häufig unter Verwendung von Sonar und Videoüberlagerungen. Manipulatorarme können bei der Bergung von Gegenständen oder der Anbringung von Hebehilfen helfen.
Unterwasserinterventionen
Aufgaben wie die Betätigung von Ventilen, das Anschließen von Steckverbindern oder die Einspritzung von Hydraulikflüssigkeit werden von ROVs mit speziellen Endeffektoren ausgeführt. Diese Eingriffe unterstützen den Echtzeit-Betrieb oder Notfallreparaturen.

Wichtige Komponenten eines Arbeits-ROV

Die Leistung und Zuverlässigkeit eines Arbeits-ROVs hängen von einer Reihe robuster Kernsysteme ab:
Manipulatorarme
Manipulatorarme verfügen in der Regel über mehrere Freiheitsgrade und dienen zur Handhabung von Werkzeugen, zur Betätigung von Ventilen und zur Interaktion mit Unterwasseranlagen.

Triebwerke

Anordnungen von vertikalen und seitlichen Triebwerken gewährleisten präzise Bewegungen und eine stabile Positionierung in Umgebungen mit starker Strömung.

HPU (Hydraulikaggregat)

Versorgt Arme, Schneidwerkzeuge und Drehmomentwerkzeuge mit hydraulischer Energie. Kompakte HPUs verbessern die Effizienz in begrenzten Nutzlasträumen.

Sensoren und Navigation

Werkzeuge wie INS, DVLs, Sonarsysteme, Höhenmesser und MRUs liefern Echtzeit-Positionsdaten, Orientierungsdaten und Daten zur Verfolgung des Meeresbodens.
Steuerung und Datenverarbeitung
Hochleistungsfähige Bordcomputer verarbeiten Sensordaten, steuern Aktoren und sind mit den Steuerkonsolen an Deck verbunden.

Nutzlasträume und Werkzeugschlitten

Konfigurierbare Skids mit mehreren Fächern ermöglichen die Integration missionsspezifischer Instrumente wie NDT-Sonden, wissenschaftlicher Probenahmegeräte oder Hilfswerkzeuge.

Beleuchtung und Video

Hochintensive Beleuchtungssysteme in Kombination mit mehreren Kameras sorgen für eine klare Bildgebung für die Bediener und die Datenaufzeichnung.

Stromversorgungssysteme

Redundante Stromverteilungsmodule und Unterwasser-Akkupacks gewährleisten die Betriebsstabilität und verlängern die Einsatzdauer.
Auswahl eines Herstellers für Arbeits-ROVs
Hersteller von Arbeits-ROVs entwickeln Plattformen, die auf die Anforderungen der Mission, die Umgebungsbedingungen und den Umfang des Einsatzes zugeschnitten sind. Führende Anbieter bieten häufig modulare ROVs mit anpassbaren Nutzlasträumen, integrierten Diagnosesystemen und KI-gestützten Steuerungssystemen für mehr Autonomie und Effizienz an. Bei der Bewertung der Spezifikationen von Arbeits-ROVs sind folgende Faktoren zu berücksichtigen:

• Maximale Betriebstiefe und Druckwerte
• Werkzeug- und Manipulatoroptionen
• Konfiguration der Triebwerke und Manövrierfähigkeit
• Systemredundanz und Diagnose
• Kompatibilität bei Start und Bergung
• Integration mit INS, MRUs und akustischer Verfolgung

Arbeits-ROVs als wichtige Werkzeuge für Unterwasser-Missionen

Da die Unterwasserindustrie in immer tiefere und komplexere Umgebungen vordringt, wird die Rolle von Arbeits-ROVs immer wichtiger. Diese Maschinen bieten eine sichere, effiziente und leistungsstarke Alternative zu menschlichen Tauchern für Aufgaben, die von der Inspektion und dem Bau von Infrastruktur bis hin zu wissenschaftlichen Probenahmen und Umweltüberwachung reichen. Mit den Fortschritten in der ROV-Technologie, darunter intelligentere Sensoren, KI-gesteuerte Steuerungen und verbesserte Antriebssysteme, entwickeln sich Arbeits-ROVs zu immer anpassungsfähigeren Plattformen, die auf die neuen Anforderungen in den Bereichen Offshore-Windenergie, Tiefseebergbau und Unterwasserrobotikforschung zugeschnitten sind.

Durch die Integration leistungsstarker Manipulatoren, präziser Navigationssysteme und missionsspezifischer Nutzlasten bleiben Arbeits-ROVs das Rückgrat der Unterwasserintervention und -beobachtung. Ob sie nun von Verteidigungsbehörden, Energieerzeugern oder Meereswissenschaftlern eingesetzt werden, diese ferngesteuerten Fahrzeuge bieten eine unübertroffene Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit bei Unterwasseroperationen.