التعاون بين فيتشيناي مارين ومركز تيكناليا للتكنولوجيا وقد أدى ذلك إلى ابتكار أداة جديدة مصممة لمعالجة أحد التحديات الرئيسية التي تواجه صناعة النفط والغاز البحرية: مراقبة تآكل الفولاذ في البحر. وقد طورت الجهتان جهاز استشعار يسمح بمراقبة التآكل في حبال التثبيت عن كثب، بهدف تحسين سلامة وموثوقية وعمر المنشآت العائمة.
الحل، الذي تم تصميمه في البداية لسلاسل وموصلات مزارع الرياح البحرية وغيرها من المنصات البحرية العائمةتستخدم هذه التقنية أساليب القياس الكهربائي لتوفير بيانات آنية حول تآكل المكونات المعدنية. ويتماشى هذا التطور تماماً مع التحول في قطاع الطاقة ونشر البنية التحتية للطاقة المتجددة في البحر، وهو مجال تسعى أوروبا، وخاصة إسبانيا، إلى لعب دور ريادي فيه.
مستشعر مصمم لأكثر البيئات البحرية تطلباً.
بحسب المنظمتين، يُعد التآكل عاملاً حاسماً في متانة السلاسل وعناصر الربط التي تُثبّت المنصات البحرية. قوة تأثير المياه المالحة، تغيرات درجة الحرارة وتعني فترات الخدمة الطويلة والمتواصلة أنه في كثير من الأحيان، لا تعكس التوقعات التي يتم إجراؤها باستخدام النماذج النظرية بدقة ما يحدث بالفعل تحت الماء.
يُثير هذا الوضع حالة من عدم اليقين فيما يتعلق بتحديد أحجام المكونات وتحديدها. استراتيجيات الصيانةلأنه من الصعب التنبؤ بموعد وصول وصلة أو موصل إلى حالة حرجة. تقليديًا، اعتمدت الصناعة على حسابات متحفظة و حملات التفتيش الدوريةوالتي غالباً ما تكون مكلفة ومعقدة، وأحياناً غير كافية لاكتشاف بعض الأعطال في الوقت المناسب.
لسدّ هذه الفجوة، طوّرت شركتا فيسيناي مارين وتكناليا جهاز استشعار يعتمد على قياس المقاومة الكهربائية من المادة. بناءً على هذا المتغير، يستطيع النظام تقدير فقدان المقطع العرضي للأجزاء المعرضة للبحر، ونمذجة كيفية تقدم التدهور، والتنبؤ بالعمر الافتراضي المتبقي لكل قسم من خط الإرساء.
يؤكد أينتزاني إكسبوسيتو، رئيس قسم المواد في شركة فيتشيناي مارين إنوفيشن، أن التآكل يؤثر بشكل مباشر على التصميم الهيكلي وعمر الخدمة فيما يتعلق بأنظمة التثبيت. ويشير إلى أنه حتى الآن، كان القطاع يعتمد على عمليات المحاكاة والفحوصات البصرية أو معدات الفحص، بينما يفتح المستشعر الجديد الباب أمام... المراقبة المستمرة ووصف عملية التدهور بدقة أكبر.
تتيح هذه المراقبة الدقيقة ضبطًا أفضل لسمك المكونات وخصائصها، مما يمنع زيادة الحجم غير الضرورية ويقلل من مخاطر الأعطال غير المتوقعة. علاوة على ذلك، فهي تسهل تخطيط صيانة أكثر دقةيمكن أن يترجم هذا إلى وفورات كبيرة في التكاليف وتقليل حالات الإغلاق غير المجدولة على المدى المتوسط والطويل.
التحقق من صحة البيانات في مختبر HarshLab والخبرة في الظروف القاسية
نيابة عن شركة تيكناليا، يشير راؤول كاراكينا، رئيس قسم المواد في الظروف القاسية، إلى أن المركز يجري أبحاثاً منذ عقود. حلول متطورة للتآكل في البيئات البحرية. ولهذا الغرض، تمتلك مختبرات متخصصة ومختبر HarshLab العائم الذي يسمح باختبار التقنيات مباشرة في البحر، في ظل ظروف التشغيل الحقيقية.
تم اختبار مستشعر التآكل هذا بالفعل في مختبر HarshLab، وهو منصة اختبار فريدة من نوعها في أوروبا يقع النظام على بعد حوالي 1,6 ميل بحري من الساحل، وفي هذه البيئة، المعرضة للأمواج والتيارات والملوحة النموذجية لبحر كانتابريا، وقد أثبت النظام قدرته على توفير مراقبة مستمرة عن بعد والتنبؤ بالسلوك المستقبلي للمكونات المعرضة للتآكل.
أثناء الاختبار، أكد المستشعر أنه من الممكن الكشف عن بُعد عن كيفية تطور الفقد في المقطع العرضي للعناصر المعدنية وربط تلك البيانات بـ العمر الإنتاجي المتبقي من خط الإرساء. وهذا يسهل اتخاذ القرارات المستنيرة، على سبيل المثال، عند جدولة عمليات الاستبدال قبل أن تصل الأجزاء إلى مستوى تدهور خطير.
يؤكد كاراكينا أن التحالف مع شركة فيتشيناي مارين يسمح لشركة تكناليا بتطبيق خبرتها في مجال المواد وسلوكها أثناء الخدمة لمواجهة تحدٍ ذي تأثير صناعي كبير. وتشهد قطاعات النفط والغاز البحرية الأوروبية طلباً متزايداً. تقنيات المراقبة في الوقت الحقيقي والتي تساهم في الحد من المخاطر، والامتثال للوائح، وتحسين القدرة التنافسية لمشاريعهم.
تم حماية هذا التطوير ببراءة اختراع، مما يعزز إمكاناته للاستغلال التكنولوجي والتجاري. وتضع هذه الحماية للملكية الفكرية كلا الشريكين في وضع متميز للريادة في هذا المجال. تطبيق حلول مراقبة التآكل في الأجيال الجديدة من مزارع الرياح العائمة ومنصات الخدمات البحرية.
الوظائف الرئيسية لنظام مراقبة التآكل
لا يقتصر دور المستشعر الجديد على القياس فقط، بل يتم دمجه في نهج لـ المراقبة عن بعد المستمرةوهذا يسمح بالحصول على معلومات شبه فورية حول حالة سلاسل التوريد والمكونات الحيوية الأخرى، دون الحاجة إلى إرسال أفراد أو فرق تفتيش إلى موقع المنشآت.
من بين السمات الرئيسية لهذا الحل تقليل عمليات تفتيش مادية معقدة ومكلفةيُتيح المستشعر تعديل التوقعات بشأن السلوك المستقبلي للعناصر المسببة للتآكل وتحسين تخطيط التدخل. وتساعد المعلومات المُقدمة في تحديد الوقت الأمثل لاتخاذ إجراء، مما يمنع التدخلات المبكرة والتأخيرات الخطيرة.
ومن المزايا الأخرى التي أشار إليها مطوروها زيادة في الأمن التشغيليبفضل توفر البيانات والنماذج المستمرة التي تربط فقدان المقطع العرضي بالقوة المتبقية للمكونات، يُمكن الكشف المبكر عن علامات التدهور التي قد تؤدي إلى الانهيار إذا لم يتم التعامل معها على الفور. وهذا له آثار مباشرة على حماية الأفراد والممتلكات والبيئة البحرية.
كما يسهل النظام تنفيذ استراتيجيات لـ الصيانة الوقائيةتُعدّ هذه التقنيات مطلوبة بشدة في مجالات الثورة الصناعية الرابعة والبنية التحتية الذكية. فبدلاً من اتباع روتين صارم قائم على جداول زمنية ثابتة، يمكن لمديري العمليات الاعتماد على البيانات الآنية لتحديد المكونات التي يجب فحصها أو إصلاحها أو استبدالها، وتحديد الوقت المناسب لذلك.
ويشير القائمون على المشروع أيضًا إلى أن نهج القياس الكهربائي ونمذجة التآكل يوفر مجالًا لدمج المستشعر مع أدوات رقمية أخرى، مثل منصات إدارة الأصول، أو أنظمة تحليل البيانات، أو التوائم الرقمية، مما يسهل... نظرة عامة عالمية على حالة المنشآت البحرية.
تطبيقات في مجال طاقة الرياح البحرية، والقطاع البحري، والموانئ
على الرغم من أن التطوير ركز في البداية على سلاسل وحبال التثبيت لمزارع الرياح البحرية وغيرها من المنصات العائمة، إلا أن إمكانات هذه التقنية تتجاوز ذلك بكثير. يُعد التآكل أحد العوامل الرئيسية. مشكلة حرجة في العديد من البنى التحتية المعدنية التعرض للمياه المالحة أو البيئات القاسية، سواء على السطح أو أثناء الغمر.
تشمل مجالات التطبيق المحتملة مشاريع في طاقة الرياح البحريةتشمل هذه المنشآت البحرية بمختلف أنواعها، وهياكل القطاع البحري، والعناصر الموجودة في الموانئ والمحطات البحرية. في جميع هذه المجالات، يتيح فهم كيفية تآكل المكونات بالتفصيل تحسين الموثوقية، وتقليل المخاطر التشغيلية، ووضع خطط صيانة مُحسّنة.
يبدو أن هذا الحل سيصبح أداةً تهم أي وكيل يدير الهياكل المعدنية المغمورة أو المعرضة باستمرار في البيئات القاسية، مثل أذرع التحميل، والمصدات، والركائز، والممرات، أو عناصر الإرساء. كما أن طبيعتها المعيارية وقدرتها على إرسال المعلومات عن بُعد تُسهّل دمجها في الأنظمة القائمة.
في السياق الأوروبي، حيث يكتسب الاستثمار في الطاقة المتجددة البحرية وتحديث الموانئ زخماً، فإن الوصول إلى تقنيات مراقبة خاصة يساهم هذا في تعزيز الاستقلالية الصناعية وإيجاد حلول مصممة خصيصاً لظروف المحيط الأطلسي والبحر الأبيض المتوسط. وهذا بدوره يمنح ميزة تنافسية على الأسواق التي تعتمد على التطورات الخارجية.
علاوة على ذلك، يُعد هذا التقدم جزءًا من اتجاه أوسع نحو التحول الرقمي في القطاع البحري وقطاع المنصات البحرية، والذي فيه جمع البيانات وتحليلها في الوقت الفعلي تعتبر هذه العناصر مكونات أساسية لتحسين كفاءة وسلامة واستدامة العمليات في البحر.
بشكل عام، يُمثل المستشعر الذي طورته شركتا فيسيناي مارين وتكناليا خطوةً هامةً نحو الأمام في إدارة التآكل في حبال التثبيت وغيرها من البنى التحتية البحرية، وذلك من خلال الجمع بين القياس المستمر، ونمذجة التدهور، والصيانة التنبؤية. يُمكّن هذا النهج القطاع من مواجهة التحديات المرتبطة بتوسيع المنشآت البحرية بثقة أكبر، وإطالة عمر الأصول، وخفض تكاليف التشغيل، وتقليل التعرض للأعطال غير المتوقعة في البيئات البحرية المتزايدة الصعوبة.