Por Hartenergy – 20 de mayo de 2022
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Para respaldar la instalación segura y efectiva de estructuras submarinas, como plantillas submarinas, los sistemas de monitoreo estructural se utilizan con frecuencia para garantizar que no haya daños o tensión durante la instalación y que las estructuras estén ubicadas en la ubicación y orientación correctas. La mayoría de las estructuras submarinas se instalan utilizando sistemas de monitoreo autónomos hechos a medida que generalmente se instalan en la estructura en tierra y se retiran una vez que la estructura se coloca con éxito en el lecho marino.
Las instalaciones de la estructura generalmente son asistidas por un ROV donde los datos críticos del sistema de monitoreo de la estructura se comunican directamente al ROV submarino y luego se comunican a través del umbilical del ROV a la sala de control del barco de construcción. Luego, los datos se introducen en una aplicación de software para su interpretación y visualización gráfica.
Los datos en tiempo real recibidos del sistema de monitoreo son críticos para el éxito de la operación general. Históricamente, esto se enviaba acústicamente desde el sistema de monitoreo montado en la estructura al ROV utilizando módems de telemetría acústica. Dado que el entorno de instalación suele ser muy ruidoso, debido a la proximidad del ROV y la embarcación de construcción, la telemetría acústica puede no ser fiable con frecuentes pérdidas de datos. El uso de módems de telemetría de datos ópticos está demostrando ser una alternativa muy viable, ayudando a mejorar la precisión de los datos recopilados, asegurando el máximo rendimiento del sistema.
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Implementación de módems LUMA para ayudar a reducir la complejidad, el riesgo y el costo del proyecto
Ashtead Technology ha estado a la vanguardia del desarrollo de sistemas autónomos de monitoreo de estructuras submarinas durante más de 15 años y desde 2018 ha estado trabajando en colaboración con Hydromea para introducir la telemetría de datos ópticos submarinos en el sector submarino. Hydromea ha desarrollado una gama de módems de telemetría de datos ópticos (LUMA) submarinos de gran ancho de banda que son exclusivos de la industria en alta mar. Dado que los módems LUMA transmiten datos ópticamente, no se ven afectados por el ruido acústico que puede provocar la pérdida de datos. Basándose en proyectos llevados a cabo con éxito en el campo, Ashtead Technology ha demostrado que los módems LUMA pueden proporcionar un enlace de datos mucho más fiable que la alternativa acústica cuando se envían datos a través de un ROV.
Los módems LUMA transmiten datos a un ancho de banda mucho mayor que los sistemas de telemetría acústica, lo que permite múltiples actualizaciones de conjuntos de datos por segundo en comparación con una actualización cada 3-5 segundos. Con actualizaciones rápidas y en tiempo real del sistema de monitoreo en momentos críticos durante la instalación, esto aumenta la confianza del cliente en los datos.
El rango operativo de los módems LUMA varía de 7 m a 50 m según la versión del módem, que se ha demostrado que es ideal para la comunicación con una instalación ROV. La experiencia de Ashtead Technology en el funcionamiento de estos nuevos módems es que funcionan bien en condiciones de baja visibilidad. Los módems LUMA también tienen un consumo de energía muy bajo, lo que permite aumentar significativamente la autonomía del sistema de monitoreo.
Implementación exitosa de módems LUMA en el campo
En dos campañas de instalación recientes, Ashtead Technology integró los LUMA dentro de su Sistema de monitoreo de deflexión estructural (DMS) submarino y descubrió que los módems LUMA brindaban ventajas significativas en el rendimiento de datos.
Ashtead Technology DMS monitorea el estrés estructural durante la instalación junto con la posición de la estructura, el rumbo, la actitud y la presión dentro de los anclajes de succión de la estructura.
En condiciones de fondos marinos blandos, muchas plantillas submarinas emplean anclas de succión de base para proporcionar la estabilidad necesaria durante su vida útil. A menudo, se incorporan dos o cuatro anclajes de succión en la plantilla y cuando se emplea más de un anclaje de succión, la estructura tiene el potencial de torcerse durante el proceso de instalación. Esto se puede remediar usando un DMS estructural.
Un DMS monitorea la elevación relativa de cada una de las esquinas de la estructura y mide la deflexión fuera de alineación durante la instalación. Si la deflexión medida excede la tolerancia de diseño, el DMS indica una alarma para que el contratista de la instalación pueda ajustar individualmente el nivel de succión en cada anclaje de succión para reducir la deflexión a un nivel aceptable.
Toda la salida de datos del DMS se transfiere a través de un ROV a la parte superior en tiempo real y es fundamental para garantizar la instalación segura y eficiente de las plantillas submarinas. Como tal, es esencial que la telemetría de datos entre el sistema de monitoreo estructural y el ROV sea sólida con una alta tasa de actualización de datos que brinde información confiable sobre la condición de la estructura a los ingenieros de instalación durante el período crítico de instalación.
Apoyo a proyectos de instalación de energía eólica marina
Ashtead Technology implementó recientemente los módems ópticos LUMA en un importante proyecto de instalación de energía eólica marina en el que los módems se integraron en sus sistemas autónomos de alineación de pilotes y monitoreo de lechada submarina para la instalación de cimientos en el lecho marino para chaquetas de turbinas eólicas.
Los sistemas de monitoreo de lechada de Ashtead Technology rastrearon la elevación debajo de la superficie de la lechada dentro de los alveolos del lecho marino al cementar las pilas en su lugar. Los datos del sistema de monitoreo fueron fundamentales para el proyecto a fin de garantizar que los pilotes se inyectaran a la altura correcta para garantizar la integridad de los cimientos.
El sistema de alineación de pilotes de Ashtead Technology alinea la herramienta de instalación de pilotes con el encaje del lecho marino para ayudar a evitar el choque de pilotes durante la instalación y proporciona información valiosa para el contratista de instalación, lo que ayuda a garantizar una instalación eficiente de pilotes sin demoras debido a la desalineación.
Ambos sistemas de monitoreo funcionan de manera independiente, pero utilizan un módem LUMA común instalado en el ROV para comunicarse con el software de monitoreo del sistema de la parte superior. Esta disposición simplifica la instalación en el ROV y la operación de ambos sistemas.
La instalación del parque eólico se encontraba en aguas poco profundas, a menos de 60 m, y durante el invierno la visibilidad submarina localizada desciende significativamente. Aquí es donde LUMA proporcionó ventajas significativas, asegurando una comunicación confiable incluso en aguas turbias.
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