无人机在海洋油气领域尽情遨游

编译 ｜ 吕凡胜

无人机在海洋油气领域尽情遨游

编译 ｜ 吕凡胜

一度还是个新奇事物的无人机，现正快速成为近海油气检测众多工具中不可或缺的一部分。

无人机（UAVs或drones）问世之后，海上工业很快就引进了无人机开展外观检查任务。在当今成本意识横行的时代，无人机技术逐渐向人们展示了它的优越性—高效、廉价、在准备及运输过程中所需人员更少。在传输数据更准确的同时，无人机还可以提高安全性能，用户们对此也是连连称道。其中，马士基石油公司很早就认识到了无人机的优势，并在2013年将其用于海上检查作业。“我们可以说是最早引进无人机技术的公司之一，”马士基石油公司英国业务设备和项目总监Mark Fotheringham说，“那时，无人机市场还十分有限。”

无人机为马士基石油在北海安装所需的检查类型提供了切实可行的替代方案，包括位于Gryphon、Maclure和Tullich油田的浮式采油、储存和卸油（FPSO）装置，以及负责处理Dumbarton、Balloch和Lochranza油田的Global Producer3。根据规定，石油公司需定期对火炬塔、储罐内部等难以进入的区域进行检查。在使用无人机作业之前，对架设脚手架进行检查，或者在一些危险区域雇用绳索技术人员都会耗费大量时间。

与搭建脚手架相比，绳索检查需要的人员少、耗费的时间少，且能更好地进入狭窄空间或难以到达的区域进行检查。因此，如若绳索检查在实际操作中可行，那么石油公司还是比较青睐这种方式的。Fotheringham表示，无人机将绳索检查的优势实现了进一步放大。

他说，“绳索是一大进步；在节约时间、精简人员方面，无人机是又一重大进步，无人机检查只需一两个人就可以完成”。

双管齐下

两年前，位于Gryphon的英国公司Cyberhawk Innovations，在运转的FPSO上首次利用无人机进行了货油舱检查。

检查任务由一位无人机飞行员、一位检查工程师两人完成，用时不到一天。“我们同无人机公司一直有十分紧密的合作，并建立了良好的合作关系，我们共同创新，提出新想法，开发、测试技术。”Fotheringham道。“在储罐检查之前，我们对无人机进行了几项技术调整和测试，这使无人机能够在储罐内飞行，拍摄我们需要的视频和图像。”

马士基石油公司已经将无人机检查计划扩展Gryphon和GlobalProducer 3平台上的26个油舱。Fotheringham指出，这项技术总体检查效果良好，摄影机也已使无人机得到了大大改善。

但是，更详细的检查则需要无人机更长时间地近距离接触检查对象，但不一定是人体接触。马士基石油公司正在计划一个更为详细的油罐检查，适时会有“爬行器”装置（配有灯具、高清摄像机及其他设备）为无人机检查作补充。马士基石油称这次尝试为又一个“第一次”。

工作人员将引导爬行器沿着储罐的垂直壁用超声波探头测量钢板和加固物。检查员将使用这些信息来检查储罐是否有腐蚀现象，如果有腐蚀，则需要对储罐进行修复工作。Fotheringham说：“我们将用爬行器来查看异常迹象，并进行近距离的外观检查。”

爬行器和无人机各有千秋。无人机可以飞行，有更多的行动自由；而爬行器则可以从导线获得电力，不需要额外的配置电池。因此，爬行器可以配备强光、长时间执行任务。而无人机则靠的是电池，为了满足灯光耗电的需要，无人机需要频繁往返。

马士基已经利用无人机检查了位于北海丹麦附近海域的Tyra Eas天然气田火炬头。在此之前，该项任务需要一架直升机与一位摄影师共同完成。Fotheringham介绍说，无人机能够更近距离地接近火炬头，并能够收集更为详细的外观信息。

目前，马士基已经同DNV GL就验证无人机检查达成合作。Fotheringham说，DNV GL和其他船级社“非常看重该技术”，“他们从中看到了好处，并且对我们的非常支持。”

应用更加广泛

马士基石油公司现已推出了一项无人机技术的新项目，该项目类似于在线地图服务（如Google）使用的卫星图像，将为其海上资产绘制详细的3 D地图。Fotheringham介绍称，这些地图将用于许多任务。例如，在装置受到北海强暴风雨袭击后，当工程师们在设计改进计划时，“落物”检查就变得特别方便了。

“以前，我们会在恶劣天气之后派一名船员调查装置的受损情况。”在不久之后，该任务将由无人机代替执行。检查人员将把无人机收集到的数据同3D地图进行比对，借此可以发现装置的受损情况，为进一步检查提供依据。随着技术的推广，海上工业将把无人机投入新的工作领域，更高效、更安全地为人类服务。

“一项技术，你使用得越多，就自然越能发现它更多的用处。”Fotheringham表示，无人机可用于卸货作业、在FPSO和货船间传递文件，或者借助FPSO的传信绳索进行卸货作业。随着无人机与日常作业间的联系日益紧密，无人机飞行员未来很可能会成为海上作业员工的一员。“我坚信，总有一天，海上装置上会配有专门的训练有素的无人机飞行员。”Fotheringham还说，无人机也可以是事故发生后的第一反应者，或是搜救行动的关键一环。

市场需求将推动无人机制造商解决该技术目前的局限性，延长电池的续航时间，提高无人机的有效负载能力。随着海上运营商开始寻求任务自动化，减少现场人员数量并降低安全风险，这使得无人机的需求将会只增不减。