智能机械人:油气行业的“变形金刚”

发布时间:2025-03-25 21:13

  做为驱动机械人手艺成长的主要能源,锂电池被认为是将来油气行业使用人型机械人的动力来历。近日,能源征询公司伍德麦肯兹发布全球锂电市场演讲,惹起业界对油气行业机械人手艺使用取成长的关心。本期专题将引见国际油气公司目前使用机械人手艺的案例,一窥油气行业机械人手艺的使用前景。据近海手艺网近日报道, 鉴于天气变化对深海的影响不竭加剧,海上平台和管道形态及时数据的主要性日益提拔。因而,包罗道达尔能源、Equinor(挪威国度石油公司)和壳牌正在内的油气巨头正正在添加投资,正在近海现场摆设机械人,这将鞭策全球机械人市场规模到2030年增加2180亿美元。油气行业利用的水下机械人次要有两类,一类是ROV(近程遥控机械人),可遥控并系正在水面舰艇上;另一类是可事后编程、无需人工干涉即可应对海底的AUV(自从水下机械人)。截至2024年,全球海上平台总数已达到1。2万个,而近2800个平台、1。85万口井和8万公里的海上管道打算2030年前退役。水下会侵蚀这些逐步老化的设备,天气变化惹起的海平面上升和洋流变化也会带来额外风险。水下机械人的高效监测能力为这些平台供给了便当。海底管道对油气运输至关主要,但给油气工人带来了庞大的平安挑和。配备先辈传感器和人工智能的机械人系统可正在水下持续运转,能提早发觉侵蚀、泄露或布局损坏等潜正在问题,并帮帮操做人员正在问题扩大前自动处理问题,最大限度降低了潜水员的工做风险。机械人手艺还大幅提高了平安尺度,削减了取保守流程相关的停机,正在降低运营成本的同时优化了出产率。此外,水下机械人还可认为海上根本设备变乱的善后处置供给帮帮。2010年墨西哥湾深水地平线变乱发生后,清理碎片、密封泄露点和启动防喷阀的工做就是由一批ROV来处理的。近年来,跟着较浅水域的油气田逐步干涸,油气公司但愿针对深水区加大勘察力度,纷纷取手艺供应商展开合做,鞭策水下机械人多样化。壳牌取遥控潜水器手艺供应商Geo Oceans合做,使用ROV查抄浮式出产储油卸油安拆(FPSO)上的油罐,工人则留正在岸长进行平安功课。道达尔能源取海洋工程公司Oceaneering客岁已起头利用AUV查抄英国北海区域长达120公里的海底管道。挪威科技大学研究人员取Equinor和挪威机械人开辟公司Kongsberg Maritime AS客岁合做开辟了 Eelume水下机械人。Eelume水下机械人专为水下检测和轻型而设想,可正在水下持续工做无须屡次前往水面。理论上来说,该机械人可正在水下永世“糊口”,及时响应需求。此外,挪威无人机公司Scoutdi开辟的Scout 137无人机系统也是为查抄压载水舱而设想的,可对密闭空间进行高效、详尽的查抄,代替了存正在平安风险的保守人工查抄体例。虽然取得了部门前进,但水下尖端机械人系统仍面对挑和。起首是成本问题。对于已正在为昂扬的海上功课成本而烦末路的油气公司来说,水下机械人是额外投资。按照机能和特点,ROV和AUV的价钱可高达几百万美元。挪威材料公司康斯伯格发卖副总裁里奇·帕特森暗示,“海上根本设备的维修费用往往高达几百万美元,可是财政成本是相对的,若是操做人员能用机械人防止变乱发生,就能节流大量资金”。美国休斯敦大学国际海底工程研究所传授亚伦·贝克尔也暗示,“正在水下油气功课过程中,取机械人相连的水面舰艇是成本最高的部门,但跟着手艺的前进,从地面临水下机械人进行节制已成为可能,并且跟着海上油气功课勾当的日益添加,投资是值得的”。正在成本问题的影响下,机械人的具体使用往往遭到。需要隆重利用ROV,并应对毛病提前进行风险评估,是当即调派ROV下海,仍是期待合适的期,以避免潜正在的停机时间和经济丧失。其次,水下的操做导致很难对机械人实现现场监工,需要经验丰硕的操做员和检测工程师来及时视频。可是机械人系统涉及液压、高压电、电子、光纤和机械等多个专业范畴,且法式十分复杂,操做员不只需要对这些范畴有必然的学问储蓄,并且要对工场的运转参数、编程和节制机械人所需的复杂使命步调有所控制,才能实现对机械人的近程节制。这就使得响应培训必不成少,进一步提高了成本,也必然程度上限制了手艺的成长。通过取机械人相关的使用法式对其进行节制可大幅简化流程并降低门槛,但使用法式添加了呈现毛病的可能,也会机械人的响应速度。对于需要及时调整或动态决策的操做而言,这些降低了机械人方案的全体无效性。跟着集成到软件中的大模子(LLM,如DeepSeek)的呈现,这些妨碍可能会逐步削减。通过将天然言语处置功能集成到机械人软件中,使命编程可像下达口头指令一样曲不雅。这就弱化了操做员的脚色,削减了对大量培训的需求,也降低了整个行业摆设机械人的门槛。通过简单的语音号令为机械人下达使命将成为可能,机械人办理也更便利。此外,正在机械人系统利用LLM可能提高整个系统的顺应性,使机械人能正在更少的人工监视下顺应更动态和复杂的,弥合尖端手艺取现实可用性之间的差距,为平安、高效的将来工业奠基根本。正在北海油田摆设水下机械人,搭载高精度地动传感器,并对采集的数据进行及时阐发取处置。取此同时,它具备自从能力,可正在复杂的海底地形中矫捷穿越,能高效完成海底地形测绘和油气资本探测使命。取保守勘察体例比拟效率提拔40%,成本降低30%。推出基于人工智能的钻井机械人,通过内置的地质数据阐发模子对钻头反馈的地质数据进行及时阐发,如岩石硬度、地层压力等,进而从动调整钻井速度、压力、角度等参数,确保钻头一直以最佳形态钻进。斯伦贝谢2024年财报显示,钻井机械人的使用使其钻井成本降低了15%,钻井周期缩短了20%。正在墨西哥湾深水油田摆设智能水产系统,操纵机械人手艺实现了油井的近程节制和无人化操做。水下机械人可以或许正在高压低温下不变工做,通过近程通信手艺将采集到的数据及时传输到岸上的节制核心。节制核心的工做人员按照数据对油井进行近程节制,实现了24小时不间断出产。正在提超出跨越产效率的同时,该系统还削减了对海洋的影响,降低了因报酬操做失致污染的风险。正在液化天然气(LNG)运输船上使用智能机械人进行货舱查抄和。LNG运输船货舱特殊,对平安性要求极高,保守的人工查抄效率低下且面对必然平安风险。比拟之下,智能机械人能正在极端低暖和高湿度的货舱下工做,通过高精度的传感器和摄像头对货舱内部进行全面查抄,能及时发觉货舱壁侵蚀、管道泄露,以及货色存储形态非常等问题。这一使用无效保障了LNG 运输船的平安和效率,削减了因货舱问题导致的运输耽搁和平安变乱。正在炼厂摆设智能巡检机械人,承担设备形态监测和毛病诊断的主要使命。炼厂设备浩繁、运转复杂,保守人工巡检难以做到全面、及时,智能巡检机械人能按照预设法式自从规划巡检线,正在炼厂内穿越自若。智能巡检机械人搭载了多种先辈传感器,如红感器、振动传感器、气体传感器等,能及时采集设备的温度、振动、气体泄露等数据,并通过内置数据阐发算法进行阐发。一旦发觉设备存正在潜正在毛病,机械人会及时预警,并供给细致的毛病诊断演讲,帮帮维修人员快速定位和处理问题,无效避免了非打算停机,保障了炼厂的一般出产。正在海上油气平台使用智能清洗机械人。正在海水和海风的持久下,海上油气平台和设备容易堆集污垢和侵蚀物。智能清洗机械人能正在高空和狭小空间矫捷功课,通过高压水枪、刷子等东西对平台和设备进行清洗。此外,智能清洗机械人还配备了智能节制系统,能按照污垢分布环境从动调整清洗参数,正在保障清洗结果的同时,最大限度降低了人工清洗的风险和成本。(赵 华)据标普全球近日报道,正在美国加利福尼亚州的雪佛龙El Segundo炼厂,一个名为Spot的机械狗每日都对管道、水泵和变压器进行巡视,查抄所有设备能否一般工做。它是该炼厂浩繁地面机械人中的一员,这类型的机械人正日益改变油气公司从陆地、海上和空中资产的体例。近年来,油气公司利用巡检机械人的场景越来越普遍。它们不只能提拔监测效率,并且能降低工人正在海上石油平台等中工做的风险。数据阐发公司Global Data的油气阐发师安森·费尔南德斯称,“现正在大量机械人被摆设到油气功课过程中,包罗地面爬行器、四脚机械人、空中无人机、自从水下航行器和遥控车等”。Spot是最先辈的地面机械人之一,它能够爬楼梯、跨过管道、穿过狭小空间,以至能够侧向挪动。雪佛龙利用这些机械人进行每日例行查抄,它们能够收集更细致、切确的数据,并为预测性供给数据。Spot还配备了热像仪、声波检测仪、气体探测器和近程传感器,能够读取仪表、查抄油箱液位,并探测电气设备的机能,然后对所无数据进行阐发。雪佛龙机械人工程师玛丽叶·潘汉暗示:“地面机械人供给的数据更详尽、微不雅,也削减了人工采集数据可能呈现的错误或误差。现在,我们能够从更小的数据中发觉设备形态的微妙变化。”雪佛龙起头利用机械人查抄储油罐。过去查抄储油罐需要将储油罐内的水抽干,然后派工人手动查抄罐底的完整性。现正在,雪佛龙能够派照顾及时摄像头、先辈传感器的机械人,对储油罐进行更切确的查抄。此外,储油罐也不需要排水和排气,节流了停工时间,也降低了工人面对的风险。雪佛龙并不是独一测验考试利用动物型机械人的油气公司。巴西国度石油公司已正在浮式出产储油卸油安拆(FPSO)上利用动物型巡查机械人进行雷同的查抄。除了读取仪器和查抄非常环境,巡查机械人还利用高分辩率相机和激光成像手艺绘制船舶根本设备的图像和三维点云。据制制该机械人的ANYbotics公司称,巴西国油将来可操纵这些数据为船只建立“数字双胞胎”(指物理对象的虚拟复制,可帮帮企业正在虚拟中进行优化和测试)。壳牌则正在摆设了一整队机械人“工人”,包罗1个仿犬机械人、3个履带式机械人和1架小型无人机。壳牌试图完全操纵机械人来办理莱茵炼厂,它们各有特长,履带式机械人可正在有爆炸的区域进行查抄,仿犬机械人可正在楼梯和狭小的区域进行读数,无人机可正在油罐区的屋顶和其他有爆炸的处所进行查抄。本报讯 数据阐发公司Global Data近日暗示,为提高功课平安性和效率,油气行业已成为机械人手艺的主要利用者。配备先辈手艺的机械人正发生越来越多的积极,将持续鞭策油气财产从动化、智能化。Global Data油气阐发师拉文杜拉·普拉尼克暗示:“事明,机械人正在出产设备中施行复杂使命时很是有价值,能够工人免受功课的影响,并降低价格昂扬的停工的可能性。因而,Equinor、道达尔能源和壳牌等公司正正在近海现场摆设机械人取人类并肩工做。”取此同时,Global Data也暗示,推广机械人手艺也有风险。机械人手艺不是油气公司的焦点专业范畴,具有一支具备根基技术的员工步队仍是油气公司需要降服的挑和。此外,跟着手艺摆设的添加,数据平安风险也正在上升。通过取手艺专家的合做、按期的收集平安认识培训,油气公司大概能够规避相关风险。