ANDWIS - Automated Non Destructive Weld Inspection in Splash/Subsea zone

In the North Sea and other parts of the world where there are offshore oil and gas production, the oil platforms are ageing. Steel platforms that were built 20-30 years ago are still in full operation even though the design life of the platforms has expired. This is because integrity analyzes are carried out, which supports lifetime extensions of the platforms. As an important input to the integrity analyzes, inspection of the steel structures above and below water is carried out. For several years, OceanTech has been working on the development of an inspection robot to be able to carry out crack detection of critical main welds on steel platforms offshore. The main objective of the ANDWIS research project was therefore to come up with a new inspection technology for underwater welds that enables effective lifetime analyzes of steel platforms in the Oil & Gas sector, but where the technology can also be used in other maritime industries such as offshore wind and offshore fish farming. In the implementation, the project has worked in parallel with two main tasks. One has been the development of a completely new probe technology for crack detection, and the other the development of machine vision for autonomous control of an underwater inspection robot. The ANDWIS project has so far come up with a new Eddy Current probe technology. The challenge in this work has been, among other things, variable permeability in steel, variable distance to the weld and roughness in the weld surface. One of the main functions of the probe is that a matched filter has been created to improve the signal to noise ratio, which has resulted in an improvement in this ratio. In addition, the probe tolerates variable permeability without this reducing the quality of the measurements. Altogether, this new Eddy Current probe technology provides significant improvements in measurement accuracy. The probe can detect crack depth with an accuracy of +/- 0.4mm. The matched filter used in the processing has been developed by carrying out reference measurements on junction welds taken from the platform Ekofisk 2/4 A. A curiosity is that this is the first fixed platform that produced oil on the Norwegian continental shelf. The project has also developed 3D machine vision for underwater control. This is a camera-laser system that is implemented in the inspection robot that is used in connection with the inspection of welds. In order to be able to read the weld, algorithms have been developed to detect the corners in the weld. 3D machine vision in combination with inverse kinematics is set up in a closed-loop control system with the result that the robot is able to follow the weld to be inspected autonomously, and with millimeter precision. The robot has been tested both above and below water, and so far the autonomous control system has shown very good stability. It is planned to carry out a qualification of the inspection probe in Q1 2024, and the inspection robot will then be able to be used commercially for inspection. A patent was applied for the new probe technology, and the patent was granted in April 2023. The research project ANDWIS has been a collaboration between Sintef, ConocoPhillips, DNV and OceanTech. In addition to the fact that new applicable technology has been developed in the project, through the collaboration with Sintef, it has provided an increase in competence internally at OceanTech, which will be very valuable for further development of the company.

Dette prosjektet har samlet hatt en svært stor betydning for OceanTech. Som følge av tildelingen ble det ansatt en person med bakgrunn fra kybernetikk. Gjennom prosjektet har denne personen tilegnet kompetanse som har vært vesentlig for å kunne løse oppgavene OceanTech og Sintef har samarbeidet om. I tillegg ser vi at kompetansen vi har tilegnet oss som bedrift har gjort at vi har hatt et stort kompetanseløft som vi vil få bruk for i alle typer prosjekter fremover. Eksempelvis har OceanTech allerede brukt deler av denne nye kompetansen fra forskningsprosjektet i andre interne utviklingsoppgaver. I tillegg til økt kompetanse har vi som et resultat et vesentlig bedre produkt til å kunne gjennomføre inspeksjoner i kommende prosjekter. Vi kan nå utføre denne type inspeksjon med vesentlig større presisjon og raskere. Slik vi ser det vil denne teknologien kunne benyttes mange typer inspeksjonsoppdrag for OceanTech i årene fremover.

På norsk sokkel er det et økende behov for tilstandskontroll av offshore stålplattformer i forbindelse med levetidsforlengelser. En av utfordringene i dag er å inspisere knutepunkter på bærestrukturen under vann, og spesielt rett under overflaten i skvalpesonen. Prosjektet skal derfor utvikle en inspeksjonsrobot for kontroll av sveisefuger i knutepunkter. Inspeksjonsdataene som innhentes er basis for integritetsanalyser, som er nødvendig for beregning av gjenværende levetid for plattformene. For å kunne gjennomføre en effektiv inspeksjon skal inspeksjonsroboten kunne plasseres ut ved inspeksjonsområdet hvor den holder seg fast, og skal deretter detektere, posisjonere, inspisere og loggføre inspeksjonsdata. Prosjektet skal samarbeide med SINTEF, som vil være ansvarlig for forskningen. De ligger langt fremme i forskningen innen inspeksjonsmetoden Eddy Current som benyttes for sprekkinspeksjon. Innsamling av data med inspeksjonsroboten krever en ny og pålitelig posisjoneringsteknologi. En kontinuerlig og presis måling av posisjonen er nødvendig for å kunne optimalisere inspeksjonen og for å dokumentere måleresultater presist og digitalt. I dag benyttes tradisjonelle kamera til dette. Ny kunnskap er nødvendig for å utvikle et 3D kamera som kan møte måleutfordringene i skvalpesonen på en god måte. SINTEF vil også være sentral innen dette området. Med moderne og forbedrede målemetoder vil eierne av plattformene få bedre data for å vurdere levetidsforlengelser på aktuelle plattformer. De vil få dokumentert tilstanden digitalisert hurtig, trygt og kostnadseffektivt.