Embarcação de pesquisa oceânica obtém êxito com a tecnologia de controle ativo da elevação em de guinchos

As Indústrias Hawboldt instalaram um acionamento de guincho ABB com o software de compensação ativa da elevação único (AHC - active heave compensation) no coração do novo guindaste para o navio de pesquisa Kilo Moana.

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O controle de guincho aprimorado fornece aos cientistas da University of Hawai‘i Marine Center uma forma segura, eficiente e confiável de instalar equipamentos de amostragem na água a profundidades de até 5.000 metros e nas condições marítimas mais turbulentas.

A Kilo Moana é um navio de 60 metros de duplo casco que possui pequena linha d’água no calado do projeto (Small Waterplane Area Twin Hull - SWATH) da Marinha Americana e operado pela University of Hawai‘i Marine Center. Essa embarcação de pesquisa oceanográfica permite que os cientistas conduzam os testes que aumentam seu entendimento do efeito das correntes do oceano profundo na vida marinha e na mudança climática.

Uma das principais atividades da embarcação é realizar "testes" de condutividade, temperatura e oxigênio dissolvido (CTD) a profundidades de até 5.000 metros no meio Oceano Pacífico. Durante um teste, o pacote CTD, pesando aproximadamente 900 quilogramas, é levado do convés do navio para a água. Além dos sensores de temperatura e de medição de pressão, o pacote inclui 24 frascos que coletam as amostras de água em várias profundidades.

Em 2019, a University of Hawai‘i  Marine Center decidiu fazer um upgrade do Sistema de Recuperação e Lançamento (LARS) da Kilo Moana para um novo projeto com compensação ativa de elevação (AHC). Este sistema obtém informações sobre a ação das ondas da unidade de referência de movimento da embarcação (MRU) e ajusta os motores do guincho para compensar. Os ajustes precisos na tensão do guincho - feito centenas de vezes por segundo - mantêm o pacote estável em relação ao leito do mar conforme o navio angula para cima e para baixo.

Drive ACS880 da ABB com AHC CompletoC

A ABB forneceu o drive para guincho ACS880 para as indústrias Hawboldt, uma empresa canadense especialista em projetos customizados e manufatura de equipamentos para o deck de navios de ciências oceanográficas. De acordo com Dylan Wells, Gerente Geral das Indústrias Hawboldt, o AHC é essencial nas operações do CTD da UH, reduzindo os picos de tensão do cabo, e permitindo que o pacote obtenha amostras de forma segura e confiável. É notadamente crítico em condições turbulentas quando as ondas podem ser muito altas e há movimentos grandes como balanço, inclinação, e elevação do navio.

O AHC também permite uma implementação mais rápida, porém mais controlada, ao manter a tensão do cabo consistente e assim eliminando as folgas, bem como picos de tensão. Um cabo solto pode ficar preso (atado em nós) o que pode resultar em grandes danos exigindo substituição do cabo inteiro, o que significa altos custos para substituição do equipamento e tempo perdido.

“Um drive para guincho é um elemento incorporado ao nosso equipamento e o inversor ACS880 é único porque ele vem com a funcionalidade AHC embutida como um firmware,” disse Wells. “Sendo assim, nós não precisamos mudar a arquitetura do sistema ou lidar com custo e complexidade de instalar um sistema de controle AHC de outro fabricante. Com o drive da ABB, tudo o que nós precisamos fazer foi para conectá-lo ao MRU e ligar.”

O controle de guincho aprimorado fornece aos cientistas da University of Hawai‘i Marine Center uma forma segura, eficiente e confiável de instalar equipamentos de amostragem na água a profundidades de até 5.000 metros e nas condições marítimas mais turbulentas.
O controle de guincho aprimorado fornece aos cientistas da University of Hawai‘i Marine Center uma forma segura, eficiente e confiável de instalar equipamentos de amostragem na água a profundidades de até 5.000 metros e nas condições marítimas mais turbulentas.
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Tempo para o teste CTD reduzido em aproximadamente 30%

A Kilo Moana executou com sucesso experimentos de CTD do guindaste e guincho no início de 2020. Os testes confirmaram que o AHC teve um bom desempenho ao reduzir a carga repentina no cabo do guincho, com resposta rápida e transições suaves. Um bônus extra é que isso também permite que os cientistas executem as amostragens de água mais precisas, com profundidades controladas a uma resolução de um metro em profundidades de até 5 quilômetros.

Os tempos dos testes também são reduzidos de forma significativa. A duração para cada teste - desde a implementação até a recuperação - foi reduzido de 45 minutos para 30 minutos. Isso é importante conforme a Kilo Moana pode frequentemente executar até cinco testes por dia. Com o novo sistema Hawboldt, ele pode atingir uma média de 60 metros por minuto - enquanto a velocidade real do cabo no guincho varia de 0 a 130 metros por minuto de acordo com a condição do mar.

Os cientistas aprovam o novo sistema CTD

A Kilo Moana passa entre 200 a 250 dias em alto mar em operação que duram dias ou até meses. Uma de suas missões mais comuns é o cruzeiro Hawaii Ocean Time (HOT) que vem fazendo repetidas observações na estação norte de Oahu desde outubro de 1988. O objetivo é monitorar o teor de dióxido de carbono (CO2) nas águas do mar como uma medida de progresso da mudança climática.

Para Scott Ferguson, Diretor para o Serviço Técnico Marítimo da Hawai‘i  Director, os novos guincho e guindaste CTD oferecem benefícios reais.

“Obtendo amostras CTD é um elemento primário para a Kilo Moana com um custo de aproximadamente $50.000 para operar por dia no mar,” disse Ferguson. “Se nós não podemos trabalhar porque o mar é muito turbulento então nós enfrentamos uma perda grave de faturamento. A vantagem do nosso novo guindaste com AHC é que ele possibilita o teste CTD ser feito com segurança e precisão mesmo quando as ondas possuem 4 metros de altura. É por isso que nossos cientistas amam isso, enquanto nossa tripulação do convés agradece a confiabilidade e facilidade na operação.”

Para mais informações sobre active heave control para guinchos:

https://new.abb.com/drives/segments/winches

ABB (ABBN: SIX Swiss Ex) é uma empresa líder global em tecnologia que energiza a transformação da sociedade e da indústria para alcançar um futuro mais produtivo e sustentável. Ao conectar software ao seu portfólio de eletrificação, robótica, automação e movimento, a ABB expande os limites da tecnologia para levar o desempenho a novos níveis. Com uma história de excelência que remonta a mais de 130 anos, o sucesso da ABB é impulsionado por cerca de 105.000 funcionários talentosos em mais de 100 países. www.abb.com

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