slCleaner
Робот-чистильщик нефтехранилищ
Команда проекта
  • Егор Яценко
    Инженер-разработчик
  • Валерий Новиков
    Наставник проекта
  • Михаил Быстров
    Капитан
    Инженер-программист
Проблема

В нефтедобывающей промышленности, при очистке нефтяных резервуаров, широко применяются ручные и маломеханизированные технологии. Однако, данные методы имеют существенные недостатки, связанные с промышленной и экологической безопасностью, вредным воздействием углеводородов на здоровье людей, производящих очистку резервуаров, а также низкой технологической эффективностью. Наша команда создала автоматизированного робота, помогающего очищать нефтехранилища от шлама.

Аналоги

Плюсы:

• Отработанная технология

Минусы:

• Пониженная маневренность

• Ограничение передвижения по высоте шлама

• Затрудненность очистки робота по окончании работы

MARTin
MARTin - роботизированная система с мобильными модулями, полностью оборудованная для удовлетворения ваших требований по очистке резервуаров без присутствия человека внутри РВС.

CleanCo Systems robotic industrial tank cleaner

Clean-Co может предоставить услуги по очистке резервуаров или сосудов с использованием кислорода (или O2 для очистки с помощью кислорода) или робототехники, управляемой техническим специалистом.
Цели и задачи
Основной целью является сохранение здоровья обслуживающего персонала, сокращение времени простоя резервуаров, в том числе и за счет увеличения срока между очередными очистками.
  • 1
    Разработка принципа работы прототипа робота

    Изучив конструкции аналогичных роботов и определив их достоинства и недостатки, мы спроектировали и создали свой ходовой прототип, который, по нашему мнению, обладает рядом преимуществ перед аналогами.

    • Замена гусеничного хода на двигатель, состоящий из 4 шнеков.
    • Снятие ограничения по высоте слоя шлама.
    • Применение шнеков так же значительно упрощает процедуру очистки робота по окончанию работ.
    • Значительное улучшение маневренности аппарата и упрощение работы оператора с ним.
    • Включение передних и задних шнеков навстречу друг другу будет способствовать перемещению суспензии, состоящей из шлама, воды и химического реагента к центру робота, где находится сопло для ее откачки.
    • Три режима уборки:

    1.Во время черновой уборки робот просто стоит на месте со включенными шнеками, которые гонят весь шлам в середину, где в свою очередь установлено всасывающие сопло, а также на боковые и передние сопла подаётся водный раствор с реагентами.

    2.При чистовой обработке шнеки начинают работать как колеса. Робот перемещается по дну емкости и собирает оставшуюся жидкость после черновой очистки. В это время так же под давлением подается водный раствор.

    3.В третьем режиме уборки, робот может перемещаться на поверхности шлама во всех направлениях, что позволяет ему включать черновой режим уборки в любой точке резервуара, а также с легкостью смывать остатки шлама со стенок

  • 2
    Создание 3D моделей и их изготовление

    Разработка и создание 3D моделей механизмов и деталей производилась в программе КОМПАС - 3D. Печать производилась на 3D принтере Raise3D N2 безопасным пластиком PLA.

    Корпус нашего робота:

    - выполнен из фанерных элементов, изготовленных на станке лазерной резки, обеспечивающих необходимую жёсткость и возможность крепления навесных элементов;

    - заполнен пенопластовыми вкладышами, в которых изготовлены ниши для пучков проводов, платы управления, шлангов подачи раствора;

    - обклеен карбоном для придания общей жёсткости, водостойкости и стиля.

  • 3
    Сборка и программирование

    Создав все детали робота, мы соединили их в единую конструкцию и запрограммировали контроллер Arduino Nano для пульта и Arduino Mega для самого робота, передача сигнала от пульта к роботу осуществляется по проводу с помощью технологии Serial порта.

Этапы выполнения проекта
Разработка технологии отчистки.
Смоделированные детали и механизмы в программе КОМПАС - 3D.
Печать деталей на 3D принтере.
Тестирования прототипа робота в режиме черновой и чистовой уборке.
Изготовление корпуса.
Сборка пульта управления роботом.
Сборка прототипа робота.
Потенциальные заказчики и стейкхолдеры проекта
Потенциальными заказчиками нашего проекта могут являться работники нефтедобывающих предприятий. Наш робот обладает рядом технических преимуществ, и поэтому, мы надеемся, что эта конструкция займёт достойное место в пустующей нише.
Экономика проекта
Затраты на создание комплекса по очистке РВС для нас оказалось посчитать достаточно трудно, поскольку мы занимались лишь проблемой создания только роботизированной платформы, а проблема заключает в себе так же переработку шлама и вывоз отходов с дальнейшей их утилизацией.
По итогам тестирования робот выполнил все поставленные задачи, а именно прекрасно отработал режим черновой уборки, где в качестве шлама мы использовали опилки от дерева. Также робот прошел проверку в режиме чистовой уборки на ровном полу. Но с рядом достоинств есть и незначительные недостатки тестирования. К сожалению, мы не смогли наглядно проверить как робот может перемещаться на шнеках во всех направлениях, так как поверхность, на которой мы тестировали робота, была не предназначена для некоторых из направлений. Но аналогичные машины на шнековом ходу показывали отличную проходимость и плавучесть в условиях вязкой жидкости.
Тестирование
Технические характеристики
  • Длина 830 мм
  • Ширина 330мм
  • Высота 312 мм
  • Вес 6,5 кг
  • Мощность 72 Ватта
  • Макс скорость 28 м/мин
  • Масштаб 1:1,6

Обратная связь
valeri21@mail.ru
mikhail-bystrov@internet.ru