A superação de obstáculos é uma condição comum a todos os processos de inovação tecnológica. No caso do Robô de Difícil Acesso (RDA-R), desenvolvido em uma parceria tecnológica entre a Petrobras e os Institutos SENAI de Inovação em Sistemas de Manufatura e Processamento a Laser, sediados em Joinville, a situação ganha uma camada extra de significado. Em estágio final de desenvolvimento, prestes a ser testado em plataformas de exploração e armazenamento de petróleo localizadas em alto-mar, o RDA-R é capaz de cumprir funções essenciais no setor de óleo e gás. A corrosão observada nas plataformas leva a uma constante mobilização de manutenção. A operação é cara, complexa e pode ser bastante perigosa. O RDA-R oferece uma abordagem inédita para superar esses desafios.
Para preparar a superfície e realizar a pintura nos recônditos mais inacessíveis das plataformas, o pequeno robô se agarra ao casco, move-se em todas as direções, opera até de cabeça para baixo e, graças às suas capacidades mecânicas e eletrônicas, pode se desvencilhar de diversos obstáculos que limitam a operação de outra classe de robô de pintura anteriormente desenvolvida. Se essas tarefas forem executadas por pessoas, elas terão que se pendurar em andaimes ou fazer rapel em estruturas que se movimentam ao sabor das ondas, a alturas de até 15 metros e expostas a fortes ventos. E nem assim conseguirão chegar a todos os locais que podem ser acessados pelo robô.
“O objetivo mais importante deste e de outros projetos desenvolvidos em parceria com o SENAI é reduzir a exposição de trabalhadores ao risco”, diz André Koebsch, pesquisador da Petrobras. A parceria, iniciada há cerca de 10 anos, teve como ponto de partida o desenvolvimento do primeiro robô para pintura, o RDC-R. Sua estrutura é formada por uma plataforma e um conjunto de cabos. A tensão aplicada nos cabos determina o movimento do robô, que desliza sobre a superfície plana do costado para fazer o serviço de revestimento. O equipamento foi patenteado, licenciado e está em fase de comercialização, rendendo royalties ao Instituto SENAI.
O RDC-R, entretanto, não consegue operar em locais de difícil acesso ou transpor alguns obstáculos, o que limita sua atuação a cerca de 70% da área de uma plataforma. Para chegar aos 30% restantes, em que se incluem áreas de popa e proa, áreas com curvatura, ângulos negativos ou obstáculos, seria necessário criar robô com características distintas.
O desenvolvimento do RDA-R iniciou-se em 2021, com o objetivo de operar não somente em plataformas de petróleo offshore, mas também poder realizar a manutenção em tanques e esferas de armazenamento de refinarias. “Mais do que atingir apenas as áreas de difícil acesso inalcançáveis pelo outro robô, o RDA-R também opera em áreas planas, o que o torna capaz de cobrir a totalidade das áreas das plataformas”, afirma Ismael Secco, coordenador de Inovação do Instituto SENAI de Joinville.
Um dos diferenciais do RDA-R é o uso de sapatas magnéticas. As sapatas permitem a adesão ao costado mesmo nas situações mais críticas, e um sistema especialmente desenvolvido garante posicionamento e locomoção estável do conjunto. Uma das soluções criadas foi a introdução de uma suspensão capaz de afastar e aproximar os ímãs do corpo do robô para manter a distância da superfície, garantindo que a adesão permaneça igual em todas as áreas, sejam elas côncavas ou convexas. A locomoção é obtida por meio de três pares de rodas omnidirecionais, que permitem ao veículo mover-se em qualquer direção sem a necessidade de fazer curvas – cada roda possui um motor, o que faz com que tenham movimentos independentes. Um sistema de câmeras proporciona visão de 360 graus ao operador.
Rugosidade | A primeira versão do RDA-R foi finalista do prêmio ANP de Inovação Tecnológica 2023. Dentre mais de 100 projetos submetidos, o robô ficou entre os três selecionados finais. Mas o desenvolvimento não parou por aí. Uma nova versão entrou em cena no ano seguinte, e novamente o RDA-R foi finalista do prêmio ANP de 2024. Um dos avanços foi o desenvolvimento de um sistema a laser de preparação de superfícies para a pintura. Antes a preparação consistia em um jato de água de alta pressão para remover pontos de corrosão e a aplicação de granalhas de aço para dotar a superfície da rugosidade necessária à boa aderência da tinta.
A nova versão utiliza aplicações de laser tanto para remoção de material quanto para a texturização da superfície. O conjunto é composto por uma fonte laser e um chicote de fibra óptica acoplado ao cabeçote instalado no robô. “Com a aplicação de laser obtemos um padrão de superfície que eleva a ancoragem da tinta, permitindo que a pintura tenha maior durabilidade”, diz Luiz Gonzaga Trabasso, pesquisador-chefe dos Institutos SENAI de Joinville.
O RDA-R deverá ser validado em testes em ambiente operacional – uma plataforma de petróleo em alto-mar – previstos para começar em abril. “Conseguimos desenvolver o RDA-R em cinco anos, um tempo mais curto do que o robô anterior, graças ao know-how do Instituto SENAI e aos desenvolvimentos realizados anteriormente”, destaca Clayton Rodrigues, engenheiro do Cenpes, o centro de inovação da Petrobras, e interlocutor da empresa no projeto. É o caso, por exemplo, do sistema de pintura, que é similar ao do outro robô. “Neste ano pretendemos licenciar e levar o RDA-R para o mercado”, afirma Rodrigues.
Diversas tecnologias desenvolvidas para os robôs de pintura servem a novos robôs que são criados nos Institutos SENAI para a Petrobras. Um deles é o robô escalador, que usa ímãs semelhantes aos do RDA-R para realizar a manutenção nos “flares”, as torres treliçadas das plataformas que têm a função de queimar o gás não utilizado no processo. A diferença é que, nesse caso, o movimento do robô é semelhante ao de uma lagarta.
Desde 2015 os Institutos SENAI já se envolveram com vários projetos de robôs em parceria com a Petrobras, totalizando investimentos de US$ 73 milhões. Além da diminuição de exposição de trabalhadores ao risco, todos os projetos têm impacto na sustentabilidade dos processos, implicando menor necessidade de deslocamento de pessoas para alto-mar, redução de emissões e economia de materiais, além de ganhos de produtividade e redução de paradas para manutenção. “Temos uma verdadeira fauna robótica em desenvolvimento para atender às diversas demandas das plataformas”, afirma André Koebsch.
