التعمق أكثر: التحديات والاتجاهات في صناعة التجريف

حقوق الصورة: DSC Dregde

يشهد قطاع التجريف، شأنه شأن جميع قطاعات الصناعة البحرية، تطوراً سريعاً، مدفوعاً بزيادة الطلب وتنوع التحديات. وتزداد مشاريع الممرات المائية والبنية التحتية والمرافق المغمورة تعقيداً عاماً بعد عام، ولذا يتعين على شركات التجريف تلبية احتياجات القطاع مع ضمان الوعي والامتثال لجميع معايير السلامة ذات الصلة.

المشكلة (المشاكل)

إنّ التحديات التي تواجه صناعة التجريف ليست قصيرة ولا بسيطة، فهي تتراوح بين اصطدامات المرافق المغمورة وحماية البنية التحتية، وصولاً إلى نقص العمالة، والوقاية من الإصابات، والتنسيق مع الجهات التنظيمية، والسلامة الملاحية. وبشكل عام، يكمن العامل المشترك في الوعي - بالحلول واللوائح، والأهم من ذلك، بمحيطنا تحت الماء.

يُعدّ عدم القدرة على رؤية منطقة العمل أسفل الكراكة أحد أكبر التحديات في مجال التجريف. ويعتمد المشغلون تقليديًا على الخبرة واستجابة الآلة والمؤشرات غير المباشرة لتوجيه عملهم، وفقًا لخبراء شركة DSC Dredge. وحتى أفضل الفنيين غالبًا ما يعملون دون رؤية واضحة لما يحدث تحت سطح الماء أو طريقة سهلة لتتبع الأداء خارج نطاق ما هو أمامهم مباشرة.

تزداد المشاريع خطورةً مع ازدياد أحجام السفن بعد عصر بنما، مما يستلزم تعميق القنوات في الموانئ. يقول لو ناش، المدير العام لشركة ميسوترونيكس: "يتطلب الحفاظ على أعماق متزايدة للقنوات أن تحفر الكراكات إلى أعماق أكبر، لإزالة التربة السطحية التي كانت تُعتبر في الأصل واقيةً لخطوط الأنابيب المدفونة وخطوط نقل الطاقة وكابلات الألياف الضوئية. ونتيجةً لذلك، تعمل رؤوس الكراكات والرافعات ذات المحار وجرافات الحفارات، بحكم الضرورة، على مقربة من مخاطر مغمورة غير مرئية (وفي بعض الحالات غير معروفة) لمشغل الآلة".

قد تكون الحوادث مميتة، وتكون تلك التي تقع في الماء أكثر تكلفة. وأكد قائلاً: "يجب ألا يغيب عن الأذهان مدى أهمية معرفة موقع أداة القطع الآلية بالنسبة للمخاطر أو البنية التحتية المغمورة".

إلى جانب المشاريع الأكثر خطورة، يُطلب من المشغلين أيضًا تحسين مؤشرات الأداء الرئيسية في الوقت نفسه. وأوضحت ناتاسجا فيربوم، مديرة مبيعات أنظمة المسح في أوروبا وأفريقيا بشركة تيليداين مارين: "تزداد المشاريع تعقيدًا، ولكن هناك أيضًا ضغط للعمل بكفاءة أكبر، وتقديم نتائج دقيقة، وتقليل استهلاك الوقود، والحفاظ على التأثير البيئي عند أدنى مستوى ممكن. لم يعد الأمر يقتصر على إنجاز المشروع فحسب، بل يتعلق بإنجازه بطريقة أكثر ذكاءً وتحكمًا".

وأضاف خبراء من شركة HYPACK: "يواجه المشغلون ضغوطاً لتقليل التجريف الزائد، وخفض استهلاك الوقود، والامتثال للمتطلبات التنظيمية الصارمة، مع الحفاظ على أهداف الإنتاج في الوقت نفسه. وفي الوقت نفسه، تنطوي العديد من المشاريع على بيئات معقدة وتتطلب دمج البيانات من أنظمة متعددة."

على الرغم من توفر تقنيات لتعزيز الوعي الظرفي أثناء أعمال التجريف، وإنجاز العمل بسرعة وكفاءة أكبر دون المساس بالسلامة، إلا أن ناش يرى أن القطاع لا يزال متأخراً. يقول: "من المعروف أن قطاع الإنشاءات كان تاريخياً متأخراً في تبني التكنولوجيا مقارنةً بالقطاعات الأخرى. وقد لاحظتُ أن شركات المقاولات البحرية وشركات التجريف تتأخر عن قطاع الإنشاءات لسنوات عديدة".

التكنولوجيا

على الرغم من التحديات الصناعية الهائلة والشعور بالتخلف عن الركب، إلا أن هناك العديد من التقنيات المتاحة، بدءًا من أجهزة الاستشعار وحتى السونار والبرمجيات.

أوضح فيربوم أن أنظمة توجيه الكراكات PDS من شركة تيليداين تجمع بين البرمجيات وأجهزة استشعار تحديد المواقع والحركة لتتبع الكراكة ومكوناتها الفردية في الوقت الفعلي. وأضاف: "يعرض نظام PDS هذه الحركات مقابل نموذج قاع البحر، ونموذج التصميم، والحدود المحددة، أو أي عوائق يجب تجنبها. فهو يمنح المشغل نظرة شاملة لما يحدث تحت الماء".

كما تُقدّم الشركة مجموعة من أجهزة السونار، بما في ذلك أجهزة قياس الأعماق متعددة الحزم Teledyne RESON SeaBat وأجهزة السونار التصويرية Teledyne BlueView، وهي مثالية للعمل الآمن حول خطوط الأنابيب أو غيرها من الأجسام تحت سطح البحر. يوفر جهاز SeaBat لمشغلي الكراكات معلومات عن عمق قاع البحر في جميع نقاط المشروع، بينما يُضيف جهاز BlueView طبقة أخرى من الرؤية تحت الماء، حيث يعمل ككاميرا صوتية أقل تأثراً بالمياه العكرة من الكاميرا العادية.

تقدم شركة تيليداين مجموعة من أجهزة السونار بالإضافة إلى نظام توجيه الكراكات PDS. المصدر: تيليداين

تستخدم شركة سيروليان سونار منتجات تصوير وقياس أعماق مماثلة، بما في ذلك جهاز أومنيكان ثلاثي الأبعاد، الذي يجمع بين المسح الجانبي وجمع البيانات متعددة الحزم. وأوضح الرئيس التنفيذي داميان هينيسي قائلاً: "يُتاح للمستخدمين جمع بيانات كثيفة وسريعة (سحابة نقاط ثلاثية الأبعاد)، بالإضافة إلى صور متراكبة للتقييم في الوقت الفعلي، وإمكانية المعالجة اللاحقة، كل ذلك ضمن برنامجنا الخاص، سونار فيو".

يجمع نظام DSC Vision، وفقًا لخبراء شركة DSC Dredge، بين تقنية السونار وتحديد المواقع، مما يمنح المشغلين فهمًا بصريًا لبيئة التجريف أثناء العمل، والقدرة على التعديل في الوقت الفعلي. أما فيما يتعلق بالتدريب، فيمكن للمشغلين الجدد التعلم بشكل أسرع بفضل وجود مرجع بصري لمنطقة العمل، بدلاً من الاعتماد كليًا على التجربة والخطأ.

بينما يراقب نظام DSC Vision ما يحدث تحت الماء، يركز نظام Dredge Rx على الكراكة نفسها. هذا النظام الأخير هو نظام مراقبة عن بُعد يوفر للمشغلين والإدارة وفرق الدعم إمكانية الوصول إلى بيانات الكراكة في الوقت الفعلي، بما في ذلك الإنتاج والموقع وإنذارات النظام. يُمكّن هذا المستوى من الوصول الفرق من البقاء على اتصال بالعمليات سواء كانوا على متن الكراكة أو خارج الموقع. كما يسمح لفريق دعم منتجات DSC بالاتصال عن بُعد للمساعدة في استكشاف الأخطاء وإصلاحها، مما يقلل الحاجة إلى السفر ويدعم حل المشكلات بشكل أسرع عند ظهورها. يمكن مراجعة بيانات الإنتاج السابقة وساعات تشغيل المعدات والإنذارات ونشاط النظام، مما يمنح الفرق رؤية أفضل للأداء والاستخدام.

منظر المشغل. حقوق الصورة: DSC Dredge

عرض مباشر لتقنية DSC Vision. حقوق الصورة: DSC Dredge

أوضح فريق HYPACK أن الشركة تقدم DREDGEPACK، وهو حل برمجي مصمم لدعم مجموعة متنوعة من أنواع الكراكات، بما في ذلك الكراكات القاطعة الشفطية، والكراكات الرافعة (ذات الصدفة)، والكراكات القادوسية، والكراكات الحفارة. يوفر هذا الحل تحديد المواقع في الوقت الفعلي، وتوجيه عمليات التجريف، ومراقبة الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، تُعد HYPACK LINK مجموعة برامج ذكاء التجريف المصممة لسد الفجوة بين العمليات الميدانية والإدارة الاستراتيجية، من خلال الجمع بين الوعي التشغيلي شبه الفوري والتحليلات والتقارير المتقدمة.

تتميز أنظمة التوجيه وتحديد المواقع من شركة Measutronics، والمبنية على تقنية Trimble Marine Construction (TMC)، بتوافقها مع مختلف أنواع الآلات وأعمارها وتطبيقاتها، مما يجعلها قادرة على استيعاب أي نوع من الآلات أو الطرق المستخدمة في صناعة التجريف. فعند معرفة المواقع الجغرافية للبنية التحتية المغمورة أو المدفونة أو المخاطر، توفر أنظمة تحديد المواقع البحرية توجيهًا فوريًا لفنيي الآلات، مما يسمح لهم بتشغيل أدوات الحفر الخاصة بهم بمستوى أعلى من الأمان.

أوضح ناش أن نظام StackLite، الذي يستقبل البيانات من أنظمة التوجيه القائمة على تقنية TMC، يعزز وعي المشغلين من خلال الإنذارات المرئية والمسموعة. وبفضل الحدود التي يحددها المستخدم، والإشارات المشابهة لإشارات المرور (الأخضر يعني الانطلاق، والأحمر يعني التوقف)، وقدرة تقنية TMC على تتبع أي عدد من الإزاحات أو نقاط الاهتمام المحددة، يستطيع StackLite أيضًا مراقبة نقاط التثبيت والمراسي وخطوط التثبيت، وتوفير معلومات إنذارية بشأنها. إضافةً إلى ذلك، تم تطوير نظام لوحة التحكم عن بُعد ConnectedDredge بهدف توفير نفس قيمة تحديد المواقع والتوجيه في الوقت الفعلي لمديري المشاريع وغيرهم من أصحاب المصلحة عن بُعد، مما يسمح بالاستجابة الفورية لأي قصور في عمليات التجريف.

شاشة عرض نموذجية لجهاز تحكم عن بعد متصل بالجرافة. المصدر: Measutronics

تطبيق نموذجي لنظام إنذار StackLite - حفارة بحرية. المصدر: Measutronics

تواكب التوجهات الاحتياجات

تتلاقى حلول التجريف عند نقطة التقاء متطلبات العملاء مع اتجاهات الصناعة المتغيرة. وأوضح هينيسي قائلاً: "إن المطلب الأساسي هو تحقيق قيمة أكبر من كل مهمة، ما يعني وقتًا أقل، وبيانات أكثر، وتفسيرًا أسرع لتلك البيانات لاتخاذ قرارات حاسمة بسرعة".

وأضاف فريق HYPACK: "هناك أيضاً طلب قوي على المرونة وقابلية التوسع، حيث تختلف المشاريع اختلافاً كبيراً في الحجم والتعقيد. ويتوقع العملاء برامج قادرة على التكيف مع أنواع مختلفة من الكراكات والتكامل بسهولة مع مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار وأنظمة الجهات الخارجية."

يسعى العملاء أيضاً إلى تقليل عدد الأفراد المطلوبين على متن السفن، والتحول نحو العمليات المستقلة، وهي توجهات ليست غريبة على صناعة ما تحت سطح البحر. وأوضح ويليام ويتا، نائب الرئيس الأول لتطوير المنتجات وكبير مسؤولي التكنولوجيا في شركة DSC Dredge: "هناك أيضاً توجه قوي نحو تحسين التواصل بين الكراكة والمشغلين وفرق الإدارة، بحيث يمكن مراقبة العمليات والمشاكل المحتملة في الوقت الفعلي".

بالإضافة إلى ذلك، تشهد شركات التجريف طلباً متزايداً على حلول الطاقة البديلة مثل الغاز الطبيعي والغاز الطبيعي المسال وأنظمة الطاقة التي تعمل بالشبكة وتقنيات تحديد المواقع التي تتمتع بالمرونة في مواجهة تهديدات التشويش والتزييف في نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية.

بينما تُرحَّب بالتقنيات الجديدة، بل وتُعتبر ضرورية، لمواكبة التطورات المتسارعة في مجال التجريف واحتياجات العملاء، يستمر السعي نحو حلول أكثر فعالية وأمانًا تتوافق مع اللوائح. ومع ذلك، فإن الطلب المتزايد على المزيد من البيانات بوتيرة أسرع، إلى جانب عمليات الحفر الأعمق والأبعد، يُلقي بعبء غير مسبوق على قطاع يُزعم أنه يعمل في ظروف غامضة.

"لا شيء أسهل على الماء"، أكد ناش، "و"الجيد بما فيه الكفاية" ليس كذلك أبدًا".