El actuador de válvula submarina 'reduce el consumo de energía hasta en un 75 %', afirma Rexroth

Lanzado hace menos de un año, el innovador actuador de válvula submarina (SVA) de Bosch Rexroth, un concepto completamente nuevo para actuadores submarinos que ofrece niveles de seguridad SIL3 y hasta un 75 % menos de consumo de energía, recibió un premio de diseño de ingeniería mecánica .

El SVA se desarrolló para ayudar a abordar algunos de los desafíos y las deficiencias asociadas con la tecnología de actuadores puramente electromecánicos o electrohidráulicos utilizados en el lecho marino para los sistemas de producción y exploración de petróleo y gas.

Hasta ahora, los actuadores submarinos requerían grandes unidades de potencia hidráulica central sobre el agua. Diseñadas para suministrar fluido a los actuadores, las líneas de fluido en sí mismas pueden tener millas de largo.

Además de la complejidad y los gastos adicionales, los cabos largos y los acopladores tienen el potencial de filtrar fluidos al mar.

Las soluciones puramente electromecánicas, por otro lado, tienen desventajas relacionadas con la seguridad porque no permiten la intervención mecánica para el ajuste desde el exterior.

Como resultado de la fricción, se produce un desgaste mecánico en el sistema de transmisión de fuerza, lo que dificulta que los sistemas alcancen el tiempo de funcionamiento esperado de 25 años sin mantenimiento.

El SVA proporciona una alternativa segura y de bajo consumo de energía a los actuadores utilizados anteriormente en la producción de petróleo y gas en alta mar. Los SVA son conjuntos autónomos con su propio circuito de fluidos y un accionamiento de bomba de velocidad variable.

Como resultado, no hay necesidad de una unidad central de energía y líneas de fluidos de muchos kilómetros de largo. Los SVA solo requieren una fuente de alimentación y una línea de datos. Un sistema de control de desplazamiento ajusta el caudal prácticamente sin pérdidas en función de la velocidad.

Esto simplifica el diseño y aumenta significativamente la eficiencia energética:en comparación con los actuadores puramente electromecánicos, los SVA requieren hasta un 75 % menos de electricidad en picos de carga.

El cilindro integrado abre y cierra válvulas de perforación en el lecho marino. Una válvula de seguridad con resorte mecánico garantiza que el cilindro pueda cerrar la válvula de perforación de manera confiable sin un suministro de energía externo, incluso si falla la fuente de alimentación.

Además, el cilindro puede ser operado desde el exterior por un robot submarino a través de un husillo. Todos los componentes de la transmisión tienen un diseño doblemente redundante. Como resultado, la solución ofrece varios niveles de seguridad.

Compatible con la tecnología Industry 4.0, el sistema de sensor incorporado registra continuamente los estados operativos dentro del actuador, incluida la posición, la temperatura y la presión, y envía los datos al sistema de control de nivel superior.

Este sistema de control es capaz de evaluar tendencias y puede detectar y rectificar desviaciones del estado operativo normal desde el principio, lo que reduce la probabilidad de tiempo de inactividad y permite programar el mantenimiento predictivo cuando sea necesario.

El Dr. Alexandre Orth, gerente de tecnologías marinas y submarinas de Rexroth, dice:"El SVA tiene las ventajas de la actuación electromecánica y electrohidráulica:proporciona la densidad de potencia de la actuación hidráulica para válvulas de compuerta grandes con una interfaz eléctrica más simple que elimina la necesidad de umbilicales hidráulicos.“

Un sistema submarino único, el SVA ofrece claras ventajas para el usuario y el medio ambiente. Al proporcionar una solución más segura, limpia, eficiente y modular para la activación de válvulas submarinas, el SVA ya ha atraído la atención internacional.

En mayo de 2019, la SVA recibió el Premio al Mérito como uno de los cinco finalistas en el Premio Woelfel al Mejor Logro en Ingeniería Mecánica de 2019. El premio fue entregado en la Conferencia de Tecnología Marina en mayo de 2019 por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos.