Bosch Rexroth's Subsea-klepactuator verlaagt energieverbruik met 75% – wint Mechanical Engineering Design Award

Minder dan een jaar geleden gelanceerd, heeft Bosch Rexroth's innovatieve Subsea Valve Actuator (SVA) – een volledig nieuw concept voor onderwateractuators dat SIL3-veiligheidsniveaus biedt en tot 75 procent lager energieverbruik – een Mechanical Engineering Design Award gewonnen.

Uitdagingen van traditionele actuatortechnologie

De SVA is ontwikkeld om enkele van de uitdagingen en tekortkomingen aan te pakken die geassocieerd zijn met zuiver elektromechanische of electrohydraulische actuatortechnologie die op de zeebodem wordt gebruikt voor olie- en gasexploratie- en productiesystemen.

Centrale hydraulische power units en lange leidingen

Tot nu toe vereisten onderwateractuators grote, centrale hydraulische power units boven water. Ontworpen om de actuators met vloeistof te voorzien, kunnen de vloeistofleidingen zelf kilometers lang zijn.

Complexiteit, kosten en lekkagerisico

Naast extra complexiteit en kosten, hebben de lange leidingen en koppelingen het potentieel om vloeistof in de zee te laten lekken.

Nadelen van zuiver elektromechanische oplossingen

Zuiver elektromechanische oplossingen hebben veiligheidsgerelateerde nadelen omdat ze geen mechanische interventie voor aanpassing van buitenaf toestaan.

Wrijving en slijtage beperken levensduur

Als gevolg van wrijving treedt mechanische slijtage op op het krachtoverbrengend systeem, waardoor het voor de systemen moeilijk is om hun verwachte 25-jarige bedrijfstijd zonder onderhoud te halen.

SVA: autonoom, energie-efficiënt en veilig

De SVA biedt een energie-efficiënte, veilige alternatief voor de actuators die eerder gebruikt werden in offshore olie- en gasproductie. SVA's zijn autonoom samenstellingen met hun eigen vloeistofcircuit en een variabele-snelheid pompaandrijving.

Geen centrale power unit en lange leidingen nodig

Als gevolg hiervan is er geen behoefte aan een centrale power unit en vloeistofleidingen van vele kilometers lang. De SVA's hebben slechts een stroomvoorziening en dataleiding nodig. Een verplaatsingsregelsysteem past de stroom praktisch verliesvrij aan op basis van de snelheid.

Vereenvoudigd ontwerp en 75% minder elektriciteit

Dit vereenvoudigt het ontwerp en verhoogt de energie-efficiëntie significant: vergeleken met zuiver elektromechanische actuators, vereisen SVA's tot 75 procent minder elektriciteit bij piekbelasting.

Integreerde cilinder en veiligheidsklep

De geïntegreerde cilinder opent en sluit boorkleppen op de zeebodem. Een veiligheidsklep met een mechanische veer zorgt ervoor dat de cilinder de boorklep betrouwbaar kan sluiten zonder externe energievoorziening, zelfs als de stroomvoorziening faalt.

Bediening via onderwaterrobot en dubbele redundantie

Bovendien kan de cilinder van buitenaf bediend worden door een onderwaterrobot via een spindel. Alle componenten in de aandrijving hebben een dubbel redundante uitvoering. Als resultaat biedt de oplossing verschillende veiligheidsniveaus.

Industry 4.0 compatibel met ingebouwde sensoren

Compatibel met Industry 4.0-technologie, meet het ingebouwde sensorsysteem continu de bedrijfstoestanden binnen de actuator – inclusief positie, temperatuur en druk – en stuurt de data door naar het hogere besturingssysteem.

Voorspellend onderhoud en minder downtime

Dit besturingssysteem kan trends evalueren en afwijkingen van de normale bedrijfstoestand vroegtijdig detecteren en rectificeren – wat de kans op downtime vermindert en voorspellend onderhoud mogelijk maakt waar nodig.

Voordelen van zowel elektromechanisch als electrohydraulisch

Dr. Alexandre Orth, manager marine en subsea technologies bij Rexroth, zegt: "De SVA heeft de voordelen van zowel elektromechanische als electrohydraulische actuatie: het levert de krachtdichtheid van hydraulische actuatie voor grote afsluitkleppen met een eenvoudigere elektrisch interface die de noodzaak voor hydraulische umbilicals elimineert."

Uniek onderzeesysteem met internationale erkenning

Een uniek onderzeesysteem, de SVA biedt duidelijke voordelen voor de gebruiker en het milieu. Door een veiliger, schoner, efficiënter en modulair oplossing voor subsea-klepactivering te bieden, heeft de SVA al internationale aandacht getrokken.

Award of Merit bij Offshore Technology Conference

In mei 2019 ontving de SVA de Award of Merit als een van de vijf finalisten in de 2019 Woelfel Best Mechanical Engineering Achievement Award. De prijs werd uitgereikt tijdens de Offshore Technology Conference in mei 2019 door de American Society of Mechanical Engineers.