Atuador de válvula submarina 'reduz o consumo de energia em até 75 por cento', diz Rexroth

Lançado há menos de um ano, o inovador Subsea Valve Actuator (SVA) da Bosch Rexroth – um conceito totalmente novo para atuadores subaquáticos que oferece níveis de segurança SIL3 e consumo de energia até 75% menor – recebeu um Prêmio de Design de Engenharia Mecânica .

O SVA foi desenvolvido para ajudar a resolver alguns dos desafios e deficiências associados à tecnologia de atuadores puramente eletromecânicos ou eletro-hidráulicos usados ​​no fundo do mar para sistemas de exploração e produção de petróleo e gás.

Até agora, os atuadores subaquáticos exigiam grandes unidades hidráulicas centrais acima da água. Projetadas para fornecer fluido aos atuadores, as próprias linhas de fluido podem ter quilômetros de comprimento.

Além de complexidade e despesas adicionais, as longas linhas e acopladores têm o potencial de vazar fluido no mar.

As soluções puramente eletromecânicas, por outro lado, apresentam desvantagens relacionadas à segurança, pois não permitem intervenção mecânica para ajuste externo.

Como resultado do atrito, ocorre desgaste mecânico no sistema de transmissão de força, dificultando que os sistemas atinjam seu tempo de operação esperado de 25 anos sem manutenção.

O SVA fornece uma alternativa segura e com eficiência energética aos atuadores anteriormente usados ​​na produção offshore de petróleo e gás. SVAs são montagens autônomas com seu próprio circuito de fluido e um acionamento de bomba de velocidade variável.

Como resultado, não há necessidade de uma unidade central de energia e linhas de fluido com muitos quilômetros de extensão. Os SVAs requerem apenas uma fonte de alimentação e uma linha de dados. Um sistema de controle de deslocamento ajusta o fluxo praticamente sem perdas com base na velocidade.

Isso simplifica o projeto e aumenta significativamente a eficiência energética:em comparação com atuadores puramente eletromecânicos, os SVAs requerem até 75% menos eletricidade em cargas de pico.

O cilindro integrado abre e fecha as válvulas de perfuração no fundo do mar. Uma válvula de segurança com mola mecânica garante que o cilindro possa fechar a válvula de perfuração de forma confiável sem uma fonte de energia externa, mesmo se a fonte de alimentação falhar.

Além disso, o cilindro pode ser operado de fora por um robô subaquático por meio de um fuso. Todos os componentes do trem de força têm um design duplamente redundante. Como resultado, a solução oferece vários níveis de segurança.

Compatível com a tecnologia Industry 4.0, o sistema de sensor integrado registra continuamente os estados operacionais dentro do atuador – incluindo posição, temperatura e pressão – e encaminha os dados para o sistema de controle de nível superior.

Esse sistema de controle é capaz de avaliar tendências e detectar e corrigir desvios do estado operacional normal desde o início – reduzindo a probabilidade de tempo de inatividade e permitindo que a manutenção preditiva seja programada quando necessário.

Dr Alexandre Orth, gerente de tecnologias marítimas e submarinas da Rexroth, diz:“O SVA tem as vantagens da atuação eletromecânica e eletrohidráulica:fornece a densidade de potência da atuação hidráulica para grandes válvulas de gaveta com uma interface elétrica mais simples que elimina a necessidade de umbilicais hidráulicos.”

Um sistema submarino único, o SVA oferece vantagens distintas ao usuário e ao meio ambiente. Fornecendo uma solução mais segura, limpa, eficiente e modular para acionamento de válvulas submarinas, o SVA já atraiu atenção internacional.

Em maio de 2019, o SVA recebeu o Prêmio de Mérito como um dos cinco finalistas do Woelfel Best Mechanical Engineering Achievement Award 2019. O prêmio foi entregue na Offshore Technology Conference em maio de 2019 pela American Society of Mechanical Engineers.