L'actionneur de vanne sous-marine "réduit la consommation d'énergie jusqu'à 75 %", déclare Rexroth

Lancé il y a moins d'un an, l'innovant Subsea Valve Actuator (SVA) de Bosch Rexroth - un concept entièrement nouveau pour les actionneurs sous-marins qui offre des niveaux de sécurité SIL3 et jusqu'à 75 % de consommation d'énergie en moins - a reçu un prix de conception d'ingénierie mécanique .

Le SVA a été développé pour aider à relever certains des défis et des lacunes associés à la technologie d'actionneur purement électromécanique ou électrohydraulique utilisée sur le fond marin pour les systèmes d'exploration et de production de pétrole et de gaz.

Jusqu'à présent, les actionneurs sous-marins nécessitaient de grandes centrales hydrauliques au-dessus de l'eau. Conçues pour alimenter les actionneurs en fluide, les conduites de fluide elles-mêmes peuvent mesurer des kilomètres de long.

En plus de la complexité et des dépenses supplémentaires, les longues lignes et les raccords ont le potentiel de laisser échapper du liquide dans la mer.

Les solutions purement électromécaniques, en revanche, présentent des inconvénients liés à la sécurité car elles ne permettent pas d'intervention mécanique pour le réglage depuis l'extérieur.

En raison du frottement, une usure mécanique se produit sur le système de transmission de force, ce qui rend difficile pour les systèmes d'atteindre leur durée de fonctionnement prévue de 25 ans sans maintenance.

Le SVA offre une alternative sûre et économe en énergie aux actionneurs précédemment utilisés dans la production pétrolière et gazière offshore. Les SVA sont des ensembles autonomes avec leur propre circuit de fluide et un entraînement de pompe à vitesse variable.

En conséquence, il n'y a pas besoin d'unité centrale d'alimentation et de conduites de fluide de plusieurs kilomètres de long. Les SVA nécessitent simplement une alimentation électrique et une ligne de données. Un système de contrôle de cylindrée ajuste le débit pratiquement sans perte en fonction de la vitesse.

Cela simplifie la conception et augmente considérablement l'efficacité énergétique :par rapport aux actionneurs purement électromécaniques, les SVA nécessitent jusqu'à 75 % d'électricité en moins lors des pics de charge.

Le vérin intégré ouvre et ferme les vannes de forage sur le fond marin. Une soupape de sécurité avec un ressort mécanique garantit que le cylindre peut fermer la vanne de forage de manière fiable sans apport d'énergie externe, même en cas de panne d'alimentation.

De plus, le cylindre peut être actionné de l'extérieur par un robot sous-marin via une broche. Tous les composants de la transmission ont une conception doublement redondante. De ce fait, la solution offre plusieurs niveaux de sécurité.

Compatible avec la technologie Industrie 4.0, le système de capteurs intégré enregistre en permanence les états de fonctionnement dans l'actionneur - y compris la position, la température et la pression - et transmet les données au système de contrôle de niveau supérieur.

Ce système de contrôle est capable d'évaluer les tendances et peut détecter et corriger très tôt les écarts par rapport à l'état de fonctionnement normal, ce qui réduit la probabilité de temps d'arrêt et permet de planifier une maintenance prédictive si nécessaire.

Le Dr Alexandre Orth, responsable des technologies marines et sous-marines chez Rexroth, déclare :« Le SVA présente les avantages de l'actionnement électromécanique et électrohydraulique :il fournit la densité de puissance de l'actionnement hydraulique pour les grands robinets-vannes avec une interface électrique plus simple qui élimine le besoin de ombilicaux hydrauliques.“

Un système sous-marin unique, le SVA offre des avantages distincts à l'utilisateur et à l'environnement. Fournissant une solution plus sûre, plus propre, plus efficace et modulaire pour l'activation des vannes sous-marines, la SVA a déjà attiré l'attention internationale.

En mai 2019, la SVA a reçu le prix du mérite en tant que l'un des cinq finalistes du prix Woelfel Best Mechanical Engineering Achievement Award 2019. Le prix a été remis lors de la Offshore Technology Conference en mai 2019 par l'American Society of Mechanical Engineers.