El fondo del oc\u00e9ano es el entorno m\u00e1s extremo para que funcionen los dispositivos mec\u00e1nicos. La presi\u00f3n, la temperatura y la naturaleza corrosiva del agua hacen que el entorno sea muy hostil para sobrevivir.<\/p>\n\n\n\n
Combinado con la imposibilidad de intervenir manualmente, tales actuadores tienen un nivel completamente nuevo de requisitos de ingenier\u00eda en comparaci\u00f3n con sus an\u00e1logos de superficie.<\/p>\n\n\n\n
La especificaci\u00f3n adecuada requiere conocimiento del entorno y los est\u00e1ndares de la industria vigentes.<\/p>\n\n\n\n
Es un dispositivo electromec\u00e1nico que opera v\u00e1lvulas en el fondo, abre, cierra o regula la operaci\u00f3n de la v\u00e1lvula.<\/p>\n\n\n\n
Mientras que los actuadores de superficie pueden ser reparados por el operador, los actuadores submarinos operan por s\u00ed solos durante meses o incluso a\u00f1os.<\/p>\n\n\n\n
La gran mayor\u00eda de los actuadores de v\u00e1lvulas submarinas son actuadores compensados por presi\u00f3n porque la presi\u00f3n de la carcasa se iguala a la presi\u00f3n del agua de mar.<\/p>\n\n\n\n
De lo contrario, la diferencia de presi\u00f3n a una profundidad de 1.000 metros de agua, 100 bar, aplastar\u00eda por completo la carcasa est\u00e1ndar del actuador.<\/p>\n\n\n\n
Estas unidades se utilizan en \u00e1rboles de producci\u00f3n submarinos, colectores, terminaciones de tuber\u00edas y sistemas de distribuci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
En cada aplicaci\u00f3n, el fallo no es solo un problema de mantenimiento. A 3.000 metros, la intervenci\u00f3n no planificada cuesta millones de d\u00f3lares por d\u00eda.<\/p>\n\n\n\n
La actuaci\u00f3n hidr\u00e1ulica ha dominado la automatizaci\u00f3n de v\u00e1lvulas submarinas durante d\u00e9cadas, principalmente porque los cilindros hidr\u00e1ulicos ofrec\u00edan una operaci\u00f3n compacta y probada a prueba de fallos.<\/p>\n\n\n\n
La contrapartida es la infraestructura.<\/p>\n\n\n\n
Las unidades de potencia hidr\u00e1ulica en la superficie requieren varios kil\u00f3metros de tuber\u00eda hidr\u00e1ulica que van hasta el lecho marino. Esto introduce p\u00e9rdidas de presi\u00f3n acumulativas, desperdicio de energ\u00eda y una larga lista de posibles puntos de fuga.<\/p>\n\n\n\n
Los actuadores el\u00e9ctricos eliminan esa dependencia umbilical.<\/p>\n\n\n\n
El suministro de energ\u00eda ya instalado para sensores y sistemas de control a menudo es suficiente para accionar un actuador el\u00e9ctrico. Esto elimina la necesidad de infraestructura hidr\u00e1ulica dedicada.<\/p>\n\n\n\n
Algunos dise\u00f1os el\u00e9ctricos submarinos han demostrado operar a profundidades de hasta 4.000 metros. Esto utiliza solo el suministro el\u00e9ctrico existente en lugar de cualquier conexi\u00f3n hidr\u00e1ulica.<\/p>\n\n\n\n
El control de precisi\u00f3n es otro factor. Los actuadores el\u00e9ctricos permiten una retroalimentaci\u00f3n de posici\u00f3n detallada y un control de velocidad variable que los cilindros hidr\u00e1ulicos simplemente no pueden igualar.<\/p>\n\n\n\n
A medida que la producci\u00f3n en alta mar avanza hacia sistemas submarinos totalmente el\u00e9ctricos, el argumento t\u00e9cnico y econ\u00f3mico para la automatizaci\u00f3n de v\u00e1lvulas submarinas el\u00e9ctricas contin\u00faa creciendo.<\/p>\n\n\n\n
Especificar correctamente el dise\u00f1o de un actuador de v\u00e1lvula submarina significa verificar el cumplimiento en ocho \u00e1reas t\u00e9cnicas distintas.<\/p>\n\n\n\n
El actuador debe estar clasificado para la profundidad m\u00e1xima de agua en el sitio de instalaci\u00f3n, con la tolerancia a la presi\u00f3n hidrost\u00e1tica confirmada mediante pruebas hiperb\u00e1ricas.<\/p>\n\n\n\n
ISO 13628-6 rige los equipos de sistemas de producci\u00f3n submarinos, y las clasificaciones de profundidad de 3.000 metros son est\u00e1ndar para aplicaciones de aguas profundas. Algunos sistemas est\u00e1n calificados para 6.000 metros para trabajos en aguas ultraprofundas.<\/p>\n\n\n\n
Los sistemas de compensaci\u00f3n de presi\u00f3n utilizan fuelles o compensadores tipo pist\u00f3n llenos de fluido diel\u00e9ctrico. Esto iguala la presi\u00f3n interna del actuador con la presi\u00f3n externa del agua de mar en todo el rango de profundidad.<\/p>\n\n\n\n
Los materiales de la carcasa deben resistir la exposici\u00f3n continua al agua de mar, el sulfuro de hidr\u00f3geno en entornos de servicio agrio y la corrosi\u00f3n galv\u00e1nica de metales dis\u00edmiles.<\/p>\n\n\n\n
El acero inoxidable d\u00faplex s\u00faper y el titanio son las opciones est\u00e1ndar de material de carcasa. Los l\u00edmites de NACE MR0175 son obligatorios para cualquier aplicaci\u00f3n donde est\u00e9 presente H2S.<\/p>\n\n\n\n
Para servicio agrio, ISO 15156 define el umbral. Una presi\u00f3n parcial de H2S superior a 0,3 kPa y un pH inferior a 3,5 activan los requisitos completos de materiales NACE en todos los componentes mojados.<\/p>\n\n\n\n
IP68 es la clasificaci\u00f3n m\u00ednima de protecci\u00f3n contra la entrada para cualquier actuador el\u00e9ctrico submarino que opere a profundidad.<\/p>\n\n\n\n
Para aplicaciones submarinas de petr\u00f3leo y gas, esto se complementa con la verificaci\u00f3n del dise\u00f1o mediante pruebas en c\u00e1mara hiperb\u00e1rica a presiones que exceden la profundidad nominal.<\/p>\n\n\n\n
Los sellos din\u00e1micos deben mantener la integridad a trav\u00e9s de ciclos de temperatura. Eso significa desde temperaturas cercanas a la congelaci\u00f3n del lecho marino (aproximadamente 2 \u00b0C a 4 \u00b0C en aguas profundas) hasta temperaturas elevadas durante la producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
La clasificaci\u00f3n de Nivel de Integridad de Seguridad (SIL) seg\u00fan IEC 61508 e IEC 61511 define la probabilidad de fallo en demanda para funciones de actuador relacionadas con la seguridad.<\/p>\n\n\n\n