NO340667B1

NO340667B1 - Undervannsaktuator

Info

Publication number: NO340667B1
Application number: NO20100167A
Authority: NO
Inventors: Tom Grimseth; Tom Kjønigsen
Original assignee: Vetco Gray Scandinavia As
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2017-05-29
Also published as: GB201000233D0; WO2009004431A1; BRPI0812866A2; GB2465697A; US8356792B2; NO20100167L; GB2465697B; MY153389A; US20100243077A1

Description

Teknisk område for oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse vedrører en aktuator med høy styrke som krever en tilførsel med lav inngangseffekt, som passer for et undervannsmiljø og som yter høy driftspålitelighet med lav tilvirkingskostnad. Spesielt vedrører foreliggende oppfinnelse ulik bruk av en undervannsaktuator som omfatter et hukommelses-legeringselement for å regulere et undervanns produksjonssystem.

Oppfinnelsens bakgrunn og tidligere kjent teknikk

Den undervanns olje- og gassindustrien har svært kritiske sikkerhetsfunksjoner, avhengig av evnen til å stenge visse prosessventiler, slik at de fungerer som nød-avstengingsventiler (Emergency Shut Down - ESD), ved enten tap av trykkintegritet i installasjonen eller ved delvis eller fullstendig tap av regulerings- og/eller kommunikasjonsfunksjonalitet i et undervanns produksjonssystem. Denne evnen er kvantifisert og benevnt sikkerhetsinstrumentert nivå (Safety Instrumented Level - SIL) og er knyttet til svært spesifikke og rigorøse bestemmelser og operatør-funksjonskrav.

Det foreligger altså et marked i undervanns olje- og gassindustrien for høyt pålitelige aktuatorer for aktivering av en rekke mekanismer av kritisk betydning, altkarakterisert vedet behov for pålitelighet ved "shift position"-operasjonen etter lang tjeneste i normal driftsmodus (stasjonær produksjon).

I produksjonssystemer som er basert på konvensjonell elektrohydraulisk regulering finnes en slik funksjonalitet som beskrevet ovenfor, f.eks. i ESD-type regulerings-ventiler. Disse ventilene kan være plassert overvanns eller undervanns og erkarakterisert vedpermanent energiserte solenoidopererte pilotventiler i den normale driftsmodusen. I ESD-modusen er den elektriske kraften enten med vilje eller ufrivillig slått av, hvilket fører til en sikker tilstand for kritiske prosess-/ESD-ventiler i trykkreguleringssystemet, idet sistnevnte blir styrt av nevnte ESD-retningsventiler (DCV).

Bruken av solenoider til å omforme elektrisk kraft til kraft og bevegelse er ganske universell i undervanns olje- og gassindustri. Solenoider er robuste og pålitelige innretninger, men de leverer svært liten kraft per amperevinding, spesielt i den tidlige fasen av slaget. Dette har ført til hydrauliske retningsventiler (DCV-er) utstyrt med en solenoidforforsterker av seteutførelse (poppet type) for å flytte sleiden i ventilen (der sistnevnte typisk er en konstruksjon med skjærtetning med høy friksjon) for å skaffe tilstrekkelig kraft til å overvinne dynamiske og statiske friksjons-krefter.

Disse seteventilene er spesielt utsatt for feil på grunn av forurensning med partikler

i fluidet som følge av det høye trykket og dermed de svært små dimensjoner av ventilsetet som kreves på bakgrunn av den lave mekaniske kraften som er tilgjengelig fra solenoiden.

På samme måte har forsøk på å fremskaffe en sviktsikker mekanisme for eksempel for elektriske aktuatorer en tendens til enten å virke med lave mekaniske krefter eller store magnetiske innretninger.

Tidligere kjent teknikk er svært omfattende. Som eksempel på en nylig løsning av elektrisk aktivering for en nedihulls sikkerhetsventilapplikasjon kan det vises til US-patentsøknad 2004/01173362.

US 4,619,320 vedrører en undergrunnsbrønn-sikkerhetsventil og et styresystem.

EP 0 959 282 A2 beskriver en ventil for styring av væske eller gasser.

JP 2003294167 omhandleren åpnings/avstengnings-ventil.

US 4,840,346 angir et apparat for tetting en brønnutblåsning.

DE 101 30 065 A1 beskriver en forbrenningsmotor som har en klaffventil som er koblet til et justeringselement som beveges av et fjærelement til startposisjon.

Annen bakgrunnsteknikk er angitt i JP 10141540 og US 5,070,697.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på en undervannsaktuator som har en enkel og pålitelig konstruksjon.

Foreliggende oppfinnelse tar videre sikte på å unngå de problemer og mangler som er forbundet med bruken av solenoider i undervannsaktuatoren

Målet er oppnådd ved den undervannsaktuatoren som er definert i krav 1. Fordelaktige utførelser av undervannsaktuatoren er videre definert i de uselvstendige kravene.

En hukommelseslegering (Shape Memory Alloy - SMA) eller et hukommelses-metall (Shape Memory Metal - SMM), i det følgende med samlebetegnelsen SMA, som endrer form under påvirkning av varme eller fjerning av varme, utgjør grunn-laget for et meget pålitelig aktiveringssystem.

Ved bruk i et undervannsmiljø kan en oppnå sterkt forbedrede avkjølingssykluser. Enda viktigere er at en SMA-aktuator passer inn i robuste mekaniske og termiske konstruksjoner, åpner for et bredt område av kompromisser mellom responstid og krav om krafttilførsel, og lar seg også varme opp av elektrisk kraft i et undervannsmiljø, enten ved ledning eller induksjon og kan dermed også fjernstyres over lang avstand.

En SMA-fjær, typisk i form av en stang eller spiralfjær, termisk isolert og kontroller-bart oppvarmet typisk ved hjelp av en elektrisk isolert trådspole som induserer virvelstrømmer i SMA-elementet, eller ved hjelp av elektrisk ledning, og slik leverer en bevegelse med høy kraft idet SMA-fjæren trekker seg sammen/ekspanderer under varmepåvirkning, er foreslått brukt som grunnelementet i flere typer av sviktsikre mekanismer, avhengig av en normal mekanisk returfjær som arbeider i det elastiske området for å bringe aktuatoren tilbake i hovedsak til den kalde start-posisjonen når krafttilførselen forsvinner enten ved et uhell eller forsettlig.

En innretning som kombinerer lavt kraftforbruk og høy mekanisk kraft kan lages ved hjelp av et SMA-basert aktuatorsystem. Avhengig av termisk tidskonstant som inngår i en slik innretning er det mulig å kombinere høy mekanisk kraft og relevant slaglengde med akseptabelt kraftforbruk og miljømessig robusthet. Svakheten er vanligvis responstiden, som vil være relativt lang (i en normal overflateforstand) for et lavt kraftforbruk. For de fleste undervannsapplikasjoner er imidlertid dette akseptabelt. De fleste ESD-sekvenser virker i minuttområdet i et undervannsmiljø, noen har vært så lange som 10 minutter i eldre systemer. ESD-systemer (kun når det gjelder produksjonskontroll, mens overhalings-styresystemer må ha hurtig respons på ESD-situasjoner) bør faktisk være konstruert spesielt for treg respons for å unngå tilfeldige forstyrrelser med kortvarige brudd i transmisjons- og kraft-distribusjonssystemer og kommunikasjonssystemer. En tidsforsinkelse på 30 sekunder eller et minutt kan betraktes som rimelig for stabilitet.

Som et minimum vil følgende undervannsfunksjoner kunne ha fordel av å bruke en SMA-type aktuator: 1. DCV av skjæretetningstype, direkte drevet, uten forforsterker, typisk som brukt for ESD-funksjoner

2. Sviktsikker mekanisme for en elektromekanisk drevet aktuator

3. Direkte SMA-drift av prosessventiler i kombinasjon med den feilsikre mekanismen i henhold til funksjon 2 ovenfor, sviktsikker og utholdenhets-svikt-posisjon

4. Nedihulls sikkerhetsventil (Down Hole Safety Valve - DHSV)

5. Nedihulls glidehylse

For alle disse eksemplene på funksjoner i et styresystem for undervannsproduksjon er den relativt lange responstiden på kommando for styring akseptabel, og i noen tilfeller til og med ønskelig.

Kort sagt fremskaffer foreliggende oppfinnelse en undervannsaktuator som omfatter en aktuatorkapsling, der et aktiverende element er bevegelig innrettet mellom aktiverings- og deaktiveringsstilling, der en returfjær er montert i aktuatorkapslingen for å bevege det aktiverende elementet til deaktiveringsstillingen. Et SMA-element er montert i aktuatorkapslingen og innrettet med temperaturøkings-middel slik at temperaturen på SMA-elementet er regulerbar og SMA-elementet påvirker aktiveringselementet for å flytte aktiveringselementet til aktiveringsposisjonen mot kraften fra returfjæren som resultat av en økning i temperaturen på SMA-elementet.

Temperaturøkingsmiddelet er et ledende oppvarmingsmiddel eller et induktivt oppvarmingsmiddel.

I én foretrukket utførelse er temperaturøkingsmiddelet en elektrisk tråd. I en annen foretrukket utførelse er temperaturøkingsmiddelet et oppvarmet fluid.

SMA-elementet kan være realisert i form av en tråd, en stav, en plate eller et fjærelement. I det siste tilfellet kan SMA-elementet ha form av en platefjær eller en heliks. I én utførelse er SMA-elementet formet som en spole med dobbelte viklinger der begge ender kan kobles til en elektrisk krets.

SMA-elementet har fortrinnsvis en aksiell utstrekning mellom en første og en andre ende, og omfatter et antall individuelle SMA-elementer som forløper fra en første til en andre ende og som definerer et antall passasjer mellom seg som tillater at varmt fluid kan passere mellom de enkelte SMA-elementene.

I en slik utførelse kan hvert individuelle SMA-element være formet som en stav eller plate, slik som en krummet plate som forløper mellom den første og den andre enden. SMA-elementet er med fordel sammensatt av et antall individuelle SMA-elementer stablet etter hverandre i en sirkel, eller sammensatt av to eller flere SMA-elementer eller pakker av individuelle SMA-elementer stablet etter hverandre i en rekke.

SMA-elementet kan være innrettet i et kammer som kan kobles til en tilførsel av oppvarmet fluid for fluidsirkulasjon gjennom kammeret. I tillegg kan SMA-elementet være innrettet i et kammer som kan også kobles til en tilførsel av kjølefluid.

Videre kan driftsområdet for SMA-elementet omfatte både martensittisk og austenittisk fase.

I en undervannsaktuator i henhold til foreliggende oppfinnelse kan to SMA-elementer være innrettet for å kjøres alternerende og i motsatt retning for å frembringe en resiprokerende bevegelse av aktiveringselementet. Denne ut-førelsen er nyttig når oppfinnelsen blir realisert som en del av en utholdenhets-svikt-mekanisme i et elektrisk aktuatorsystem. Nærmere bestemt kan aktiveringselementet være realisert som en sleide for resiprokerende bevegelse i en aktuatorkapsling, der hver ende av sleiden er koblet til et SMA-element som bevirker for-flytning av sleiden når en låsemekanisme blir frigjort, og hver ende av sleiden er koblet til en låsemekanisme som omfatter et SMA-element som låser opp låsemekanismen, samt en låsereturfjær.

Det aktiverende elementet kan med fordel være et separat element som er bevegelig innrettet i aktuatorkapslingen, fra en gruppe elementer som omfatter sleider, stenger, hevarmer, staver og plater, eller som alternativ er aktiveringselementet fortrinnsvis en integrert del av SMA-elementet, slik som en låsemekanisme.

Uten at oppfinnelsen skal begrenses til de følgende eksempler, kan andre nyttige utførelser inkludere bruk av en undervannsaktuator for å styre en retningsventil (Directional Control Valve - DCV) innebygd i en elektrohydraulisk styrekrets i et reguleringssystem for undervannsproduksjon, eller bruken av en undervannsaktuator for aktivering av nødavstenging (Emergency Shut-Down - ESD) av et undervannsproduksjonssystem, eller bruk av en undervannsaktuator i et aktiveringssystem for en prosessventil basert på et SMA-fjærelement som utfører direkte aktivering av en reguleringsinnretning.

Kort beskrivelse av tegningene

Andre fordeler samt fordelaktige egenskaper for foreliggende oppfinnelse vil fremgå av følgende beskrivelse med henvisning til de vedlagte tegningene: Fig. 1 illustrerer DCV-er med direkte SMA-aktivering av en sleide med SMA-spole

og returspiralfjær,

Fig. 2 illustrerer DCV-er med direkte SMA-aktivering av en sleide med SMA-stav

og rotasjonsreturfjær,

Fig. 3 illustrerer DCV-er med direkte SMA-aktivering av en sleide med SMA-spole

med doble viklinger, direkte elektrisk drevet,

Fig. 4 illustrerer DCV-er med direkte SMA-aktivering av en sleide via en hevarm

for forlenget slaglengde,

Fig. 5 illustrerer DCV-er med direkte SMA-aktivering av en sleide med

SMA-tråder,

Fig. 6 er en prinsippskisse av et SMA-element for en sviktsikker trigger-mekanisme i en aktuator,

Fig. 7 illustrerer drift av DHSV ved hjelp av en SMA-basert aktuator.

Fig. 8 er en illustrasjon av en direktedrevet SMA-aktuatormodul som omfatter

SMA-elementer for en prosessventil av type stor sluseventil,

Fig. 9 illustrerer en aktuator sammensatt av et antall moduler vist i fig. 8, stablet

for å oppnå tilstrekkelig slaglengde for drift av en stor ventil,

Fig. 10 illustrerer prinsippet med en SMA-aktuators utholdenhets-svikt-posisjon, Fig. 11 illustrerer en SMA-aktuator-regulering som bruker et system med varmt- vannsirkulasjon, og Fig. 12 viser en SMA-aktuator-regulering som brukersystemer med sirkulasjon av

varmt og kaldt vann.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen

I det følgende er foretrukne utførelser av oppfinnelsen beskrevet med henvisning til tegningene. Flere foretrukne utførelser er inkludert, men det presiseres at mange andre utførelser basert på samme grunnprinsipper kan tenkes for å passe til ulike applikasjoner. Slike variasjoner i konstruksjon vil være åpenbare for fagfolk som er kjent med konstruksjon av undervanns elektromekaniske innretninger, undervanns termisk isolasjon og undervanns elektriske kretser.

SMA-aktuatoren, slik den blir benyttet i et undervannsmiljø, kan være et termisk isolert element/fjær tilvirket f.eks. av nikkel-titan eller andre legeringer/materialer som oppviser SMA-karakteristika. Hukommelseslegeringen/-materialet kan ha en lineær utforming, en spoleutforming, en kurvet utforming eller hvilken som helst annen passende utforming, avhengig av den aktuelle applikasjonen.

Et slikt SMA-element/fjær kan bli deformert i ett temperaturområde, og ved oppvarming til et høyere temperaturområde vil det gå tilbake mot sin opprinnelige stilling og påtrykke betydelig kraft på et hvert objekt som måtte hindre tilbakebevegelsen. Når varmekilden blir fjernet, vil SMA-fjæren gradvis gå tilbake til karakteristikken ved den lavere temperaturen. En annen fjær med konvensjonell karakteristikk og som virker bare i elastisk modus, kan bli brukt til å sørge for tilbakebevegelsen. De termiske områdene for SMA-elementet/fjæren kan konstrueres nøyaktig ved passende valg av metallurgisk sammensetning, og slik kan et antall områder velges alt etter applikasjon. Eksempelvis er det åpenbart at de fleste DHSV-aktuatorer av denne typen vil ha en metallurgisk sammensetning som er forskjellig fra den som brukes ved ESD-type hydrauliske ventilaktuatorer, siden den første er plassert i et miljø med alt fra 20 til 200 grader C og den andre er plassert i en undervanns styremodul (SCM) og arbeider typisk i et 0-8 grader C termisk miljø.

For å begrense mengden av kraft som kreves for SMA-elementet er dette utstyrt med termisk isolasjon. Kraftforbruket blir redusert ved denne isolasjonen, men responsen på slå på- og slå av-kommandoer, representert ved henholdsvis oppvarming og avkjøling, blir også påvirket av mengden av termisk isolasjon.

For undervannsapplikasjoner finnes det meget få styrefunksjoner som krever eller som i det hele tatt er ønsket å ha en hurtig respons. Dette gjelder selv for en situasjon med nødavstenging (ESD). Det er ikke ønskelig at en slik handling er for følsom for ESD-signaler, fordi en vil unngå uønskede ESD-er fra falske signaler og systemforstyrrelser. Å gjenstarte et oljefelt etter en avstenging kan være en omstendelig og kostbar affære. Det er derfor ikke ønsket, og slett ikke vanlig, at ESD-systemer er konstruert for å virke med svært hurtige sekvenser.

På tilsvarende måte er en mindre tidsforsinkelse i aksjonen med å åpne en prosessventil slett ikke kritisk (idet anti-støtventiler ved kompressorer utgjør et betydelig unntak). De fleste slike aksjoner tar typisk flere titalls sekunder og typisk for større ventiler mellom 30 og 60 sekunder.

Slik har den ellers (i andre applikasjoner) uønskede egenskapen ved en SMA-aktuator, dvs. dens relativt trege respons på kommando, liten eller ingen negativ virkning i et undervannsmiljø, den er tvert imot ønsket i de fleste tilfeller.

En SMA-aktuator som her beskrevet er i stand til å frembringe svært stor kraft som respons på et innsignal med liten elektrisk kraft, ved å bruke tid til å integrere energien som kreves for å utføre en viss arbeidsmengde, slik som å flytte en ventilsleide /kule, eller energisere en mekanisk, sviktsikker mekanisme, der denne inngår i et ESD-system. Til tross for den åpenbare selvmotsigelsen i navnet er en SMA-aktuator en aktuator uten bevegelige deler, i alle fall i betydningen "bevegelig" i samband med lagre, akseltapper, friksjons- og andre elementer relevante for mekanisk bevegelige deler.

Det foretrukne varmeelementsystemet for SMA-aktuatoren bruker elektrisk induksjon der dette passer, og unngår derved behovet for terminering av tilførsels-ledninger. Samme funksjonalitet kan åpenbart oppnås med elektrisk ledning eller andre midler som varmt vann osv. i tilfeller der induksjon er upraktisk.

Den induktive kretsen omfatter en enkel vikling (elektrisk spole) plassert omkring SMA-elementet/fjæren, eller et annet element innrettet for formålet oppvarming, plassert slik at det gir aktuatorelementet bevegelsesfrihet uten konflikt med den elektriske spolen.

For noen tilfeller av SMA-er, spesielt SMA-er i form av en mekanisk, spiralformet fjær, kan det induktive varmeelementet være upraktisk, slik at en foretrekker oppvarming ved ledning. En metallfjær av praktiske dimensjoner vil ha meget høy elektrisk ledeevne og kan derved bare virke med en svært lav spenning for å produsere varme av praktisk interesse, dvs. at kun vekselstrømsdrift vil være av interesse også for den ledende versjonen, da det vil kreve en transformator plassert i umiddelbar nærhet av varmeelementinnretningen. Det mest praktiske arrangementet kan faktisk være delvis å integrere det ledende varmeelementet og transformatorens sekundærvikling. De ulike foretrukne utførelser vil kreve egne tilpasninger etter behov. Direkte ledende oppvarming av SMA-materialet kan også gjøres ved høyfrekvent elektrisk strøm ved å utnytte skinneffekten. Transforma-toren kan da bli overflødig.

Foretrukne utførelser er beskrevet slik for følgende områder:

1. Retningsventil (DCV) for ESD eller ventilaktuatorstyring

2. Mekanisk sviktsikker mekanisme

3. Direkte SMA-aktivering for prosessventiler

4. Direkte elektrisk aktivering av DHSV-er

5. Utholdenhets-svikt-stilling

6. Aktuatorregulering ved hjelp av vannsirkulasjon

1. DCV- drift, elektrohydraulisk triggerkrets for ESD

I et tradisjonell elektrohydraulisk reguleringssystem blir den sviktsikre funksjonen opprettholdt av en energisert solenoid-pilotventil som styrer posisjonen av en DCV. Pilotventil-funksjonen kan være erstattet av en SMA-aktuator. Et antall konfigure-ringer kan gjøres for dette formålet ved bruk av SMA som aktiveringsmateriale og en returfjær for sviktsikker-funksjonen til DCV-en, som vist i fig. 1-5.

I fig. 1 blir en SMA-spiralfjær 14 oppvarmet av en varmespole 15. Når den blir oppvarmet vil SMA-spiralfjæren ekspandere og skyve sleiden 10 til aktiv posisjon av ventilfunksjonen og komprimere returfjæren 11. Når oppvarmingen av SMA-fjæren blir slått av, vil temperaturen i SMA-fjæren synke og SMA-fjæren vil bli komprimert av kreftene fra returfjæren 11. Sleiden vil bli flyttet til sin motsatte, sviktsikre posisjon.

I fig. 2 er SMA-fjæren erstattet av funksjonen til en SMA-stav 24 som blir oppvarmet av en varmespole 25. Ved oppvarming vil staven ekspandere/bøye seg, komprimere fjæren 21 ved rotasjon og bevege sleiden 20.

I fig. 3 blir det aktive SMA-elementet i form av en spole med doble viklinger 34 oppvarmet direkte av elektrisk strøm gjennom de stasjonære tilkoblingspunktene 35. SMA-elementet 34 vil ekspandere, komprimere returfjæren 31 og bevege sleiden 30.

Aktuatorfunksjonen som er illustrert i fig. 4 er basert på plater av SMA 44 som blir oppvarmet ved sirkulasjon av varmt vann. Den termiske utvidelsen av SMA-elementet, med andre ord slaglengden, blir forlenget ved hjelp av en hevarm 43.

I fig. 5 er det aktive SMA-elementet laget av rette tråder 54 som blir oppvarmet direkte av elektrisk strøm. SMA-elementet 54 er innrettet til å virke direkte på en sleide 50, mot kraften fra en returfjær 51.

2. Mekanisk sviktsikker mekanisme

Et hovedproblem med undervanns ESD-systemer er at det hittil ikke har vært mulig å teste ESD-funksjonalitet uten faktisk å stenge brønnen. Brønner blir typisk testet for trykkintegritet med intervaller som varierer mellom 1 måned og 6 måneder. Under de mellomliggende periodene er det sterkt ønskelig at produk-sjonen fortsetter uten avbrudd.

Denne praksisen er tillatt i betraktning av den svært høye påliteligheten som er demonstrert for undervanns reguleringssystemer og evnen til å stenge på kommando. Imidlertid bør alle ESD-systemer ha muligheter for å teste ESD-funksjonen med hyppige intervaller, og derved aktivt demonstrere SIL-klassen. Også for å forhindre at metall fester seg til metall etter lang tids kontakt under høyt trykk er tilfeldig aktivering ønskelig.

En sviktsikker innretning som beskrevet i det følgende og basert på SMA-aktive-ringsprinsipper kan tilby en slik funksjon. I fig. 6 illustrerer tallet 63 et snitt gjennom et aktiveringselement i form av en stang på en aktuator, slik som en elektromekanisk aktuator for en stor sluseventil på et juletre (Christmas Tree - XMT). Bare de sviktsikker-relaterte komponentene er vist i figuren, og de aktiverende komponentene og ventilen selv er utelatt for oversiktens skyld. Tallet 65 viser en låsearm som styrbart blir satt inn i eller trukket ut fra sporet 67 i stangen. Tallet 64 viser en sleide som styrbart betjener låsearmen ved hjelp av en frem- og tilbakegående bevegelse. Bevegelsen oppnås ved hjelp av en vanlig fjær 61 som virker i elastisk område, og en SMA-fjær 62 med lav temperatur eller som krymper i den austenittiske fasen under påvirkning av en varmekilde.

Ved oppvarming av SMA-fjæren 62 vil fjæren gå tilbake til sin opprinnelige form med høy kraft, og strekke fjæren 61 innenfor elastisitetsgrensene.

Ved å innføre to triggersystemer A og B er det mulig å teste ventilens sviktsikker-funksjon uten å stenge ventilen. I ESD-testmodus blir triggersystem A først de-energisert med triggersystem B energisert, slik at aktuatorstangen og dermed porten i prosessventilen kan forflytte seg en kort avstand (typisk en slaglengde på 5 mm) under påvirkning av returfjæren 61. Ved å forlenge porten/ventilen med et mål som tilsvarer differansen mellom A-sporet og B-sporet (slaglengde 68) kan porten flytte seg en kort avstand uten å utsette porten for erosjon fra gjennom-strømming.

Varmekretsen er foretrukket å være induktiv så sant det passer. Induktive kretser konstruert for virvelstrømoppvarming er mest effektive ved høyere frekvenser, typisk 10 kHz til 50 kHz i praktiske systemer. Konstruksjoner basert på meget høye frekvenser kunne lide av manglene ved høye frekvenser som elektroingeniører kjenner til. Svært lave frekvenser ville føre til store komponenter.

3. Direkte SMA- aktivering for en prosessventil

Denne foretrukne utførelsen ligner den ovenfor beskrevne foretrukne utførelsen av en mekanisk sviktsikker mekanisme, bortsett fra at ventilen er en prosessventil som er direkte betjent ved hjelp av en SMA-aktuator. Prosessventilen er typisk av sluseventil-konstruksjon, men kunne også være en kule-konstruksjon som blir brukt i undervannsutviklinger for typiske manifold-isolasjonstjenester og lignende applikasjoner.

En Masterventil (MV) eller Vingeventil (VW) for 10 000 psi (benevnt 10 k) for et 13 cm (5 1/8 tommers) hull på et undervannsjuletre (XMT) krever typisk en maksimum kraft i størrelsesorden 600 kN for å åpne. Denne kraften kreves for å overvinne friksjonen av porten og forspenningen på returfjæren i aktuatoren. Den påkrevde slaglengden er i størrelsesorden 160 mm. Det vil være variasjoner i slike tall avhengig av spesifikke konstruksjoner. Et typisk kraftforbruk hos en slik aktuator er i størrelsesorden 3-5 kW, avhengig av konstruksjon og kommandoresponstid.

Prosessventiler kan være av den sviktsikre typen (som går tilbake til en forhånds-fastsatt tilstand ved feil) eller av utholdenhets-svikt-posisjon-typen. En sviktsikker konstruksjon er typisk konstruert som en kraftbalanse mellom en SMA-type fjær og en vanlig fjær. En utholdenhets-svikt-posisjon-konstruksjon krever to SMA-fjærer for å virke slik at den alternerende bringer ventilen fra én ytterstilling (enden av slaget) til den andre ytterstillingen.

På grunn av de svært høye kreftene som er involvert ved drift av prosessventiler, spesielt av feil-til-sikker konstruksjon, vil SMA-aktiveringsmekanismen ha en annen form og geometri enn aktiveringsmekanismer som brukes for DCV-ene og trigger-mekanismene som er beskrevet ovenfor. Grunnprinsippet for virkemåten er imidler tid den samme. Et SMA-element med super-elastisk karakteristikk virker i samband med en vanlig fjær for å danne slagene for å åpne og stenge. Følgende beskrivelse viser til fig. 8 og 9 for en sviktsikker prosessaktuator basert på bruk av

SMA.

SMA kan være utformet på ulike måter for ulike formål. En alternativ konstruksjon for en prosessventilaktuator, typisk for en stor sluseventil-type prosessventil, er vist i fig. 8. Det aktive SMA-elementet er kurveformet og installert mellom to plater. Øvre del 80 i figuren viser aktuatorelementet i en komprimert stilling. Når den blir oppvarmet til over austenittisk temperatur, søker aktuatoren å rette seg ut og bevege de to platene fra hverandre som vist på nedre del 81 av figuren. For å oppnå tilstrekkelig slaglengde til å styre en prosessventil, kan en stable et antall av disse aktuatormodulene som vist i fig. 9. Ved oppvarming vil SMA-aktuatorelement 80, 81 ekspandere og komprimere en returfjær 82. Stangen 84 vil bli skjøvet ut og påvirke en ventil som er koblet til aktuatoren via en flens 87. SMA-aktuator-elementene er plassert inne i et termisk isolert rom 85, 86. Avstandsplater 83 skiller aktuatormodulene. Kraften fra SMA-modulene blir overført til aktuatorstangen og returfjæren gjennom aktuator-returfjærkapslingen 88.

En SMA-aktuator for direkte drift av prosessventiler kan være innrettet som vist i fig. 8. Figuren viser én modul i komprimert og i ekspandert posisjon. Et antall av disse modulene kan stables oppå hverandre for å få tilstrekkelig slaglengde for aktuatoren til å åpne og stenge prosessventiler direkte.

Avstenging av en sviktsikker prosessventil ved ESD-tilstander kan kreve en raskere stengesyklus enn det som er tilgjengelig fra de-energisering av SMA-en som beskrevet ovenfor. Det er derfor på sin plass å innføre en sviktsikker mekanisme slik som beskrevet ovenfor til å holde ventilen i posisjon ved hjelp av en liten krafttilførsel og fortsatt oppnå rask avstenging på kommando. Den mindre massen til en sviktsikker trigger kan kombinere en liten krafttilførsel med en tilstrekkelig rask stenging. Hovedaktuatoren ville da bare bli energisert under aktiv bevegelse og ville bli de-energisert så snart sviktsikker-triggermekanismen trer i virksomhet.

For å oppnå en aktuator som oppviser utholdenhets-svikt-posisjon-karakteristikk, blir returfjæren erstattet av en andre SMA-enhet/-element. De to elementene blir drevet i en alternerende modus, slik at én SMA-enhet blir oppvarmet for å åpne ventilen og derpå de-energisert når ventilen har nådd ønsket posisjon. Ventilen blir stående i denne posisjonen inntil det andre SMA-elementet blir energisert for å skyve aktuatoren til stengt posisjon. Energisering kreves bare under det aktive slaget, typisk i størrelsesorden 30-60 sekunder. For alle andre tidsrom er hele sammenstillingen av SMA-er og hjelpekomponenter kald. Dermed er det ingen termisk eller elektrisk belastning på hovedaktuatorsammenstillingen i typisk mer enn 99,9 % av kalendertiden.

4. Drift av nedihulls sikkerhetsventil ( Down Hole Safety Valve - DHSV)

DHSV-en utgjør et hovedelement i én av to testbare sikkerhetsbarrierer i en typisk brønn og er en spesielt kritisk komponent. I dens tradisjonelle konseptuelle form med hydraulisk regulering lider den av et antall ufullkommenheter: • Det er ofte påkrevd at det hydrauliske reguleringstrykket må være svært høyt for å overvinne det hydrostatiske trykket (rørledningstrykket) som virker på undersiden av det hydrauliske stempelet i ventilaktuatoren pluss kraften fra returfjæren, idet begge faktorene bidrar til et svært høyt driftstrykk. Mange tilfeller er registrert der DHSV-reguleringslinjen tar opp vann som en funksjon av vannbasert hydraulisk fluid som reagerer med metangass fra rørledningen

under høyt trykk. Dette er potensielt en svært farlig situasjon.

• Gass fra rørledninger og saltoppløsning fra annulus er kjent for å kunne migrere inn i styrelinjen og forurense deler av det hydrauliske regulerings-systemet. I løpet av de senere årene har konstruksjonsforbedringer i aktuator-tetningssystemer redusert denne risikoen, men den regnes ikke å

være fullstendig eliminert for alle konstruksjoner.

• Med potensialet som finnes for forurensning installerer noen operatører to hydrauliske reguleringslinjer per DHSV, dvs. for to slike ventiler kan det behøves fire linjer. Denne fremgangsmåten, som absolutt forbedrer yteevnen, krever også verdifull "tomteplass" i produksjonsrørhengeren, og reduserer

dermed størrelsen av produksjonsrørene.

• Det ekstremt høye trykket som kreves for hydraulisk drevne DHSV resulterer ofte i separate tilførselslinjer fra plattform eller fra land, med høy kostnad, eller alternativt kreves det forsterkere for hydraulisk trykk. Sistnevnte representer en kompleksitet i de hydrauliske kretsene, men dette er vanligvis mindre kostbart enn separate tilførselslinjer.

Med kjennskap til alle disse manglene har industrien gjort mange forsøk på å konstruere (i det minste i konsept) en elektrisk drevet DHSV. Mange konstruksjoner som involverer elektriske motorer, girkasser og kløtsj-innretninger er blitt foreslått. Hittil har ingen oppnådd alminnelig aksept eller har overbevist om at de kan oppnå den nødvendige pålitelighet. Fortiden blir flere elektriske DHSV-kon-septer undersøkt, tildels basert på nye tilnærmelsesmåter. Det er en vanlig opp-fatning i industrien at elektrifisering av DHSV er den viktigste hindringen før en kan komme frem til et helelektrisk produksjonsreguleringssystem for utvikling av undervanns oljefelter.

En DHSV basert på en SMA-aktuator og elektrisk oppvarming kan forbedre påliteligheten av slike ventiler betydelig. Avsnittet av rørledning som gir plass til DHSV er typisk i størrelsesorden to meter langt (eller kan gjøres så langt) og gir plass for hvilken som helst praktisk forekommende lengde av en aktuator. Dermed er også en økning i totallengde av aktuatoren mulig.

Klafftype-ventiler er dominerende som DHSV-konstruksjoner. Klaff-DHSV-er har gjennom lang tid vist vellykket drift, og industrien vil trolig være uvillig til å gi opp denne ventiltypen. Et hvert nytt aktuatorsystem bør derfor være kompatibelt med klafftype-ventiler.

Den dominerende typen hydraulisk regulering er ubalansert, dvs. en enkelt hydraulisk reguleringslinje tilfører høytrykk for å overvinne både kraften fra returfjæren og reservoartrykket som virker på undersiden av stempelet. Dette er den mest foretrukne opsjonen, "charged dome"-ventiler der undersiden av aktuatoren er terminert i et isolert N2-volum.

I prinsippet er det svært liten kraft eller dreiemoment som skal til for å åpne ventilen når det gjelder å overvinne mekaniske krefter slik som friksjon. En hylse, vanligvis kalt strømningsrøret, brukes til å dreie klaffen og virke som et vern for klaffventilen og beskytte den fra strømningen av prosessfluid.

I tillegg til reservoartrykket finnes det en mekanisk returfjær med betydelig kraft som skal overvinnes av den hydrauliske aktuatoren. Fjærkraften er høy for å levere all stengekraft som kreves når det ikke finnes trykkbidrag fra reservoaret og så løfte søylen av fluid i den hydrauliske reguleringslinjen.

I tillegg til det høye hydrauliske trykket som kreves for en hydraulisk DHSV er slaglengden svært lang, og gjør aktiveringsoppgaven enda verre. Selv om åpning av selve ventilen bare krever en kort slaglengde, er det et krav om å kjøre strømningsrør over ventilklaffen for å beskytte den fra svingninger og slitasje fra produksjonsfluidet.

De resulterende kravene til en hydraulisk DHSV er den ugunstige kombinasjonen av lang slaglengde og høyt trykk.

For tilfellet med elektrisk aktivering basert på et SMA-fjær/element som virker med en tradisjonell elastisk fjær, slik som i det systemet som er foreslått for den ovenfor beskrevne foretrukne utførelsen av retningsventil for ESD eller ventil-aktuator-styring, ville kraftligningen endre seg vesentlig ved at returfjæren ikke lenger er påkrevd for å løfte en høy søyle av fluid (typisk slik som fra 600 til 1200 meter). Ettersom det hydrauliske reguleringsopplegget er erstattet av en elektrisk kabel, bortfaller det potensielle hydratproblemet og andre potensielle forurens-ninger av de hydrauliske kretsene.

Fig. 7 illustrerer den samme ventilen drevet ved hjelp av en SMA-basert aktuator.

SMA-fjæren 74 blir oppvarmet av en varmespole 75. Ved oppvarmingen vil SMA-spiralfjæren utvide seg og skyve på en hylse 70 mot høyre og tvinge klaffventil 72 til å åpne og komprimere returfjæren 71. Når varmen blir slått av, vil SMA-aktuatorfjæren 74 bli komprimert av kraften fra returfjæren 71, og klaffventilen 72 kan stenge ved å dreie om akselen 73.

Mens nødavstengingsventiler er blitt beskrevet som at de blir stengt ved aktivering, ville foreliggende oppfinnelse være like aktuell for ventiler som blir åpnet ved aktivering.

5. Utholdenhets- svikt- posisjon

Fig. 10 viser en prinsippskisse av en ventilinnretning 100 regulert av to SMA-fjærer 101, 110 og med en låsemekanisme 103 for å låse en sleide 106 i åpen eller stengt stilling.

Øvre del av fig. 10 viser ventilinnretningen i åpen stilling. Ved å varme opp en SMA-fjær 104 vil den trekke seg tilbake og frigjøre låsemekanismen 103 fra lås 102 og komprimere låsemekanisme-returfjæren 105. Ved videre oppvarming av SMA-aktuatorfjæren 101 vil den ekspandere og skyve sleiden 106 til åpen stilling der den blir låst som vist på øvre del av fig. 10.

Ved å varme opp en SMA-fjær 108 vil den trekke seg tilbake og frigjøre låsen 107 og komprimere en låsereturfjær 109. Ved videre oppvarming av SMA-aktuator fjæren 110 vil den ekspandere og skyve sleiden 106 til lukket stilling der den blir låst, som vist på nedre del av fig. 10.

6. SMA- temperaturregulering ved hjelp av vannsirkulasion

SMA-temperaturen kan reguleres på mange forskjellige måter. Et vannbasert varmeelementsystem gir mulighet for utnyttelse av vesentlige fordeler: - oppvarming av vann er enkelt og velprøvd og kan utføres både ved ledning og ved induktans. Vann blir holdt på nær 100 grader C men under kokepunktet på

en gitt vanndybde.

- oppvarmingssystemet kan gjøres dobbelt redundant med moderat innsats og kostnad ved hjelp av bare en enkelt fysisk konnektor (men dobbelredundant

ledningsføring) mellom en reguleringsmodul og aktuatorenheten.

- vannet kan varmes opp ved en lavstrøms kraftforsyning, dvs. som varmer opp vannet over tid med liten kraft, eller i tilfelle øyeblikkelig aktivitet forventes med et høyere kraftnivå, regulert av de lokale reguleringskretsene. Dette muliggjør et meget lavt kraftforbruk i normaltilstand og er kompatibelt med et økonomisk kraftoverføringssystem med så lite tverrsnitt på kraftoverføringskabelen som

mulig.

- aktivering ved gjennomspyling av forhåndsoppvarmet vann vil varme alle SMA-elementene hurtig ved hjelp av passende kanaler i eller mellom SMA-elementene, slik at en reduserer risiko forbundet med ujevn oppvarming og tilsvarende differensialkrefter som kan være potensielt skadelig for

aktuatoren.

- vann med en høy temperatur har lavere egenvekt enn vann med en lavere temperatur og vil derfor migrere til toppen av beholderen. Aktiv pumping er nødvendig for å forflytte vannet fra en høy posisjon til en lav posisjon, og en enkel motordrevet pumpe er det eneste elementet som kreves for å drive det varme vannet fra lagrings- og oppvarmingstanken til SMA-komponentene. Ingen ventiler kreves, og svært lav trykkforskjell kreves (typisk 1 bar).

Mulig konfigurering av vannsirkulasjonssystemer for SMA-temperaturregulering er vist i fig. 11 og 12.

Fig. 11 viser et system som regulerer temperaturen av en SMA-aktuator 115 ved bruk av vannsirkulasjon. En isolert varmtvannstank 111 er fylt med vann som blir oppvarmet av et varmeelement 113 styrt av en kraft- og styreenhet 114. Denne enheten regulerer også en motor 117 som driver en pumpe 116. Når pumpen kjører, blir varmt vann 112 fra tanken 111 sirkulert gjennom SMA-aktuatoren 115 inntil aktuatoren omformes fra martensittisk til austenittisk fase og beveger en ventil fra én posisjon til en annen. Når pumpen er stoppet vil SMA-aktuatoren gradvis redusere sin temperatur ved varmeoverføring til omgivelsene, og gå tilbake til martensittisk fase og flytte posisjonen av ventilen.

Fig. 12 viser et arrangement der også avkjøling av en SMA-aktuator 130 blir påtrykt ved sirkulasjon av kaldt vann.

En isolert varmtvannstank 120 er fylt med vann som blir oppvarmet av et varmeelement 122 styrt av en kraft- og styreenhet 121. Denne enheten regulerer også en motor 126 som driver en pumpe 125. Når pumpen kjører, blir varmt vann fra tanken 120 sirkulert gjennom SMA-aktuatoren 130 inntil aktuatoren omformes fra martensittisk til austenittisk fase og beveger en ventil fra én posisjon til en annen. Når pumpen er stoppet vil SMA-aktuatoren gradvis redusere sin temperatur ved varmeoverføring til omgivelsene, og gå tilbake til martensittisk fase og flytte posisjonen av ventilen. For å redusere responstiden for aktuatoren vil en annen motor 129 som driver en pumpe 128 for sirkulasjon av kaldt vann fra kaldtvanns-tanken 127 gjennom SMA-aktuatoren 130 avkjøle aktuatoren og flytte ventilposi-sjonen. Tilbakeslagsventiler 123, 124 brukes til å hindre tilbakestrømming i den passive pumpekretsen. Aktuatoren kan nå være termisk isolert, og denne konfigurasjonen vil gi raskere responstid og mindre kraftforbruk enn konfigurasjonen som er vist i fig. 11.

Mulige modifikasjoner av illustrerte utførelser

Som illustrert i denne beskrivelsen kan SMA-elementet være innrettet til å forflytte en ventilenhet direkte eller indirekte via sammenkoblingsmidler. Et aktiveringselement som er realisert ved termisk ekspansjon av SMA-elementet for å forflytte ventilen mellom henholdsvis åpen og stengt stilling, kan så være innrettet som et separat element som er bevegelig i aktuatorkapslingen, og kan alternativt være innrettet som en integrert del av SMA-elementet.

Videre kan de to fjæraktuatorsystemene innrettet som spiralfjærer være organisert til å styre en DHSV, med fjærene organisert vesentlig konsentrisk omkring produksjonsrørene, idet den metallurgiske sammensetningen av SMM-fjæren fortrinnsvis er innstilt til å holde seg i plastisk deformert tilstand ved normal omgivelsestemperatur og regulerbar oppvarming er levert fra en elektrisk kabel i annulus og med vekselstrøm- eller likestrøm-drift (slik som vist i fig. 7).

I tillegg kan kraften for regulerbar oppvarming av SMA-fjæren bli tilført av en høy-frekvens vekselstrømskrets ved å utnytte virvelstrømmer og/eller skinneffekt til å indusere varme i omgivelsene rundt SMA-fjæren.

Ytterligere kan kraften for regulerbar oppvarming av SMA-fjæren bli tilført av en vekselstrømskrets med tilførselsledninger terminert i samme ende av to konsentriske spiralfjærer innrettet slik at de elektriske terminalene begge er stasjonære, ved at bevegelsen av den eksterne fjæren kompenserer for den interne fjæren og derved muliggjør ekspansiv bevegelse fra begge fjærene uten bevegelse av de elektriske terminalene.

Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til de utførelsene som er beskrevet ovenfor. Tvert imot vil mange muligheter for modifikasjoner av oppfinnelsen være åpenbare for en fagperson, uten å avvike fra grunnideen ved oppfinnelsen slik den er definert i de etterfølgende patentkravene.

Liste over henvisninger til tegningene

Fig. 1-3:

10, 20, 30: sleide

11, 21, 31: returfjær 12, 22, 32: tetningsfjærstøtte 13, 23, 33: ventil/rørledning-grensesnitt 14, 24, 34: henholdsvis SMA-spiralfjær, SMA-stav, SMA-spole med to viklinger 15, 25 varmespole 35 stasjonære koblingspunkter 16, 26, 36: aktuatorkapsling

Fig. 4:

40 aktiveringsstav

41 returfjær

42 støtte for aktiveringshevarm

43 hevarm

44 plater i SMA

45 ikke brukt

46 aktuatorkapsling

Fig. 5:

50 sleide

51 returfjær

52 støtte for tetningsfjær

53 ventil/rørledning-grensesnitt

54 SMA rette tråder

55 termisk isolasjon

56 aktuatorkapsling

Fig. 6:

61 vanlig fjær

62 SMA-fjær

63 del av aktuatorstang

64 sleide

65 låsearm

66 støtte for låsearm

67 rille

68 slaglengde

Fig. 7:

70 hylse

71 returfjær

72 klaffventil

73 aksel

74 SMA-fjær

75 varmespole

76 aktuatorkapsling

Fig. 8 og fig. 9:

80 SMA-element (i komprimert tilstand) 81 SMA-element (i utfoldet tilstand)

82 returfjær

83 avstandsplate

84 aktiveringselement/stang 85-86 termisk isolert rom 87 ventil/rørledning-grensesnitt

88 returfjærkapsling

Fig. 10:

100 ventil 101 SMA-element/fjær 102 lås

103 låsemekanisme 104 SMA-fjær 105 returfjær 106 sleide 107 lås

108 SMA-fjær 109 returfjær 110 SMA-element/fjær

Fig. 11:

111 varmtvannstank 112 varmt vann 113 varmeelement 114 reguleringsenhet 115 SMA-element/aktuator 116 pumpe 117 motor

Fig. 12:

120 varmtvannstank 121 reguleringsenhet 122 varmeelement 123-124 tilbakeslagsventiler 125 pumpe 126 motor 127 kaldtvannstank 128 pumpe 129 motor 130 SMA-element/aktuator

Claims

1. Undervannsaktuator som omfatter en aktuatorkapsling (46), der et aktiveringselement (40) er bevegelig innrettet mellom henholdsvis stillinger for aktivering og deaktivering, idet en returfjær (41) er montert i aktuatorkapslingen for å bevege aktiveringselementet til deaktiveringsstillingen, og et SMA-element (44) er montert i kapslingen og innrettet med temperaturøkingsmiddel som kan regulere temperaturen i SMA-elementet, idet SMA-elementet påvirker aktiveringselementet slik at dette flyttes til aktiveringsposisjonen mot kraften fra returfjæren som følge av en stigning i temperaturen til SMA-elementet,karakterisert vedat SMA-elementet har en aksiell utstrekning mellom en første og en andre ende og omfatter et antall individuelle SMA-elementledd (44) som forløper fra den første til den andre ende og som sammen definerer et antall passasjer, der oppvarmet fluid passerer mellom de individuelle SMA-elementleddene.

2. Undervannsaktuator i henhold krav 1,karakterisert vedat det individuelle SMA-elementleddet er én av: en tråd, en stav, en plate eller et fjærelement.

3. Undervannsaktuator i henhold til krav 2,karakterisert vedat det individuelle SMA-elementleddet har form av en spiral.

4. Undervannsaktuator i henhold til krav 2,karakterisert vedat hvert individuelt SMA-elementledd har form av en krum plate (80; 81) mellom den første og den andre enden.

5. Undervannsaktuator i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisert vedat SMA-elementet er satt sammen av et antall individuelle SMA-elementledd (80; 81) stablet etter hverandre i en sirkel.

6. Undervannsaktuator i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 5,karakterisert vedat SMA-elementet er innrettet i et kammer som er egnet til å forbindes til en tilførsel (111; 120) av oppvarmet fluid for fluidsirkulasjon gjennom kammeret.

7. Undervannsaktuator i henhold til krav 6,karakterisert vedat SMA-elementet er innrettet i et kammer som i tillegg til en tilførsel (111; 120) av oppvarmet fluid, er egnet til å kobles til en tilførsel (114; 121)avkjølefluid.

8. Undervannsaktuator i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat driftsområdet til SMA-elementet omfatter både den martensittiske og den austenittiske fasen.

9. Undervannsaktuator i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat to SMA-elementer er innrettet til å bli kjørt alternerende og i motsatte retninger for å fremskaffe en frem-og-tilbakegående bevegelse av aktiveringselementet.

10. Undervannsaktuator i henhold til krav 9,karakterisert vedat aktiveringselementet er en sleide (106) opplagret for frem-og-tilbakegående bevegelse i en aktuatorkapsling, der hver respektive ende av sleiden er forbundet til et SMA-element (101, 110) som utfører forskyvning av sleiden ved frigjøring av en låsemekanisme, og der hver respektive ende av sleiden er tilknyttet en låsemekanisme som omfatter et låsfrigjørende SMA-element (101, 108) og en låsereturfjær (105, 109).

11. Undervannsaktuator i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat det aktiverende elementet er en integrert del av SMA-elementet, eller alternativt er et separat element som er bevegelig innrettet i aktuatorkapslingen, fra en gruppe elementer som omfatter: sleider, stenger, hevarmer, staver og plater.

12. Bruken av en undervannsaktuator i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 11 for å styre en retningsreguleringsventil som inngår i en elektrohydraulisk reguleringskrets i et reguleringssystem for undervannsproduksjon.

13. Bruken av en undervannsaktuator i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 11 for aktivering av en nødavstengingsfunksjon av et undervanns produksjonssystem.

14. Bruken av en undervannsaktuator i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 11 i et aktiveringssystem for en prosessventil basert på et SMA-element som utfører direkte aktivering av prosessventilen.

15. Bruken av en undervannsaktuator i henhold krav 9 eller 10 som en del av en utholdenhets-svikt-mekanisme i et elektrisk aktuatorsystem.