Fixar ström under extremt tryck

Siemens utvecklar strömförsörjningsanläggningar som kan driva pumpar och kompressorer intill olje- och gaskällor på tusentals meters djup i oceanerna.

De flesta offshoresystem arbetar i dag på relativt grunda vatten. Anläggningar som pumpar upp oljan till flytande produktionsplattformar har en utvinningsgrad på runt 40 procent av innehållet i råvarukällan.

Men med anläggningar som stationeras på riktigt stora djup, flera tusen meter under havsytan, räknar man med att kunna öka utvinningsgraden till 60 procent. Sådana fabriker ska pumpa upp oljan och gasen ur oljekällan, komprimera gasen och sedan skicka råvaran till ytan. Norska oljebolaget Statoil planerar att från 2020 bygga produktionsanläggningar på mycket stora havsdjup.

Strömförsörjningsutrustningen ska då stationeras på havsbotten, exempelvis transformatorer, frekvensomvandlare och ställverk, och kan då ge ström till fler pumpar än om anläggningarna skulle placeras ovan vatten. Enda förbindelsen med ytan blir en pipeline, en datakabel och en elkabel.

Hur sådana elkomponenter klarar vistelse på stora djup under extrema tryck vet man väldigt lite om i dag. Vid Siemens forskningscentrum i Trondheim testas komponenter som ska användas i sådana anläggningar i en tryckkammare där de måste klara 460 bars tryck i flera månader. Det motsvarar trycket på 4600 meters havsdjup. Komponenterna placeras i oljefyllda rör, eftersom den elektriska utrustning som kommer att byggas för djuphavsanvändning ska kapslas in i olja i stället för att omges med luft.

Olja avlastar trycket och ger bättre kyleffekt och isoleringsmöjligheter än luft, vilket gör att strömförsörjningsmodulerna kan byggas mer kompakta än om de skulle byggas på land. Särskilda utmattningstester ska garantera att komponenterna håller minst 20 år.

En första transformator avsedd för djuphavsbruk har nyligen satts samman i Trondheim. Ett ställverk kommer att färdigställas i slutet av det här året och en frekvensomvandlare ska vara klar i slutet av 2014.