토픽 2020년 9월 3일
극한의 조건속에서도 최고의 안정성

얼음에 파묻히거나 사막에 둘러싸이거나 거친 바다 한가운데 그 어느 곳이라도 석유 및 가스 생산을 위한 펌프장은 수십년간 극한의 조건을 견뎌내야 합니다. WAGO 750 XTR -I/O -시스템은 이러한 환경을 염두에 두고 특별히 설계되었습니다.

WAGO의 컨트롤러는 산업 자동화 및 프로세스 기술의 많은 분야 뿐 아니라 다양한 유형의 펌프장에서도 사용됩니다. 예를 들어 펌프는 광산과 건축 현장에서 지하수 수위를 낮추는데 사용되고 모든 산업 생산 및 프로세스 엔지니어링의 공급 인프라의 일부를 형성하기도 합니다. 기타 매우 복잡하고 중요한 어플리케이션은 알라스카부터 러시아, 그리고 브라질에 이르기까지 전세계의 석유 및 가스 생산 현장에서 발견됩니다. 압력, 온도, 처리량과 같은 모든 관련 매개변수를 처리하는 것 외에도 WAGO 자동화는 펌프장 자체의 제어를 할 수 있고 제어 레벨 연결 옵션을 제공하기도 합니다.

장점 한 눈에 보기:

극한 환경에서 한계가 없는 자동화:

유지보수를 간소화하는 WAGO 750 XTR I/O 시스템
공간에 대한 요구사항 및 에너지와 유지보수 비용을 절감
시스템 가용성과 투자 대비 수익 향상
생산성 향상

생산성과 환경 보호 사이의 균형

액화 및 기체 원료를 추출하는 펌프장에 설치되는 부품은 다양한 환경 조건을 견디고 다양한 국가의 최고 수준의 법적 요건을 충족해야 합니다. 주 당국이 부과하는 엄격한 규제와 관리 외에도 석유 회사는 필요한 사양에 맞게 부품과 조립의 선택, 사용 및 운용하는데 엄격한 기준을 두고 있습니다. 이 요건은 시스템 가용성과 생산성은 물론 환경 및 자원 보존에 대해서도 규정하고 있습니다.

석유 및 가스 생산의 극한 환경

석유 및 가스 생산은 정치적인 측면에서 뿐 아니라 기술적으로도 우려스러운 점이 많은 주제입니다. 생산 공장은 석유 및 가스 저장소와 직접 근접한 곳에 설립되어야 합니다. 보통 멀리 떨어져 사람이 거의 거주하지 않는 곳에 설립되며, 혹독한 날씨 환경에 노출되는 경우가 대부분입니다. 인간이 살 수 없거나 살지 않는 곳에서 컨트롤러, 절연 증폭기와 I/O 모듈 같은 민감한 전자 부품은 극한의 기상 조건을 반드시 견뎌내야 합니다. 수십억달러 규모의 석유 및 가스 업계에서는 높은 시스템 가용성을 확보하는 것이 관건이기 때문입니다. 이것은 펌프장 설계 시에도 적용됩니다. 혹독한 조건 하에서 최소 10년에서 30년에 이르는 기간 동안 시스템이 효율적으로 기능하려면 최고 수준의 생산성과 부품의 장기 사용을 가능하게 하는 올바른 결정이 필수적입니다. 벤더의 경우 이는 부품의 개발 및 생산 과정에서 가장 까다로운 요건을 준수해야 함을 의미합니다.

마모를 가속화하는 바닷물

굴착 장치와 같이 거친 해상에서 사용하는 설비는 극한의 기후 조건에 노출되어 있습니다. +5°C - +30°C 사이의 비교적 작은 온도 변화에서도 염기를 머금은 공기가 부품에 달라붙고 추적됩니다. 그 결과 녹과 부식으로 인한 손상이 빠르게 진행됩니다. 스테인리스 스틸로 만든 고품질 부품만이 염분이 있는 해수로 인한 외부 부식에 대응할 수 있습니다. 석유 생산 중 자연적으로 발생하는 황화수소는 스테인리스 스틸도 공격하므로 소위 내부 부식은 더 문제가 크고 관리하기가 어렵습니다. 재료가 계속 움직이는 한 이러한 문제는 거의 발생하지 않습니다. 펌프가 작동하지 않고 혼합물이 생산 라인에 장기간 머물러 있을 때 가스, 오일, 물, 모래가 섞인 혼합물은 매우 중요해집니다. 따라서 오프쇼어 어플리케이션의 전기 부품은 최대한 외부의 영향으로부터 보호될 수 있도록 특수 제어 캐비닛에 설치됩니다. 또한 설치 공간은 공기 처리 시스템이 이상적으로 장착되어 있어 공기 중의 염분을 제거하고 온도를 일정한 수준으로 유지합니다. 이러한 솔루션은 부품 수명을 상당히 증가시킵니다.

열과 추위의 어려움

사막 지역에서 전자장치는 심한 온도 변동에 노출됩니다. 아라비아 반도의 사하라나 러브 알 칼리 사막의 일부 지역에서는 밤은 비교적 쌀쌀하고 낮에는 +60°C가 넘게 온도가 올라갑니다. 12시간 내 40°C에 이르는 온도차를 보이는 일도 드물지 않습니다. 외부 제어 캐비닛은 최대 60°C 넘게 열이 올라갑니다. 또한 분진과 모래가 제어함 필터를 막을 위험이 있습니다.

모든 극한의 조건 중 추위는 가장 관리가 쉽습니다. 가장 큰 위험은 온도 변화로 인해 PCB에 응결이 생기고 결국 PCB가 망가지게 된다는 점입니다. 뿐만 아니라 영하의 온도에 장기간 노출 시, 전자 부품이 손상될 수 있습니다. 이러한 문제들에 대해서는 제어함의 온도를 일정하게 유지해 주는 난방 시스템을 설치함으로써 비교적 쉽게 대응할 수 있습니다.

어떠한 어려움에도 대응가능한 WAGO 750 XTR I/O 시스템

펌프장의 전자 부품에는 자연에서 비롯된 스트레스 외에도 특정 표준에 따라 인증을 취득하기 위해 필요한 법적 요건이 그 어느 때보다 많이 존재합니다. 또한 국가별로 그 요건이 다릅니다. 마찬가지로 예를 들어 오일탱커나 굴착장치 또는 전통적인 채유탑 등의 설비를 둘러싼 환경은 제어 시스템에 대한 요구를 낳을 수 있습니다. 진동, 온도 변화 및 다른 많은 요인들을 모두 고려해야 합니다.

WAGO 750 XTR-I/O-시스템 은 특히 프로세스 업계와 해양 어플리케이션에서 자주 볼 수 있는 이러한 극한의 조건들을 염두에 두고 개발되었습니다. 시스템은 −40°C에서 +70°C를 견디는 우수한 온도 저항과 함께, 기계력으로 인한 진동에도 견딥니다. 최대 5g(50 m/s⊃2;)의 진동 및 최대 25g (250 m/s⊃2;)의 충격에도 견디도록 설계되었으며 최대 5,000m의 고도에서도 사용할 수 있습니다. 임펄스 전압에 대한 강력한 내성은 스위칭으로 인해 발생되고 최대 1.0kV(24V 모듈)에서 5.0kVB(230V 모듈)까지 아크가 발생하는 임펄스 전압으로부터 I/O 시스템의 전자 장치를 보호합니다.

보드 전체에서 뛰어난 기능을 발휘

여러 가지 기능과 견고한 구조를 자랑하는 WAGO의 750 XTR은 추가적인 보호 수단 없이도 기계력과 기후력의 영향 하에서도 성능을 발휘합니다. 덕분에 DIN-레일에서 공간에 대한 요구사항을 완화합니다. 개별 부품은 12mm에 불과한 설치 간격에 16개가 넘는 채널을 보유합니다. 에너지 및 유지보수 비용이 절감되는 동시에 생산성은 향상됩니다. 컨트롤러는 IEC 61131-3에 따라 유사한 CoDeSys 환경에서 프로그래밍할 수 있습니다. 따라서 WAGO 750 XTR-I/O-시스템은 장기간 혹독한 환경에서도 최적의 시스템 가용성을 달성할 수 있을 뿐 아니라 투자 대비 최대 수익도 기대할 수 있습니다.

텍스트: Julia Grobe | WAGO

사진: iSTOCK.com, WAGO

WAGO 연락처

와고코리아

추가 서비스 제안:

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