Topicos 28 de julio de 2020
Extraordinariamente fiable incluso en condiciones extremas

Rodeado del hielo, en medio del desierto o en alta mar, los componentes de las estaciones de bombeo empleados en la producción de petróleo y gas tienen que convivir durante décadas con las condiciones más adversas imaginables. WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR ha sido especialmente diseñado para estos entornos.

Los controladores de WAGO se utilizan, no solo en numerosos aspectos de la automatización industrial y la tecnología de procesos, sino también en estaciones de bombeo de diversos tipos. Las bombas son un elemento muy utilizado en minas y obras, por ejemplo, para hacer descender los niveles de agua subterránea y, también, forman parte de las infraestructuras que soportan la fabricación industrial y la ingeniería de procesos. Otra importante aplicación, y de especial complejidad, la encontramos en la producción de petróleo y gas de todo el mundo, desde Alaska y Rusia a Brasil. Además de procesar todos los parámetros pertinentes, como presión, temperatura y rendimiento, los sistemas de automatización de WAGO pueden controlar la estación de bombeo y, también, ofrecen la posibilidad de establecer conexión con el nivel de control.

Sus ventajas de un vistazo:

Automatización ilimitada en entornos extremos:

WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR simplifica el mantenimiento
Reduce tanto los requisitos de espacio como los costes de energía y mantenimiento
Aumenta la disponibilidad del sistema y la rentabilidad de la inversión
Mejora la productividad

Productos

El controlador 750 XTR

Extraordinariamente resistente a las temperaturas, inmune frente a la interferencia e imperturbable ante las vibraciones y las tensiones de impacto: El controlador 750 XTR de WAGO es la solución robusta para las pequeñas tareas de control.

Entre la productividad y la protección medioambiental

Los componentes que se instalan en las estaciones de bombeo para extraer materias primas en estado líquido o gaseoso tienen que soportar todo tipo de condiciones ambientales y a la vez, satisfacer los requisitos legales más exigentes de diferentes países. Además de las estrictas normativas y controles impuestos por las autoridades locales, las empresas petroleras también han incorporado a sus especificaciones rigurosas directrices en materia de selección, uso y funcionamiento de componentes y módulos. Estos requisitos no solo afectan a la disponibilidad y productividad del sistema, sino también a la protección del medioambiente y de los recursos.

Condiciones extremas en la producción de petróleo y gas

La producción de petróleo y gas está plagada de dificultades, no solo políticas, sino también tecnológicas. Las plantas de producción se erigen directamente sobre las reservas de petróleo y gas, a menudo, en ubicaciones alejadas de la civilización y rara vez habitadas, ya que en la mayoría de los casos están expuestas a condiciones climáticas sumamente adversas. En estos lugares en los que el hombre ni puede ni desea vivir, los componentes electrónicos como los controladores, los amplificadores de aislamiento y los módulos de E/S deben soportar inclemencias climáticas extremas porque la alta disponibilidad del sistema es el principio y el final en una industria del petróleo y del gas que mueve miles de millones de dólares en el mundo. Un factor que se extiende incluso al diseño de las estaciones de bombeo, porque tomar las decisiones correctas para alcanzar el más alto nivel de productividad y aprovechamiento de los componentes es indispensable cuando se exige a los sistemas que mantenga un funcionamiento eficiente durante al menos 30 años en condiciones adversas. Si lo trasladamos a los proveedores, esto no significa otra cosa que requisitos excepcionales cuyo cumplimiento condiciona el desarrollo y fabricación de sus componentes.

El agua salada acelera el desgaste

Las instalaciones en alta mar, como las plataformas de perforación, está expuestas a condiciones climáticas extremas. Aunque las variaciones de temperatura suelen ser moderadas en el rango de +5 °C a +30 °C, el aire cargado de sal se adhiere y obstruye los componentes. Los daños causados por el óxido y la corrosión no tardan en aparecer. La única forma que existe de contrarrestar la corrosión externa ocasionada por el agua marina es utilizar componentes de alta calidad hechos de acero inoxidable. La denominada corrosión interior es mucho más problemática y también más difícil de combatir, porque el ácido sulfhídrico, que se genera de forma natural durante la producción de petróleo, también ataca al acero inoxidable. Mientras los materiales se mantengan en movimiento, rara vez aparece. La mezcla de gas, aceite, agua y arena es fatídica cuando las bombas no están funcionando y esta mezcla de elementos permanece en los conductos durante un tiempo. Por ello, los componentes eléctricos de las aplicaciones en alta mar se instalan en armarios de distribución especiales que los protegen en la medida de lo posible de las influencias externas. Por otro lado, lo ideal sería que el lugar de instalación estuviese equipado con sistemas de tratamiento para eliminar la sal del aire y mantener la temperatura constante. Estas soluciones aumentan considerablemente los ciclos de vida de los componentes.

Los retos del calor y el frío

En regiones desérticas, los componentes electrónicos están expuestos a grandes fluctuaciones de temperatura: en algunos puntos del desierto del Sahara, o del desierto del Rab al Khali, en la Península Arábiga, se pueden superar los 60 °C durante el día, mientras que las noches siguen siendo relativamente frías. Amplitudes térmicas de 40 °C en 12 horas no son raras. Los armarios de distribución externos pueden llegar a alcanzar temperaturas superiores a 60 °C. Además, existe el riesgo de que el polvo y la arena obstruyan los filtros del armario de distribución.

De todas las condiciones extremas, el frío es el más fácil de combatir. El mayor riesgo se halla en la condensación que se forma en los PCB a causa de las fluctuaciones de temperatura, y que acaba destruyéndolos. Además, los componentes electrónicos también puede sufrir daños por la exposición prolongada a temperaturas por debajo de cero. La solución a estos problemas es relativamente sencilla ya que solo requiere la instalación de sistemas de calefacción que garanticen una temperatura constante dentro del armario de distribución.

WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR puede superar cualquier desafío

Dejando a un lado las dificultades a las que la naturaleza somete los componentes electrónicos de las estaciones de bombeo, cada vez son más los requisitos legales que exigen certificación conforme a normas específicas. Estos requisitos varían de un país a otro. Del mismo modo, el entorno que rodea la instalación, por ejemplo, en buques petroleros y plataformas de perforación, o en las clásicas torres de perforación, puede contribuir a elevar las exigencias impuestas a los sistemas de control. Entran en escena aquí las vibraciones, las fluctuaciones de temperatura y muchos otros factores.

WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR surgió precisamente para responder a estas condiciones extremas, que se dan particularmente en la industria de procesos y en las aplicaciones marítimas. Además de la resistencia a temperaturas extremas, de −40 °C a +70 °C, el sistema también resiste a las vibraciones causadas por fuerzas mecánicas. Su diseño le permite soportar vibraciones de hasta 5g (50 m/s⊃2;), impactos de hasta 25g (250 m/s⊃2;) y altitudes de hasta a 5.000 m. La excelente protección frente a tensiones de impacto protege los componentes electrónicos del sistema de E/S frente a tensiones de impacto causadas por eventos de conmutación y formación de arco de hasta 1,0 kV (módulos de 24 V) y 5,0 kV (módulos de 230 V).

Impresionante en todos los ámbitos

Las numerosas funciones del sistema 750 XTR de WAGO, unidas a una construcción robusta, le permiten sobrevivir a las fuerzas mecánicas y climáticas, sin necesidad de adoptar medidas de protección adicionales, lo que a su vez reduce los requisitos de espacio en el carril DIN. Los componentes individuales tienen más de 16 canales en un espacio de instalación de tan solo 12 mm. Los costes de energía y mantenimiento se reducen y la productividad aumenta simultáneamente. Los controladores pueden programarse en el entorno familiar CODESYS de conformidad con IEC 61131-3. WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR garantiza así la disponibilidad del sistema en condiciones adversas durante muchos años y, a su vez, maximiza la rentabilidad de la inversión.

Texto: Julia Grobe | WAGO

Fotografía: iSTOCK.com, WAGO

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