Argomenti 15 luglio 2020
Estremamente affidabile anche nelle condizioni più estreme

Che siano racchiusi nel ghiaccio, circondati dal deserto o in alto mare, i componenti delle stazioni di pompaggio per la produzione di petrolio e gas devono sopportare le condizioni climatiche più difficili, per molti decenni. Il WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR è stato progettato appositamente per questi ambienti.

I controllori WAGO non sono solo impiegati in molti aspetti dell'automazione industriale e della tecnologia di elaborazione, ma anche nelle stazioni di pompaggio di svariato tipo. Le pompe vengono utilizzate, ad esempio, per abbassare i livelli delle acque sotterranee nei cantieri minerari e di costruzione, e fanno anche parte delle infrastrutture di approvvigionamento in tutta la produzione industriale e nell'ingegneria di processo. Un'altra applicazione importante e molto complessa è quella nella produzione di petrolio e gas a livello globale, dall'Alaska e dalla Russia al Brasile. Oltre all'elaborazione di tutti i parametri rilevanti, come pressione, temperatura e portata, l'automazione WAGO può assumere il controllo della stazione di pompaggio stessa offrendo anche la possibilità di collegamento al livello di controllo.

Tutti i vantaggi in breve:

Automazione illimitata negli ambienti più estremi:

Il WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR semplifica la manutenzione
Riduce lo spazio necessario e i costi energetici e di manutenzione
Aumenta la disponibilità del sistema e la resa dell'investimento
Migliora la produttività

Prodotti

Il controllore 750 XTR

Estremamente resistente alla temperatura, immune alle interferenze, non logorato da vibrazioni e tensioni impulsive: il controllore 750 XTR di WAGO è la soluzione robusta per i piccoli compiti di controllo.

Tra produttività e protezione ambientale

I componenti che vengono installati nelle stazioni di pompaggio per estrarre materie prime liquide e gassose devono resistere a un'ampia varietà di condizioni ambientali e devono anche soddisfare i requisiti legali più stringenti di diversi paesi. Oltre alle normative più rigide e ai controlli da parte delle istituzioni statali, le compagnie petrolifere hanno anche incorporato delle rigorose linee guida per la selezione, l'uso e il funzionamento di componenti e assiemi nelle loro specifiche. Questi requisiti riguardano non solo la disponibilità e la produttività del sistema, ma anche le protezioni ambientali e delle risorse.

Condizioni estreme nella produzione di petrolio e gas

La produzione di petrolio e gas è un argomento difficile, non solo in politica, ma anche tecnologicamente. Gli impianti di produzione spesso devono essere realizzati nelle dirette vicinanze dei serbatoi di gas e petrolio. Questi luoghi sono spesso lontani dalla civiltà e sono raramente abitati, in quanto la maggior parte sono soggetti a condizioni climatiche estremamente rigide. In quei luoghi in cui gli esseri umani non possono o non vogliono vivere, i componenti elettronici sensibili, come controllori, amplificatori di isolamento e moduli I/O, devono sopportare eventi meteorologici estremi, perché l'elevata disponibilità del sistema è il punto di partenza e la fine di tutto il sistema industriale multi-miliardario di petrolio e gas. Ciò vale anche durante la progettazione delle stazioni di pompaggio, perché prendere le decisioni corrette per il massimo livello di produttività e l'uso a lungo termine dei componenti è un obbligo quando ci si attende che i sistemi funzionino efficacemente per almeno dieci o trenta anni in condizioni difficili. Per i fornitori, ciò significa soddisfare requisiti straordinari che devono essere osservati durante lo sviluppo e la produzione dei componenti.

L'acqua salina accelera il logoramento

Le installazioni in alto mare come le piattaforme di trivellazione sono esposte a condizioni climatiche estreme. Se la temperatura può vedere solo fluttuazioni moderate nell'intervallo da + 5 °C a + 30 °C, l'aria salata aderisce e ostruisce i componenti. A causa di ciò la ruggine e altri danni da corrosione seguono a breve termine. La corrosione esterna causata dall'acqua salata può essere neutralizzata solo da componenti di alta qualità realizzati in acciaio inossidabile. La cosiddetta corrosione interna è molto più problematica e anche più difficile da gestire, perché l'idrogeno solforato, che si presenta naturalmente durante la produzione di petrolio, attacca anche l'acciaio inossidabile. Finché i materiali rimangono in movimento, questo si verifica raramente. La miscela media di gas, petrolio, acqua e sabbia diventa critica quando le pompe non sono in servizio e la miscela resta nelle tubazioni per un periodo di tempo prolungato. Per questo motivo i componenti elettrici nelle applicazioni offshore sono installati in armadi elettrici specializzati per esser protetti il più possibile dagli influssi esterni. Inoltre, gli spazi di installazione sono dotati in modo ideale di sistemi di trattamento dell'aria per rimuoverne il sale e mantenere la temperatura a livelli costanti. Queste soluzioni aumentano notevolmente i cicli vitali dei componenti.

La sfida di caldo e freddo

Nelle regioni desertiche, le parti elettroniche sono esposte a grandi fluttuazioni termiche: in alcune località del Sahara o nel deserto di Rub-al-Khali, nella penisola arabica, durante il giorno possono presentarsi temperature superiori a + 60 °C, mentre di notte le temperature diventano relativamente fredde. Sbalzi termici di oltre 40 °C nelle 12 ore non sono cosa rara. Gli armadi elettrici esterni possono scaldarsi ben oltre i 60 °C. Inoltre sussiste il rischio che la polvere e la sabbia ostruiscano i filtri degli armadi.

Di tutte le condizioni più estreme il freddo è quella più semplice da gestire. Il rischio maggiore che può verificarsi date le fluttuazioni termiche è la formazione di condensa sui circuiti stampati con conseguenti distruzioni dei circuiti. Inoltre i componenti elettronici possono venire danneggiati se esposti per lunghi periodi a temperature inferiori allo zero. Questi problemi possono essere contrastati in modo relativamente semplice installando sistemi di riscaldamento, che assicurano quindi temperature costanti, nel locale d'installazione dell'armadio elettrico.

Il WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR può affrontare qualsiasi sfida

Oltre alle sollecitazioni poste dalla natura sui componenti elettronici delle stazioni di pompaggio, ci sono sempre più requisiti legali che prescrivono la certificazione secondo standard specifici. Questi variano a seconda del paese. Allo stesso modo, l'ambiente circostante l'installazione, ad esempio sulle petroliere e le piattaforme di perforazione, o nelle classiche torri di trivellazione petrolifera, può contribuire alle richieste relative ai sistemi di controllo. Vibrazioni, sbalzi termici e molti altri fattori devono essere presi in considerazione.

Il WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR è stato sviluppato proprio per queste condizioni estreme, che sono preponderanti soprattutto nell'industria di processo e nelle applicazioni marine. Oltre a resistere a temperature estreme, da -40 °C a +70 °C, il sistema resiste anche alle vibrazioni causate da forze meccaniche. È progettato per resistere a vibrazioni fino a 5 g (50 m/s⊃2;), per urti fino a 25g (250 m/s⊃2;) e può essere impiegato a una quota massima di 5.000 m. L'enorme immunità alle tensioni impulsive protegge l'elettronica del sistema I/O da tensioni impulsive causate da azioni di commutazione e archi fino a 1,0 kV (moduli da 24 V) e 5,0 kV (moduli da 230 V).

Convincente su tutta la linea

Grazie alle numerose caratteristiche e alla struttura robusta, il WAGO 750 XTR vince contro le forze meccaniche e climatiche, senza ulteriori misure di protezione. Questo riduce l'occupazione di spazio sulla guida DIN. I singoli componenti dispongono di oltre 16 canali in soli 12 mm d'ingombro. I costi energetici e di manutenzione sono ridotti e al contempo aumenta la produttività. Il controllore può essere programmato nell'ambiente CoDeSys secondo IEC Il61131-3. Quindi il WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR agevola la disponibilità ottimale del sistema in condizioni difficili per molti anni, oltre a consentire un ritorno massimo dell'investimento.

Testo: Julia Grobe | WAGO

Foto: iSTOCK.com, WAGO

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