مولفه های ایستگاه پمپاژ تولید کننده های نفت و گاز، خواه در سرزمین های پوشیده از یخ باشند یا در بیابان های سوزان، و یا حتی در دریاها و اقیانوسها، می بایست شرایط سختی را برای چندین دهه تحمل کنند. سیستم WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR اختصاصأ برای اینگونه محیط ها طراحی شده است.
کنترلرهای WAGO نه تنها در جنبه های مختلف اتوماسیون و تکنولوژی پردازش، بلکه همچنین در انواع ایستگاه های پمپاژ مورد استفاده قرار می گیرند. مثلا پمپ ها برای کاهش سطح آب در مناطق حفاری و ساخت و ساز استفاده می شوند و بخشی از زیرساخت های تأمین را در تولید صنعتی و مهندسی فرآیند تشکیل می دهند. یکی دیگر از کاربردهای پیچیده و مهم آنها در تولید نفت و گاز در سراسر جهان است، از آلاسکا تا برزیل. علاوه بر پردازش همه پارامترهای مربوطه مانند فشار، دمای خروجی، اتوماسیون WAGO می تواند کنترل خود ایستگاه پمپاژ را نیز در اختیار بگیرد و همچنین گزینه اتصال به سطح کنترل را ارائه می دهد.
مولفه هایی که در ایستگاه های پمپاژ برای استخراج مواد خام مایع و گاز نصب می شوند، باید در برابر انواع شرایط زیست محیطی مقاومت کنند و سطح بالایی از شرایط حقوقی کشورهای مختلف را تأمین کنند. علاوه بر قوانین سخت گیرانه و کنترلرهای موسسات دولتی، کمپانی های نفتی خط مشی هایی دشوار را برای گزینش، استفاده و عملیاتی سازی مولفه ها در استانداردهای خود دارند. این شرایط نه تنها با دسترس پذیری و بهره وری سیستم، بلکه همچنین با محافظت از منابع و محیط زیست در ارتباط است.
تولید نفت و گاز نه تنها در سیاست، بلکه همچنین در حوزه تکنولوژی نیز مسئله ای پیچیده است. پالایشگاه ها می بایست در مناطق دوردست نسبت به منابع نفت و گاز دایر شوند. این مکانها معمولأ دور از نواحی شهری هستند و بندرت سکنه ای دارند، و در معرض شرایط محیطی بسیار دشواری هستند. در مکان هایی که انسان ها نمی توانند زندگی کنند، مولفه های الکترونیکی حساس مانند کنترلرها، آمپلیفایرهای ایزوله، و ماژولهای I/O می بایست آب و هوای سرسخت و دشوار را تحمل کنند، زیرا دسترس پذیری سیستم در صنعت چندین میلیارد دلاری نفت و گاز اهمیت فوق العاده ای دارد. این حتی در طراحی ایستگاه های پمپاژ نیز وجود دارد، زیرا اتخاذ تصمیمات صحیح برای بالاترین سطح بهره وری و استفاده بلند مدت از مولفه ها یک ضرورت است، بگونه ای که دستگاه ها باید برای ده تا 30 سال در شرایط دشوار کار کنند. این یعنی مولفه ها باید تحت شرایط مشخصی توسعه یافته و تولید شوند.
تجهیزات دریایی مانند دکل های حفاری در معرض شرایط بسیار مخرب قرار دارند. در حالی که دما تنها باید در دامنه محدودی نوسان کند (5 تا 30 درجه)، نمک موجود در هوا نیز به تجهیزات می چسبد و منافذ را مسدود می کند. زنگ زدگی و سایر آسیب ها نیز بلافاصله پس از آن رخ می دهند. فرسایش خارجی ناشی از آب شور تنها می تواند با مولفه های با کیفیت ساخته شده از فولاد ضد زنگ از بین برود. فرسایش داخلی بسیار پیچیده تر است و مدیریت آن دشوارتر، زیرا سولفید هیدروژن، که در تولید نفت بطور طبیعی اتفاق می افتد، به فولاد ضد زنگ حمله می کند.
این مشکل تا زمانی که مواد در حرکت باشند بندرت رخ می دهد، اما هنگامی که پمپ ها کار نمی کنند و مخلوط برای مدتی در خط لوله ها می ماند، محیط مملو از گاز، نفت، آب و شن بسیار خطرناک می شود. پس مولفه های کلیدی در دریاها در تابلوهای کنترل اختصاصی برای محافظت از آن ها در برابر تأثیرات خارجی نصب می شوند. بعلاوه فضاهای نصب بطور ایده آل مجهز به سیستم های تسویه هوا برای جداسازی نمک از هوا هستند و دما را در سطح مطلوب حفظ کنند. این راهکارها باعث افزایش چرخه عمر تجهیزات می شوند.
در مناطق بیابانی، تجهیزات الکترونیکی در معرض نوسانات دمایی زیادی قرار دارند، در برخی مناطق مانند صحرای ساهارا، دما تا 60 درجه می رسد و شب ها همچنان نسبتأ سرد است. اختلاف دمایی تا 40 درجه در طول شبانه روز می تواند وجود داشته باشد. تابلوهای کنترل خارجی تا بیش از 60 درجه داغ می شوند. بعلاوه خطر نفوذ گرد و خاک و شن و ماسه در فیلترهای تابلو کنترل نیز وجود دارد.
از میان شرایط مختلف، مدیریت سرما آسانتر است. بزرگترین مشکل چگالشی است که ممکن است در PCB ها بواسطه نوسانات دمایی رخ دهد و آنها را تخریب کند. بعلاوه، مولفه های الکترونیکی می توانند پس از قرارگیری در معرض دماهای زیر صفر برای موت طولانی آسیب ببینند. این مشکلات می توانند براحتی با نصب سیستم های گرمایش از میان بروند، زیرا آنها از دماهای ثابت در تابلو کنترل اطمینان حاصل می کنند.
علاوه بر تنش هایی که طبیعت برای مولفه های الکترونیکی در ایستگاه های پمپاژ ایجاد می کند، شرایط حقوقی نیز بواسطه استانداردهای خاص وجود دارند، که در هر کشور متفاوت هستند. به همین صورت محیط پیرامون تجهیزات، مثلأ در تانکرهای نفتی و دکل های حفاری، می تواند منجر به افزایش تقاضا برای سیستم های کنترلی شود. ارتعاشات، نوسانات دمایی و فاکتورهای مهم دیگری را نیز باید در نظر گرفت.
WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR اختصاصأ برای همین شرایط ساخته شده اند. علاوه بر مقاومت دمایی از 40- تا 70+ درجه سانتیگراد، این سیستم در برابر ارتعاشات مکانیکی نیز مقاوم است (ارتعاش تا 5 g (50 m/s²) ، شوک یا ضربه تا 25g (250 m/s²)) و می تواند تا ارتفاع 5000 متری مورد استفاده قرار گیرد. ایمنی در برابر ولتاژهای ضربه ای ناشی از عملکرد سوئیچینگ و قوس الکتریکی تا 1.0 kV (24 V modules) و 5.0 kV (230 V modules) را هم اضافه کنید.
بواسطه ویژگی های متعدد و مقاومت بالا در ساخت 750 XTR WAGO در برابر نیروهای مکانیکی و آب و هوایی، بدون اینکه نیاز به اقدامات محافظتی دیگر مقاومت خوبی دارد. این موضوع باعث کاهش فضای مورد نیاز در DinRail می گردد. مثلا یک ماژول 16 کانال فقط یک فضای 12mm را اشغال می کند. با این ساختار هزینه های انرژی و تعمیر و نگهداری کاهش می یابد و بهره وری نیز افزایش میابد. کنترلرها می توانند در محیط CoDeSys بر اساس IEC 61131-3 برنامه ریزی شوند. پس سیستم WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR می تواند دسترس پذیری بهینه سیستم را تحت شرایط دشوار برای سالها تسهیل کند و بازگشت سرمایه را به حداکثر برساند.
در مقاله فوق از ماژولها و کنترلرهای سری 750 XTR نام برده شد. این محصولات را میتوانید از فروشگاه آسان صنعت تامین فرمائید.
آسان صنعت نمایندگی WAGO آماده ارائه خدمات به مردم عزیز ایران می باشد.
منبع و ترجمه از: مقالات سایت wago.com
