원서브시(Onesubsea), 안정된 성능 구현을 위해 다운홀과 해저용 전기 커넥터 소재로 빅트렉스 PEEK 폴리머 선택

해저용 및 다운홀 어플리케이션을 위한 고성능 디아몰드(Diamould) 커넥터 제품 라인은 빅트렉스™ PEEK 폴리머 소재로 제작된다. 빅트렉스 PEEK 폴리머는 극한 환경에서도 우수한 성능이 입증된 고기능 열가소성 소재이기 때문에, 심해와 고온고압(HPHT) 조건에서 운영되는 정두장치(wellhead)와 다운홀 어플리케이션에 적합한 커넥터 제작이 가능하다. 원서브시(OneSubsea)™가 개발 및 생산한 디아몰드 커넥터는 웻-메이트(wet-mate)와 디-메이트(de-mate) 사이클을 완벽하게 운영할 수 있고, 빅트렉스 PEEK의 우수한 절연능력과 장시간 안정된 성능 때문에 수심 3,000m까지 사용이 허용된다. 빅트렉스 PEEK 폴리머는 사워 가스(sour gas)와 고객 지정(customer-defined) 중요 화학물질에 대한 내구성이 우수해 다운타임 가능성을 낮출 뿐 아니라 고급 열가소성 소재의 특성을 활용해 툴링(tooling) 및 몰딩(molding) 장비를 최적화할 수 있어 추가로 비용을 더욱 절감할 수 있다. PEEK 폴리머 솔루션의 세계 선도업체인 빅트렉스와 원서브시 모두 9월 15-18일 브라질 리우데자네이루에서 열리는 리우 석유가스 박람회(Rio Oil and Gas Show)에 참여할 예정이다.

원서브시의 엔지니어들은 극한 환경에서 사용할 웻-메이트 및 드라이-메이트 커넥터를 설계할 때, 이미 전기적 완결성, 우수한 내화학성, HPHT 조건에서 안정된 기계적 물성 유지 등 절연체의 주요 공학적 요건을 정해 놓고 시작했다. “빅트렉스는 지난 35년 간 석유가스 부품에 표준처럼 사용된 열가소성 소재를 개발해 왔기 때문에, 이번 프로젝트를 처음 기획할 때부터 빅트렉스 PEEK 폴리머를 커넥터 소재로 염두에 두고 있었습니다. 현재 우리 커넥터 제품은 최대 150°C (302°F)까지 고온과 최대 103.5 MPa (15,000 psi)까지 고압에서 견딜 수 있습니다.”라고 원서브시의 몰딩 기술자 가레스 에클스(Gareth Eccles)는 말했다. 원서브시의 커넥터는 보통 바닷물, 광유, 실리콘유, 유압유를 포함한 석유가스 유체에 저항력이 있고, 황화수소(H2S) 사워 가스정에도 적합하다. 빅트렉스가 이전에 자체 실시한 3상시험(three-phase testing)에서도 빅트렉스 PEEK 폴리머는 석유가스 업계의 중요 표준인 NORSOK M-710 기준을 충분히 충족하는 것으로 입증되었다.

다운타임으로 인한 비용 손실과 중요한 데이터 손실 방지
중요 공학적 요건인 전기적 완결성을 갖춘 빅트렉스의 열가소성 제품들은 전기 누출이 없어 다운타임으로 인한 비용 손실이나 중요한 데이터 손실을 막을 수 있는 것으로 증명되었다. “커넥터 핀 주변에 빅트렉스 PEEK 폴리머가 오버몰드되어 절연 효과가 뛰어나고 장기간 우수한 성능을 유지할 수 있습니다. 때문에 원서브시 디아몰드 커넥터는 웻 메이트와 드라이 메이트 사이클을 완벽하게 운영할 수 있고 3,000m 심해까지 사용이 허용되었습니다.”라고 에클스는 말했다.
또한 빅트렉스 PEEK 폴리머를 사용하여 엔지니어들은 더욱 스마트하게 부품을 설계할 수 있게 되었다. “열가소성소재의 순도와 강도 덕분에 벽이 더 얇은 부품을 설계해 좁은 공간에서도 훌륭히 기능할 수 있는 더욱 콤팩트한 커넥터를 생산할 수 있게 되었습니다.”라고 에클스는 말했다. 빅트렉스 PEEK는 상대적으로 가공도 용이해 툴링 및 몰딩 장비를 최적화하여 제작 시 유리하다.

상시 기술 서비스 지원
빅트렉스는 제품 구상부터 상용화까지 고객의 어플리케이션 개발을 지원한다. “빅트렉스는 항상 적극적으로 기술 지원을 해 주고 고객을 위한 백업 서비스도 훌륭합니다. 최근에도 우리 제품의 가공 작업을 검토해, 관심을 갖고 지속적인 개선이 필요한 부분에 대해 조언해 주었습니다. 그리고 빅트렉스는 과학적 데이터와 가공 데이터를 포함해 심층적 기술지식을 갖추고 있어 항상 전화 한 통이면 즉각 기술 지원을 해 주고 있습니다.”라고 에클스는 말했다.
커넥터의 성공으로 원서브시는 빅트렉스 PEEK 소재를 계속 사용하고 다른 부품에도 확대 적용하고 있다. 빅트렉스 폴리머가 오버몰드된 열가소성 절연체는 심해와 다운홀의 극한 환경에서 우수한 솔루션을 제공하는 데 계속 사용될 것이다. 오늘날 원서브시 디아몰드 전기 커넥터 제품 라인은 전기잠수펌프(ESP)와 고마력 모터를 위한 고전압 커넥터부터 지능적 유정완결 시스템(intelligent completion)과 다운홀 모니터링 시스템을 위한 저전압 기기 커넥터까지 다양하다.
원서브시의 석유가스 커넥터에 대한 자세한 내용은 www.onesubsea.com/diamouldconnectors을 방문하면 확인할 수 있다. 에너지 시장을 위한 빅트렉스 PEEK 솔루션은 www.victrexenergy.com에서 확인할 수 있다.

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원서브시(OneSubsea) 소개
원서브시(OneSubsea)는 카메론(Cameron)과 슐룸베르거(Schlumberger)의 조인트 벤처 기업으로, 유전 및 가스전의 수명 기간 동안 전체 생산 시스템을 통합 및 최적화하여 해저 석유가스 산업을 위한 저장소 복구에 큰 변화를 가져왔다. 해저 시장에서 오랫동안 혁신과 최초의 개발을 이끌어 온 카메론은 설계 능력, 제작 경험, 성공적 설계로 업계 리더가 되었다. 슐룸베르거는 업계 최고의 유정 완결, 해저 가공 및 통합 플랫폼으로써 저장소에 대한 깊은 이해를 갖고 있다. 이러한 강점을 통합해 원서브원은 고객들에게 최고의 해저 솔루션을 제공한다. 더 자세한 내용은 www.onesubsea.com에서 확인할 수 있다.