내구성이 강한 해저용 자기 베어링

  • 스토리

    2016 5월 05, 14:00 CEST

    스웨덴 고텐버그, 2016년 5월 5일: 오늘날의 석유 및 가스 업계는 저유가 및 환경 문제를 포함한 여러 도전과제에 직면해 있으며, 이로 인해 대안적인 추출 방법을 모색할 수밖에 없습니다. 여러 기업들이 혁신의 필요성을 인식하고 있으며 장기 솔루션에 투자하고 있습니다.

    에너지 기업 Statoil은 이들 혁신 기업 중 하나입니다. Statoil은 비용 절감, 환경 보호, 장기적 생존을 위해 첨단 기술을 적용해야 한다는 점의 중요성을 이해하고 있습니다. “우리는 기술에 관한 한 새로운 관점에서 생각해야 하고, 비용 절감과 이산화탄소 배출량 감소를 위해 모든 것을 다 실시해야 한다는 점을 깨달았습니다”라고 Statoil의 아스가르드(Åsgard) 프로젝트 디렉터인 Torstein Vinterstø는 밝히고 있습니다.

    수년 동안 Statoil은 세계 최초의 해저 가스 압축 시스템의 기반 기술에 대한 작업을 진행하고 있습니다. 2015년 9월, Statoil은 북해에 아스가르드 해저 가스 압축 시스템을 내려보냈으며, 이를 통해 사상 유례 없는 비율로 해양 가스전에서 더 많은 가스를 회수할 수 있게 되었습니다.

    전통적으로 가스 압축은 유정에서 꽤 먼 거리에 있는 플랫폼 또는 연안에서 이루어집니다. 압축기를 유정 가까이에 위치시키면 보다 경제적이고 에너지 효율적인 대안을 활용할 수 있습니다. 이로 인해 공간이 절감되고, 유지관리가 간소화되며, 원격 무인 작동이 가능하기 때문에 지속적인 감독과 인원이 필요하지 않습니다.

    해저 가스 압축 시스템은 북해의 아스가르드 가스전 300미터 수심의 해저에 위치해 있습니다. 아스가르드의 두 가스전인 Midgard 및 Mikkel로부터의 회수가 20% 증가했으며, 이로 인해 3억 배럴 상당의 오일이 가스전의 생산량에 추가되었습니다. 이러한 솔루션은 가스전의 생산 수명을 상당히 연장시킵니다. 새로운 솔루션이 적용되지 않은 경우, 이러한 가스전은 조기에 폐쇄되어야 하며, Statoil은 다른 가스전을 찾아야 합니다.

    또한 상당한 환경적 장점이 있습니다. 해저 압축기는 동일한 기능의 경우 전통적인 해상 솔루션에 비해 약 40% 적은 출력이 필요하며 가스전의 이산화탄소 배출량을 현저히 감소시킬 수 있습니다. SKF의 자기 베어링 기술은 이러한 꿈을 현실로 바꿔주는 핵심 요소입니다. “우리는 베어링 분야의 강점으로 인해 SKF를 선택했습니다”라고 Torstein Vinterstø는 설명합니다. “SKF는 이처럼 적합한 제품을 가지고 있는 업계 유일의 기업입니다.”

    Statoil와 SKF는 1980년대까지 거슬러올라가는 장기적 협력 관계를 유지하고 있습니다. 두 기업은 스마트 압축기 케이스 내부에 통합된 자기 베어링 기술 분야에서 긴밀히 협력하고 있습니다. SKF 및 Statoil의 엔지니어들은 공동 작업을 하는 경우가 많았으며, 이를 통해 SKF는 아이디어를 내고 비용을 절감할 수 있는 방법을 제시했습니다. “우리는 토론을 많이 했습니다. 이런 공유 방식을 통해 최종 사용자의 필요에 대해 더 잘 이해할 수 있게 되었고, 더 좋은 결과가 도출되었습니다”라고 Torstein Vinterstø은 말합니다.

    SKF의 자기 베어링은 접촉 없이 회전을 합니다. 이와 같은 무접촉 디자인은 윤활유가 필요 없으며, 에너지 효율적이고, 낮은 진동을 가능하게 해줍니다. 베어링은 지속적으로 작동할 수 있으며, 컨트롤 샤프트는 다른 베어링으로는 도달할 수 없는 임계 모드를 초과하여 고속으로 회전합니다.

    이러한 모든 요소는 해저 가스 압축 시스템을 설계하는 데 중요합니다. 공간, 중량 및 환경 관련 고려사항으로 인해 가능한 한 적은 수의 구성품을 통해 시스템 아키텍처를 단순하게 유지하는 것이 중요합니다.

    자기 베어링은 전기 모터 구동 압축기의 케이스 내부에 통합되며, 이로 인해 윤활유, 씰 및 기어박스가 필요 없습니다. 무마찰 자기 베어링은 고속 회전 속도를 가능하게 해주기 때문에 보다 소형 및 경량의 압축기 모듈 및 인프라를 가능하게 해줍니다.

    높은 회전 속도, 그리고 산업 공정에서 자기 베어링이 어떻게 작동하는지에 대한 SKF의 심도 있는 지식은 새로운 용도를 설계할 때 경쟁력을 제공합니다. 그러나 기술이 여러 규정을 충족시킬 수 있도록 만드는 것은 시간이 많이 걸리는 프로세스입니다. 이 프로젝트는 5년의 집중적인 개발 및 테스트가 필요했습니다. 여기에는 6,000시간의 지속적인 작동을 통해 지상에서 진행된 해저 조건 시뮬레이션이 포함됩니다.

    “고객이 베어링 솔루션에 동의하기 전에 우리는 해상 버전의 시스템을 통해 구성품이 해저 환경에 적합한지 확인했습니다”라고 SKF 자기 메카트로닉스 부문의 해저 및 오일 및 가스 개발 세일즈 매니저 Jérémy Lepelley는 밝히고 있습니다. “이는 우리가 최상의 품질을 확보하고 진동 등과 관련한 제원을 충족시킬 수 있도록 해줍니다. 우리는 Statoil 프로젝트를 통해 많은 것을 배웠으며, 이를 통해 기술 면에서 많은 발전을 이루었고 경쟁사에 비해 우위를 확보했습니다.”

    석유, 가스 및 발전 산업 분야에는 SKF의 자기 베어링을 적용할 수 있는 여러 용도가 있습니다. 베어링은 연안과 해양은 물론 이제 해저에까지 적용됩니다. 자기 베어링은 산업용 냉각 칠러, 블로워, 펌프 등 시스템이 고속으로 회전을 하거나 이산화탄소 배출량을 감소시켜야 하는 경우 적용할 수 있습니다.

    SKF는 여러 산업에 걸쳐서 130,000곳이 넘는 자기 베어링 및 고속 전기 모터 참조 사이트를 확보하고 있으며, 석유 및 가스 산업의 경우 1,000곳이 넘습니다.

    Aktiebolaget SKF
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    보도 자료: Nia Kihlström, +46 31-337 2897, +46 706 67 28 97, nia.kihlstrom@skf.com

    SKF는 베어링, 씰, 메카트로닉스, 윤활 시스템과 기술 지원, 유지보수, 안정성 서비스, 엔지니어링 컨설팅과 교육을 망라한 서비스를 제공하는 데 있어 세계적 선도기업입니다. SKF는 전 세계 약 130여 개국에 진출해 있으며, 17,000여 개의 지역대리점을 보유하고 있습니다. 2015년도 연간 매출액은 759억 9700만 스웨덴 크로나이며 직원 수는 46,635명입니다. www.skf.com

    ® SKF는 SKF 그룹의 등록상표입니다.

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