다운홀 드릴링 다운타임을 방지합니다

석유 및 가스용 다운홀 드릴링등의 산업용 작업은 기계장비에 있어 가장 열악한 환경으로 꼽힙니다.
시추 업체들의 도전 과제는 깊이가 상당한 고온의 환경에서 정교한 전자 장치를 작동시켜야한다는 점입니다. 이러한 전자 장비에서, 다운타임을 최소화하기 위해 신뢰도를 높히는 것이 매우 중요합니다.

 

딥 웰 전자장비 대부분은 산업 온도 범위인 -40~+85ºC나 군사 온도 범위인 -55 ~+125ºC에 해당하는 반도체 집적 회로를 이용합니다. 부품이 해당 온도 한계를 벗어나 작동하는 경우, 성능 저하 및 장비 고장까지 발생할 수 있습니다. 딥 웰 시추 시, 웰의 깊이는 5km 이상일 수 있습니다. 공기 흐름이 부족하고 기타 냉각재의 작용으로 인해 평균 온도는 쉽게 200ºC 이상이 될 수 있습니다.

 

세계 최대의 다운홀 시추용 장비 공급업체 중 한 곳은 상당한 장비 수율 손실을 보고 있었으며, 고장의 근본 원인을 파악하고 시스템 성능을 개선하고자 Rochester에 엔지니어링 지원을 요청했습니다.

Rochester Electronics는 반도체 소자 자격증 및 테스트 엔지니어링 분야에서 폭넓은 경험을 기반으로 하고 있으며 고객과 긴밀이 협력하여 주요 성능 문제를 파악하고 솔루션을 제안하고 있습니다. 이 고객의 작업을 위해, Rochester가 제공하는 Real Time Clock(RTC)은 최대 +175ºC 의 온도에서 작동할 수 있으며 적시성을 유지하도록 고안되었습니다.
Rochester의 엔지니어링 팀의 장치 샘플 평가에서 - 일부는 실패하였으며 일부는 통과하였습니다. 특수 테스트 하드웨어는 극한의 온도에서도 견딜 수 있도록 개발되었습니다. 또한, 테스트 프로그램은 데이터시트 사양을 벗어나는 장치 성능을 특징으로 하는 Rochester의 ATE(Automated Test Equitment, 자동 테스트 장비)를 위해 고안되었습니다.

 

프로젝트의 첫 단계에서, Rochester의 엔지니어링 팀은 Real Time Clock이 +175ºC에 이르기까지 여전히 작동한다고 평가하였으며, 높은 온도에서 즉각적으로 장치 또는 시스템 고장을 일으키는 열전도 매개변수의 "유출" 문제가 없다는 증거를 제공하였습니다. 이는 저희 엔지니어링 팀이 RTC를 공급하는 시스템 매개변수를 평가하도록 하였습니다.

 

프로젝트의 두 번째 단계에서, Rochester의 엔지니어는 모든 구성 요소의 고온 트랜드를 특징으로 하는 고객 시스템 회로의 시뮬레이션 모델을 개발하였습니다. 엔지니어링 팀은 고온에서의 테스트 실패를 재현할 수 있었습니다. Rochester팀은 고객과 협력하여 근본 원인을 정확하게 예측할 수 있었습니다. 이는 Rochester가 고장이슈를 최소화하고 수율을 크게 개선시킬 수 있도록 고객에 보드 회로에 대한 주요 변경 시행을 권고할 수 있었습니다.

 

모델링, 고장 매커니즘 이해를 비롯해 고객과 직접 협력하여 전자 회로에 대한 간단한 변경 사항을 적용시키므로써 장기간 고온에서 장비를 작동시켜 다운타임을 최소화하고 전반적인 수익성을 향상시킬 수 있었습니다.