Elettronica_Oggi

components

CAPACITOR

- ELETTRONICA OGGI 446 - GIUGNO 2015

Condensatori per applicazioni

in ambienti gravosi

sistemi elettronici di controllo vengono oggi impiegati

in ambienti sempre più ostili, come le piattaforme di

estrazione petrolifera e di gas offshore e in settori quali

l’aerospazio/difesa e l’automotive.

Il settore dell’esplorazione e produzione petrolifera sono un

esempio emblematico del livello crescente di prestazioni ri-

chieste ai sistemi ad alta tecnologia, in particolare ai compo-

nenti elettronici. Dato che i giacimenti più accessibili sono

esauriti, le attività estrattive si stanno muovendo in ambienti

più estremi e impegnativi. Essendo i costi operativi nell’ordi-

ne dei milioni di dollari al giorno, il fermo dell’impianto cau-

sato dal guasto della strumentazione può diventare molto

costoso in tempi brevi. Le condizioni in cui devono operare

i sistemi di perforazione ed estrazione sono diventate estre-

mamente severe.

Uno dei pozzi più profondi, il BP Tiber scoperto nel 2009, si

trova a 1200 metri sotto il livello del mare al largo del gol-

fo del Messico e la profondità di trivellazione ha superato i

10 km. Progetti di questo genere ridefiniscono le condizioni

operative delle trivelle. Il codice di riferimento per la sicurez-

za dell’istituto britannico per l’energia aveva originariamen-

te definito per i pozzi ad alta temperatura e pressione (HPHT)

valori di temperatura superiori a 149°C e sistemi di controllo

della pressione operanti a 69 MPa (10’000 PSI). Questi limiti

non sono più adeguati per descrivere le condizioni di molti

dei pozzi e si stanno studiando nuove definizioni. Sebbene

non ancora standardizzati, i parametri per i pozzi ultra-HPHT

prevedono temperature da 204 °C a 260 °C e pressioni da

139 MPa a 241 MPa, mentre quelli per la categoria xHPHT

(extremely HPHT) fa riferimento a temperature superiori a

260 °C e pressioni maggiori di 241 MPa.

Inoltre, l’uso di nuovi processi come la frantumazione idrau-

lica e la trivellazione orizzontale, incrementano i rischi lega-

ti a vibrazioni e urti, soprattutto per le interconnessioni dei

controllori elettronici e dei data logger. Allo stesso tempo, il

controllo di sistemi che operano a sempre maggiore profon-

dità diventa sempre più complesso, in quanto è richiesta una

maggiore quantità di dati da monitorare. Di conseguenza, gli

apparati elettronici devono esser non solo più robusti e affi-

dabili, ma anche supportare un numero superiore di canali

dati e nuove funzionalità, sempre in volumi estremamente

compatti. Al crescere della domanda di strumentazione so-

fisticata, la dimensione dei componenti elettronici assume

un’importanza fondamentale.

La trivellazione estrema in fondo al pozzo rappresenta solo

un esempio tra molte applicazioni che espongono i disposi-

tivi elettronici a condizioni ambientali estremamente ostili.

Anche le sonde geofisiche, i controllori montati sui motori

dei velivoli, i controllori di potenza di veicoli ibridi ed elettri-

Axel Schmidt

Senior field applications

Engineer

KEMET

Grazie a nuovi dielettrici avanzati, combinati con

paste saldanti e trattamenti superficiali ad alte

prestazioni, è possibile migliorare le caratteristiche

elettriche e meccaniche dei condensatori, oggi in

grado di sopportare le condizioni ambientali più

estreme, come quelle previste per i pozzi petroliferi

classificati come uHPHT e xHPHT

Fig.

1 – Un

più ingom-

brante conden-

satore X7R sarebbe

necessario per garantire il

valore di capacità richiesto alla

temperatura operativa desiderata