控制系统

TOTAL E&P 使用 Trusted 方案解决了过时设备更新的问题

2025China.cn   2017年11月23日

  解决方案

  安装基于罗克韦尔自动化产品的解决方案,其中包括:

  • Trusted TMR ESD 控制器

  • Trusted TMR F&G 控制器

  取得的成果

  • 并行安装和对计划停机时间的高效利用意味着对生产造成的影响可忽略不计

  • 远程平台控制

  • 备件、维护和供应商跨厂通用

  • 利用现有设备,如安全系统基础架构和机柜

  • 改进了人体工程学设计,更适合操作员使用

  • 整个项目过程期间都无 LTI 的完美记录

  • 获得 HSE 安全奖提名

 

  背景

  TOTAL E&P UK Limited 是英国大陆架石油和天然气的主要运营商之一,该公司仍在不断加大对该地区的投资。公司在 Aberdeen 总部雇佣了大约750名员工,旗下拥有具有作业权的AlwynArea油田、Elgin与Franklin 高温高压油田、StFergus天然气中转加工厂,以及多个非作业油田。

  North Alwyn 油气处理平台位于阿伯丁东北部 440 公里处的英国大陆架上,于 1987 年开始生产。Dunbar 平台位于 North Alwyn 以南 22 公里,于 1994 年投产,通过多节管道将石油和天然气输送至 North Alwyn 油气平台。Dunbar 是一个简易设施平台,仅有极少的过程设施、一个钻井架和少量生活设施。该平台的电力由 North Alwyn 油气平台的发电机通过两条海底电缆提供。Alwyn Area 每天生产约 100,000 桶原油。

  由于很多设备都存在过时问题,Total E&P UK Ltd. 请求罗克韦尔自动化提供工程师、元件和支持,对两个平台上的多个系统进行升级,主要是对 Dunbar 平台进行升级。

  面临的挑战

  多个系统都需要升级,其中包括:紧急停机(ESD)系统、火气(F&G)安全系统、过程控制系统(PCS)和振动监视系统。

  工程师们面临的主要挑战是,如何在对运营造成最小影响的前提下,交付升级的控制和安全系统,严格地说,他们必须以安全的方式执行所有升级活动。他们完成作业的时间窗口也十分有限,仅有两个时间段能进行升级。第一个时间段是计划停机期 – 通常是夏季的两周或三周,第二个时间段则在停机前并行替换正在运行的元件及基础设施元件期间。

  总体来说,主要目标是更换系统元件,从而解决假跳车和设备过时的问题,同时保证备件至少可以用到 2020 年之前;提供将来能从 North Alwyn 对 Dunbar 进行远程操作的设施;进行经济高效的升级并最大限度地降低生产风险;最为重要的是,在保证平台、人员和环境安全的前提下完成升级。

  最终目标实现的让人非常满意,使整个项目大获成功,并使罗克韦尔自动化的工程师获得“健康与安全”奖提名。

  解决方案

  升级策略由许多单独、但不互斥的步骤组成。在停机之前对 PCS 系统进行升级,将其与现有系统安装到一起,维持产能。F&G系统也在停机前升级,而ESD系统则是在停机期间与在线购买的其它新系统共同完成升级。

 

  罗克韦尔自动化被指定为 EPC 承包商,负责向所有设备供应商提交订单、完成所有详细的工程设计、组织控制工作、将所有材料运至现场、监管供应商的现场安装与调试活动及管理分包商。罗克韦尔自动化使用一个 Trusted三重模块化冗余(TMR) ESD控制器和一个TrustedTMR F&G控制器对ESD和F&G系统进行升级。

  Trusted 是一种容错控制和安全系统,符合最严格的国际安全标准,有助于实现控制系统的完整性,如果不完整,将使过程的盈利能力下降。该系统在每个模块内均有三重处理路径(片段),同时具有高级诊断功能,可在路径之间进行表决 – 因此,能够形成具备卓越可靠性的容错架构。

  与非TMR控制系统不同,Trusted几乎能达到100%的正常运行时间,且不会影响系统的安全完整性。该系统获得了TUV AK6(可编程安全系统的最高等级)认证,还拥有 NFPA72 和俄罗斯国家标准计量认证委员会认证。

  现有系统包含罗克韦尔自动化提供的早期安全系统 ICS 2000。Dunbar 系统升级(DSU) 使用Trusted 处理器替换了原有的处理器和输出子系统,由于提前进行了大量规划和风险评估,工程师还能进行受控的在线(维持生产)升级迁移。

  据罗克韦尔自动化 EDS 首席工程师 Wullie Nicolson 所说,“此项工作需拆卸掉一半的原有双重 ICS2000,并在原址构建全新的 Trusted,随后配置输入子系统,使输入数据在新旧系统中同时可用;通过这种方法,工程师在向新系统传送输出前,可以检验处理逻辑和输出状态。在这之后,进行从旧系统到新系统的输出受控迁移。

  他继续说到“成功的关键”,“是在 TOTAL 运营人员和我们之间保持信息流通。通过这种方式,操作人员将始终清楚已经完成的迁移,以及系统的哪一部分在控制设备。我们与 TOTAL 的合作关系非常紧密,且意义非凡!”

  取得的成果

  “站在TOTAL的立场来看,安全是最重要的一方面。”TOTAL E&P 的 E&I 项目经理 Derek Thomson 解释说,“我们很多的运营数据都建立在安全基础之上,很荣幸的说,本项目在这些方面表现的非常卓越。罗克韦尔自动化工程师能够及时到达平台,并立即融入到我们的安全文化中。”

  新安装的系统具备一项潜在功能,即,未来可从 Alwyn 控制Dunbar上的设备。早期系统的设计上集成了这一功能,但从未使用,不过可以想象在未来投入使用。“之前,主变频器的可靠性非常低,”Thomson解释说,“我们目前正与罗克韦尔自动化开展升级项目的第二阶段,这将进一步增强我们的合作力度。同时表明,我们非常荣幸与他们一直合作。”

 

  罗克韦尔自动化 EPC 运营经理 Adam Howard 总结道, “我们经过异常激烈的竞争,从现任供应商手中赢得了这一项目。我可以这样认为,发挥多项技能优势,并结合积极且具前瞻性的方式,同时引入创新型风险/奖励方法是赢得此项业务的关键因素。”

(转载)

标签:罗克韦尔自动化 容错解决方案 我要反馈 
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