羅克韋爾自動化助力海上平臺無人化 引領油氣行業(yè)智慧變革

近期，羅克韋爾自動化與斯倫貝謝的合資公司Sensia成功為中國一大型油氣企業(yè)提供一體化智慧解決方案，助力該企業(yè)打造海上無人平臺，實現(xiàn)降本增效和遠程運維，引領油氣行業(yè)智慧變革。

隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術的不斷突破和廣泛應用，數(shù)字經(jīng)濟浪潮正在以前所未有的態(tài)勢席卷全球，成為發(fā)展的新引擎。數(shù)字時代，數(shù)據(jù)是生產(chǎn)要素，更是發(fā)展機遇。如何將新興技術靈活運用到海上領域，進一步促進油氣行業(yè)的數(shù)字化轉型與升級，成為了行業(yè)關注的焦點。

在降本增效需求的推動下，海上無人平臺成為各大油氣巨頭爭相發(fā)力的重點之一。海上無人平臺的應用可以有效降低海上油氣開采成本，并可通過自動化、數(shù)字化和智能化技術實現(xiàn)對海上油氣田的遠程操作，是海上數(shù)字化油田和智能油田建設的基礎。

作為中國領先的海上油氣生產(chǎn)運營商，某石油企業(yè)大力發(fā)展建設無人值守平臺，引領海上油氣生產(chǎn)運營邁入智能化和數(shù)字化時代。為此，該企業(yè)希望與數(shù)字化和智能化領域的領先企業(yè)合作，共同推動國內(nèi)海洋油氣開發(fā)和智能化裝備研發(fā)制造領域的高質量發(fā)展。

挑戰(zhàn)

海上無人平臺是海上石油勘探開發(fā)的一項新型助力設施，相較于傳統(tǒng)的有人平臺，海上無人值守平臺可為海上油氣資源開發(fā)提供更加安全、高效的解決方案，不僅可以降低海上操作運營成本，還能減少人員安全事故。

但實現(xiàn)平臺的無人化并非易事。對于無人值守平臺而言，系統(tǒng)的可靠性和安全性顯得尤為重要。該企業(yè)希望引入的生產(chǎn)設備和系統(tǒng)不僅在數(shù)字化和智能化方面表現(xiàn)優(yōu)異，并且需要具備高可靠性和安全性。

同時，該企業(yè)希望通過對設備的遠程監(jiān)控，實現(xiàn)生產(chǎn)人員對生產(chǎn)全過程的實時監(jiān)測和遠程操控管理，并能利用大數(shù)據(jù)技術，完成對設備健康狀態(tài)的診斷管理和輔助決策，從而助力海上油氣田優(yōu)化管理流程和管理效率，實現(xiàn)降本增效。

解決方案

針對客戶的需求，Sensia為該油氣平臺量身設計了結合斯倫貝謝水平泵和羅克韋爾自動化Logix控制器、PowerFlex 755T交流變頻器的一體化控制解決方案。

傳統(tǒng)的工業(yè)泵大約每年需要一次停機停產(chǎn)進行全面拆機保養(yǎng)，每臺泵的維修保養(yǎng)大約需要2~3天。而斯倫貝謝水平泵采用模塊化設計，符合API 610生產(chǎn)應用標準要求，其最短連續(xù)工作時間為5年，在實際應用中，機組運轉壽命可達十幾年。這不僅減少了停機停產(chǎn)的時間，同時還降低了維保費用。

不僅如此，水平多級離心泵獨有的復合聯(lián)軸器系統(tǒng)，可以吸收至少30%的機組振動（泵運行時，在基座上放置直立的硬幣，不會因振動而滾動/倒下），削弱了管線在往復泵應用中常見的應力問題，使機組平穩(wěn)生產(chǎn)，壽命更長。同時，水平泵的模塊化設計，在空間有限的環(huán)境下，可排列緊密，大幅縮小了地面設備尺寸。

水平泵的傳動控制系統(tǒng)采用了羅克韋爾自動化Logix控制器及PowerFlex 755T交流變頻器，可以幫助用戶充分利用資產(chǎn)和生產(chǎn)時間。它們具有諧波抑制、再生和通用總線解決方案的優(yōu)勢，并采用TotalFORCE?技術，通過對定位、速度和扭矩進行精確地自適應控制，實現(xiàn)出色的電機控制。

PowerFlex 755T變頻器借助有源前端技術，可提供內(nèi)置諧波抑制和功率因數(shù)校正功能。通過減少諧波失真的不利影響，達到提高能源效率、降低能源成本，并盡量減少工廠車間的配電問題。而且PowerFlex 755T變頻器還可持續(xù)監(jiān)控運行，根據(jù)專利算法預測變頻器組件的剩余壽命，并將信息及診斷數(shù)據(jù)實時提供給控制系統(tǒng)，用戶可以在必要時采取預防性措施。

自適應控制是TotalFORCE技術的關鍵組成部分。系統(tǒng)通過負載觀測器、母線觀測器監(jiān)控隨時間變化的機器特性，并自動補償發(fā)生的變化，實現(xiàn)設備運行中自適應整定。自適應控制具備先進的自我監(jiān)控功能，可有效減少調試時間和機械磨損，提高正常運行時間，且大大減少占用空間，實現(xiàn)市場領先的功率密度。

效果

在Sensia水平泵控制一體化解決方案的幫助下，該海上平臺操作人員可對設備進行遠程監(jiān)視與控制，并可根據(jù)設備自身提供的大數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)設備的預防性維護，在實現(xiàn)無人化的同時，平臺綜合運營維護費用預期可減少約15%，大大降低了人工和停機維修成本。

秉持著安全可靠、降本增效的目標，該一體化解決方案進一步增強了多級水平離心泵設備及系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性及診斷等功能，為客戶的油氣生產(chǎn)、礦場地面/井下排水等多個化工流程節(jié)約了成本，同時也改變了現(xiàn)有海上油氣田生產(chǎn)操作方式，成功實現(xiàn)了設備的遠程監(jiān)控管理、降低配電干擾等應用，讓海上石油人告別“出海不著家”的現(xiàn)狀，助力海上油氣生產(chǎn)運營邁入智能化和數(shù)字化時代。

當前，石油行業(yè)的數(shù)字化變革正在為油氣勘探開發(fā)生產(chǎn)帶來極大的推動力。未來，依托斯倫貝謝公司深厚的油氣領域知識和羅克韋爾自動化公司專業(yè)的自動化、數(shù)字化和智能化技術，Sensia將繼續(xù)致力于為油氣行業(yè)提供綜合自動化、數(shù)字化及計量解決方案，推動海上油氣平臺加速向數(shù)字化和無人化方向轉型，助力油氣生產(chǎn)更加智慧高效。