羅克韋爾自動(dòng)化助力海上平臺無(wú)人化 引領(lǐng)油氣行業(yè)智慧變革

近期，羅克韋爾自動(dòng)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(wú)人平臺，實(shí)現降本增效和遠程運維，引領(lǐng)油氣行業(yè)智慧變革。

隨著(zhù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能等新一代信息技術(shù)的不斷突破和廣泛應用，數字經(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。數字時(shí)代，數據是生產(chǎn)要素，更是發(fā)展機遇。如何將新興技術(shù)靈活運用到海上領(lǐng)域，進(jìn)一步促進(jìn)油氣行業(yè)的數字化轉型與升級，成為了行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

在降本增效需求的推動(dòng)下，海上無(wú)人平臺成為各大油氣巨頭爭相發(fā)力的重點(diǎn)之一。海上無(wú)人平臺的應用可以有效降低海上油氣開(kāi)采成本，并可通過(guò)自動(dòng)化、數字化和智能化技術(shù)實(shí)現對海上油氣田的遠程操作，是海上數字化油田和智能油田建設的基礎。

作為中國領(lǐng)先的海上油氣生產(chǎn)運營(yíng)商，某石油企業(yè)大力發(fā)展建設無(wú)人值守平臺，引領(lǐng)海上油氣生產(chǎn)運營(yíng)邁入智能化和數字化時(shí)代。為此，該企業(yè)希望與數字化和智能化領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)合作，共同推動(dòng)國內海洋油氣開(kāi)發(fā)和智能化裝備研發(fā)制造領(lǐng)域的高質(zhì)量發(fā)展。

挑戰

海上無(wú)人平臺是海上石油勘探開(kāi)發(fā)的一項新型助力設施，相較于傳統的有人平臺，海上無(wú)人值守平臺可為海上油氣資源開(kāi)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(yíng)成本，還能減少人員安全事故。

但實(shí)現平臺的無(wú)人化并非易事。對于無(wú)人值守平臺而言，系統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)設備和系統不僅在數字化和智能化方面表現優(yōu)異，并且需要具備高可靠性和安全性。

同時(shí)，該企業(yè)希望通過(guò)對設備的遠程監控，實(shí)現生產(chǎn)人員對生產(chǎn)全過(guò)程的實(shí)時(shí)監測和遠程操控管理，并能利用大數據技術(shù)，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(shí)現降本增效。

解決方案

針對客戶(hù)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(dòng)化Logix控制器、PowerFlex 755T交流變頻器的一體化控制解決方案。

傳統的工業(yè)泵大約每年需要一次停機停產(chǎn)進(jìn)行全面拆機保養，每臺泵的維修保養大約需要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，其最短連續工作時(shí)間為5年，在實(shí)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(shí)間，同時(shí)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，可以吸收至少30%的機組振動(dòng)（泵運行時(shí)，在基座上放置直立的硬幣，不會(huì )因振動(dòng)而滾動(dòng)/倒下），削弱了管線(xiàn)在往復泵應用中常見(jiàn)的應力問(wèn)題，使機組平穩生產(chǎn)，壽命更長(cháng)。同時(shí)，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(dòng)控制系統采用了羅克韋爾自動(dòng)化Logix控制器及PowerFlex 755T交流變頻器，可以幫助用戶(hù)充分利用資產(chǎn)和生產(chǎn)時(shí)間。它們具有諧波抑制、再生和通用總線(xiàn)解決方案的優(yōu)勢，并采用TotalFORCE?技術(shù)，通過(guò)對定位、速度和扭矩進(jìn)行精確地自適應控制，實(shí)現出色的電機控制。

PowerFlex 755T變頻器借助有源前端技術(shù)，可提供內置諧波抑制和功率因數校正功能。通過(guò)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(chǎng)車(chē)間的配電問(wèn)題。而且PowerFlex 755T變頻器還可持續監控運行，根據專(zhuān)利算法預測變頻器組件的剩余壽命，并將信息及診斷數據實(shí)時(shí)提供給控制系統，用戶(hù)可以在必要時(shí)采取預防性措施。

自適應控制是TotalFORCE技術(shù)的關(guān)鍵組成部分。系統通過(guò)負載觀(guān)測器、母線(xiàn)觀(guān)測器監控隨時(shí)間變化的機器特性，并自動(dòng)補償發(fā)生的變化，實(shí)現設備運行中自適應整定。自適應控制具備先進(jìn)的自我監控功能，可有效減少調試時(shí)間和機械磨損，提高正常運行時(shí)間，且大大減少占用空間，實(shí)現市場(chǎng)領(lǐng)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(jìn)行遠程監視與控制，并可根據設備自身提供的大數據信息實(shí)現設備的預防性維護，在實(shí)現無(wú)人化的同時(shí)，平臺綜合運營(yíng)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(zhù)安全可靠、降本增效的目標，該一體化解決方案進(jìn)一步增強了多級水平離心泵設備及系統的可靠性、穩定性及診斷等功能，為客戶(hù)的油氣生產(chǎn)、礦場(chǎng)地面/井下排水等多個(gè)化工流程節約了成本，同時(shí)也改變了現有海上油氣田生產(chǎn)操作方式，成功實(shí)現了設備的遠程監控管理、降低配電干擾等應用，讓海上石油人告別“出海不著(zhù)家”的現狀，助力海上油氣生產(chǎn)運營(yíng)邁入智能化和數字化時(shí)代。

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