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    編輯點(diǎn)評(píng)：羅克韋爾自動(dòng)化一直致力于幫助石化企業(yè)應(yīng)對(duì)當(dāng)今的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。在提高安全性方面，羅克韋爾自動(dòng)化的ICS Triplex為石化企業(yè)開(kāi)發(fā)了多樣性的過(guò)程安全產(chǎn)品及集成解決方案，用于石化裝置的緊急停車(chē)控制，火災(zāi)及有毒有害氣體探測(cè)及機(jī)組控制。羅克韋爾自動(dòng)化的ENTEK產(chǎn)品及集成方案，為石化企業(yè)的關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)設(shè)備提供了更全面的安全策略。在電機(jī)控制及傳動(dòng)設(shè)備方面，羅克韋爾自動(dòng)化更是將設(shè)備安全及人員防護(hù)作為研發(fā)、設(shè)計(jì)的DNA，獨(dú)到的功能特點(diǎn)體現(xiàn)在全線(xiàn)電機(jī)控制及傳動(dòng)設(shè)備上。在環(huán)境保護(hù)及提高生產(chǎn)效率反面，羅克韋爾自動(dòng)化的先進(jìn)控制（PAVILLION APC）解決方案，有效幫助石化企業(yè)降低排放，提高產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本。超越傳統(tǒng)DCS的羅克韋爾自動(dòng)化PlantPAx更加智能地結(jié)合生產(chǎn)工藝，并無(wú)縫集成其他電氣設(shè)備，真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理及自動(dòng)化、電氣、儀表的一體化，助力石化企業(yè)向“互聯(lián)企業(yè)“邁進(jìn)。

    M.G. Bryan 是一家面向石油和天然氣行業(yè)的重型設(shè)備提供商，需要一種可對(duì)壓裂車(chē)進(jìn)行遠(yuǎn)程資產(chǎn)管理的可擴(kuò)展解決方案。它需要實(shí)時(shí)鏈接設(shè)備的運(yùn)行情況以經(jīng)濟(jì)高效地監(jiān)視設(shè)備性能，從而幫助客戶(hù)盡可能延長(zhǎng)資產(chǎn)的正常運(yùn)行時(shí)間。對(duì)此，M.G. Bryan與羅克韋爾自動(dòng)化合作，開(kāi)發(fā)出一款新的壓裂車(chē)控制和信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用 MicrosoftWindows Azure云計(jì)算平臺(tái)，并結(jié)合 FactoryTalk? 軟件套件，可以安全地訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)信息。與此同時(shí)，該解決方案如同開(kāi)啟了一扇門(mén)，使一種新型商業(yè)模式成為可能，可在加快壓裂車(chē)價(jià)值轉(zhuǎn)化的同時(shí)降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)和生產(chǎn)成本。

    背景

    2010年，美國(guó)從俄羅斯手中奪過(guò)了全球最大的天然氣生產(chǎn)商的桂冠。國(guó)際能源署曾在2012年預(yù)測(cè)，到2020年，美國(guó)將超過(guò)沙特阿拉伯成為全球最大的石油生產(chǎn)商，而陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的多個(gè)大型石油和天然氣儲(chǔ)藏地將進(jìn)一步縮短這一時(shí)間。為使預(yù)測(cè)的產(chǎn)量增長(zhǎng)成為現(xiàn)實(shí)，石油和天然氣企業(yè)必須持續(xù)關(guān)注生產(chǎn)。

    M.G. Bryan 位于德克薩斯州大草原城，是一家業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的重型設(shè)備和機(jī)械原始設(shè)備制造商，幫助石油和天然氣企業(yè)滿(mǎn)足生產(chǎn)需求的歷史已超過(guò)25年。該公司在全球范圍內(nèi)供應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、工業(yè)泵裝置、油田服務(wù)設(shè)備，以及適用于危險(xiǎn)區(qū)域的電源組。新型生產(chǎn)中大量采用水力壓裂技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)可以釋放出儲(chǔ)油巖中的石油或天然氣以便開(kāi)采。M.G. Bryan銷(xiāo)售和出租先進(jìn)壓裂泵車(chē)、壓裂車(chē)和成套壓裂設(shè)備，以幫助生產(chǎn)商開(kāi)采這些資源。

    M.G. Bryan已采用緊密集成的控制和信息系統(tǒng)對(duì)壓裂車(chē)進(jìn)行升級(jí)，借助這種系統(tǒng)可以安全、實(shí)時(shí)地查看遠(yuǎn)程資產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而延長(zhǎng)正常運(yùn)行時(shí)間，提高生產(chǎn)率。

    面臨的挑戰(zhàn)

    壓裂車(chē)的成本超過(guò)1百萬(wàn)美元。這種設(shè)備工作在極端孤立的環(huán)境中，而且具有很多消耗部件。通常情況下，每隔200到400小時(shí)就需要更換機(jī)油濾清器，工作4000至7000小時(shí)就需要重新組裝發(fā)動(dòng)機(jī)。如果壓裂車(chē)停機(jī)，每天造成的內(nèi)部成本就高達(dá)3000到7000美元，這還未將損失的產(chǎn)品收益計(jì)算在內(nèi)。由于壓裂車(chē)在偏遠(yuǎn)區(qū)域運(yùn)行，這些區(qū)域甚至無(wú)法接收手機(jī)信號(hào)，因此大部分生產(chǎn)商會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備一臺(tái)備用的壓裂車(chē)，以保證出現(xiàn)故障時(shí)能繼續(xù)生產(chǎn)。

    使用備用壓裂車(chē)的做法使得壓裂作業(yè)成本非常高。因此，許多小型及中型石油和天然氣生產(chǎn)商按月租賃壓裂設(shè)備，他們?cè)谠O(shè)備控制系統(tǒng)及設(shè)備維護(hù)方面并不擅長(zhǎng)。他們經(jīng)常尋求各種方式來(lái)削減成本并提升租賃或購(gòu)買(mǎi)的設(shè)備的投資回報(bào)，以使這種投資物有所值。為幫助客戶(hù)最大程度地提高投資回報(bào)，M.G.Bryan需要實(shí)時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行情況以經(jīng)濟(jì)高效地監(jiān)視設(shè)備性能，從而幫助客戶(hù)盡可能延長(zhǎng)資產(chǎn)的正常運(yùn)行時(shí)間。

    解決方案

    M.G.Bryan與羅克韋爾自動(dòng)化合作，開(kāi)發(fā)出一款新的壓裂車(chē)控制和信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用Microsoft Windows Azure云計(jì)算平臺(tái)，并結(jié)合FactoryTalk?軟件套件，可以安全地訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)信息。

    每臺(tái)壓裂車(chē)的控制系統(tǒng)都采用Allen-Bradley? CompactLogix?可編程自動(dòng)化控制器。基于云技術(shù)的FactoryTalk? VantagePoint?軟件可收集控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并生成實(shí)境化的綜合畫(huà)面來(lái)顯示車(chē)輛和車(chē)隊(duì)的性能。信息通過(guò)蜂窩調(diào)制解調(diào)器發(fā)送至云端。數(shù)據(jù)會(huì)被細(xì)分為極小的數(shù)據(jù)包，因此可以發(fā)送到手機(jī)信號(hào)極差的區(qū)域。此外，在無(wú)法建立連接的情況下，數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在網(wǎng)關(guān)中，連接恢復(fù)后便會(huì)立即發(fā)送。

   這款緊密集成的新型控制和信息系統(tǒng)可整合各種不同的信息源，包括歷史數(shù)據(jù)、關(guān)系數(shù)據(jù)和交易數(shù)據(jù)。為使M.G. Bryan及其客戶(hù)無(wú)需建立并管理自己的數(shù)據(jù)中心就能充分利用這一豐富數(shù)據(jù)，羅克韋爾自動(dòng)化采用了云計(jì)算技術(shù)。

    “我們需要的解決方案是，無(wú)論是最開(kāi)始的五輛卡車(chē)，還是后續(xù)的1000輛卡車(chē)，都能發(fā)揮相同的作用。”M.G. Bryan的工程主管Josh Rabaduex表示。“我們也知道，我們不想對(duì)前期硬件投入太多，或者對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)期維護(hù)，所以傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心將無(wú)法滿(mǎn)足我們的要求。”

    采用移動(dòng)技術(shù)并通過(guò)云無(wú)縫、安全地傳送業(yè)務(wù)信息，M.G.Bryan的智能連接達(dá)到了更高水平。“現(xiàn)在，我們可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備和Web瀏覽器從云端獲取數(shù)據(jù)，并生成反映每臺(tái)壓裂車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)和壓裂性能，以及與整個(gè)車(chē)隊(duì)相關(guān)的過(guò)程性能和維護(hù)趨勢(shì)的報(bào)告及儀表盤(pán)，”Rabaduex表示。“將新信息系統(tǒng)與云計(jì)算的靈活性和可擴(kuò)展性相結(jié)合，就如同開(kāi)啟了一扇門(mén)，使許多適合我們自己車(chē)輛和所售車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)管理解決方案成為可能。”

    取得的成果

    可以安全、實(shí)時(shí)地查看遠(yuǎn)程資產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而可延長(zhǎng)M.G.Bryan客戶(hù)的正常運(yùn)行時(shí)間，提高生產(chǎn)率。例如，一位客戶(hù)給M.G. Bryan打來(lái)電話(huà)，抱怨租用的車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)。這種情況非常危險(xiǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的劇烈變化會(huì)改變向地下輸送水的鐵管的壓力。如果水管爆裂，不僅會(huì)導(dǎo)致停產(chǎn)，產(chǎn)生的水管碎片還會(huì)使現(xiàn)場(chǎng)工人受傷或死亡。引起這類(lèi)抖動(dòng)的因素有多種：發(fā)動(dòng)機(jī)老化、異物進(jìn)入和內(nèi)部元件故障等。M.G. Bryan的人員可以立即登錄并查看該車(chē)輛的數(shù)據(jù)。他們看到泵流體端的壓力由60psi降至6psi，表明存在泵氣穴現(xiàn)象，客戶(hù)水箱中的水即將耗盡。他們建議客戶(hù)檢查水箱并打開(kāi)某個(gè)意外關(guān)閉的閥門(mén)。整個(gè)過(guò)程僅僅花費(fèi)了10多分鐘。客戶(hù)避免了將空氣吸入流體端而導(dǎo)致其破裂，節(jié)約了60,000美元的替換零件費(fèi)用，而且無(wú)需到100英里外的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維修，并避免了可能出現(xiàn)的工人受傷及生產(chǎn)中斷。

    該解決方案如同開(kāi)啟了一扇門(mén)，使一種新型商業(yè)模式成為可能，可在加快壓裂車(chē)價(jià)值轉(zhuǎn)化的同時(shí)降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)和生產(chǎn)成本。
 

    羅克韋爾自動(dòng)化大中華區(qū)油氣行業(yè)經(jīng)理 李鵬

    石化行業(yè)增長(zhǎng)模式將發(fā)生改變石油化工行業(yè)是和人們衣、食、住、行等休戚相關(guān)的行業(yè)。從需求端看，城市化和消費(fèi)升級(jí)一定會(huì)增加對(duì)燃料、石化制品的需求。由于地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展，深海油氣開(kāi)采的突破，非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)利用，作為石化行業(yè)原料的石油資源不再緊缺，價(jià)格不斷下行。這都給這個(gè)行業(yè)注入了新的增長(zhǎng)動(dòng)力。

    但未來(lái)的增長(zhǎng)方式會(huì)有所不同，消費(fèi)者及民眾更關(guān)注安全及環(huán)境友好性，環(huán)保和安全意識(shí)空前高漲，對(duì)環(huán)境破壞，安全事故的容忍度越來(lái)越低。對(duì)石化企業(yè)的選址，生產(chǎn)及管理方式提出了更苛刻的要求。

    國(guó)有石化企業(yè)對(duì)于新的形勢(shì)，必定改變以往追求規(guī)模擴(kuò)張的粗放發(fā)展策略，轉(zhuǎn)而關(guān)注投資效益及安全環(huán)保，走上可持續(xù)發(fā)展的道路。

    摘自《自動(dòng)化博覽》2月刊