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    編輯解讀：霍尼韋爾Un i S im設(shè)計套件是一款交互式創(chuàng)新過程模擬軟件，能夠幫助工程師創(chuàng)建工廠設(shè)計穩(wěn)態(tài)和動態(tài)模型、進行性能監(jiān)測、解決問題、改善運營、規(guī)劃業(yè)務(wù)和管理資產(chǎn)。

    它所具備的強大功能，如開發(fā)流程工作表單；利用案例方案工具，根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化設(shè)計；在各類運行條件下評估設(shè)備；評估送料變化、干擾和操作變更對過程安全性、可靠性和利潤率的影響；根據(jù)運營目標(biāo)監(jiān)測設(shè)備性能等，能夠幫助工程師在耗費資金前，以更低的項目風(fēng)險不斷優(yōu)化過程設(shè)計。本文中的案例就是UniSim設(shè)計套件的一個典型應(yīng)用。

    背景

    法國燃?xì)馓K伊士集團的管線網(wǎng)絡(luò)輸送著來自荷蘭大陸架以及更遠區(qū)域采集的大部分天然氣。270公里長的NOGAT管道系統(tǒng)將多個海上平臺連接至陸地，主要用于輸送帶冷凝物的天然氣。該海底管網(wǎng)匯集至荷蘭登海爾德（Den Helder）海岸的NOGAT燃?xì)馓幚砉S，經(jīng)過處理，天然氣將直接輸送到管理全國燃?xì)膺\輸網(wǎng)絡(luò)的燃?xì)膺\輸服務(wù)公司。

    挑戰(zhàn)

    為了更好地進行燃?xì)饨灰祝▏細(xì)馓K伊士集團荷蘭公司的氣體分配器采用一種稱為能源組件（Energy Components）的碳?xì)浠衔锖怂阆到y(tǒng)，借此得出在不同資產(chǎn)下的生產(chǎn)率。該碳?xì)浠衔锖怂阆到y(tǒng)需要收集包括氣體性質(zhì)和質(zhì)量在內(nèi)的過程數(shù)據(jù)，這些通常難以從在線測量中獲取。

    法國燃?xì)馓K伊士集團面臨的主要挑戰(zhàn)是基于當(dāng)前操作情況與未來操作情景的預(yù)期，如何獲取可靠的此類數(shù)據(jù)，用以改善燃?xì)饨灰谆顒印?br />
    解決方案

    為了滿足所需，NOGAT海下管道網(wǎng)絡(luò)設(shè)立了不同的穩(wěn)態(tài)模型，包括10多個海上平臺和登海爾德陸上燃?xì)馓幚砉S。

    此后，過程模擬模型需與工廠數(shù)據(jù)連接，允許其自動更新模型，確保準(zhǔn)確展示油田當(dāng)前操作情況。此外，這些模型還需集成至能源組件（EC）核算系統(tǒng)，充分實現(xiàn)工作流程自動化。

    能源組件核算系統(tǒng)共設(shè)有4種方案，應(yīng)用了6個UniSim 設(shè)計模型：

    （1）所需緩沖方案

    在D-1天，當(dāng)需要重新定值時，該方案將分別以表壓，和兆焦耳為單位計算NOGAT管道系統(tǒng)各個平臺的壓力值及燃?xì)獯媪浚瑥亩哉捉苟?小時為單位顯示燃?xì)饬髁俊?br />
    該解決方案將在每天下午三點計算出所需緩沖，并且預(yù)測第二日所需緩沖。 所需緩沖是指，在NOGAT系統(tǒng)中，使指定點滿足其輸出指定點所需的能源量。

    （2）輸入指定方案

    在D-1天，在一個平臺上或進行重新定值交易時，該方案將預(yù)測D-1天和D天的剩余銷售燃?xì)饬俊ＤＰ蛯⒁詷?biāo)準(zhǔn)立方米/小時指定燃?xì)饬髁繛榛A(chǔ)，以表壓為單位計算某些平臺壓力、登海德爾處理廠的著陸壓力，以標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時計算燃?xì)饴剩哉捉苟?立方米為單位計算登海德爾處理廠銷售燃?xì)獾奈植粗笖?shù)，以及以兆焦耳/小時為單位計算燃?xì)怃N量。

    該解決方案按照每小時計算各個指定點的輸入指定值，從而提供每小時輸出指定值。

    （3）總體能源方案

    D天結(jié)束后，該方案將幫助使庫存余額和實際管道存量保持一致。系統(tǒng)將在標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時指定燃?xì)饬髁亢鸵员韷簽閱挝坏钠脚_壓力基礎(chǔ)上，以兆焦耳為單位計算能源管道網(wǎng)的總庫存。每日早晨六點，模型將計算出NOGAT系統(tǒng)內(nèi)整體能源量，該數(shù)值將用于每日對賬系統(tǒng)，在系統(tǒng)中根據(jù)指定點分配能源。

    （4）回采因子方案

    在收到M月指定點樣本分析后，碳?xì)浠衔锖怂闫鲗⒂嬎鉓+1月的采收率，并將其用于M+2月的分配過程之中。模型將以輸入數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計算各個平臺組件燃?xì)夂鸵后w回采因子。模型將在每月20日前計算回采因子。

    為了運行上述四種方案，碳?xì)浠衔锖怂阆到y(tǒng)將激活所需輸入，以不同頻率自動執(zhí)行模擬案例文件，頻率范圍從每日若干次至每月一次不等。

    此后，燃?xì)夥峙淦鲗⒅苯訌奶細(xì)浠衔锖怂阆到y(tǒng)提取模擬結(jié)果，無需人工操作。

    根據(jù)這些方案，系統(tǒng)將模擬得出以下特性：

    不同平臺的壓力等級；

    銷售燃?xì)獾奈植粗笖?shù)；

    管網(wǎng)中的能源總庫存；

    各平臺每個組件的燃?xì)夂鸵后w回采因子。
 

    成果與效益

    該項目是基于流程及NOGAT系統(tǒng)管道模擬模型的部署與優(yōu)化，以及后續(xù)同工廠數(shù)據(jù)和法國燃?xì)馓K伊士集團碳?xì)浠衔锖怂阆到y(tǒng)（能源組件）集成，從而支持指定和分配流程。

    該應(yīng)用的工作流程均已實現(xiàn)自動化。模型將自動收集輸入數(shù)據(jù)并生成輸出數(shù)據(jù)，無需手動操作，減少了生成輸入數(shù)據(jù)所需時間，確保一致性，改善整體指定和分配循環(huán)，使其更加流暢，與此同時降低了人工錯誤的風(fēng)險。

    UniSim 設(shè)計模型的執(zhí)行過程中未遇到任何重大問題。

    UniSim 設(shè)計套件現(xiàn)已應(yīng)用在各個類型的流程計算和壓縮機研究中。法國燃?xì)馓K伊士集團荷蘭公司過程工程師Ronald Romijn評價說：“我們非常感謝霍尼韋爾參與這個項目的工程師。他們幫助我們確保該模型能夠正確及穩(wěn)定的運行。當(dāng)出現(xiàn)任何問題時，我們能夠迅速聯(lián)系到霍尼韋爾團隊，找到解決方案，在很短時間內(nèi)得到答復(fù)。”

    摘自《自動化博覽》2月刊