大幅改善离岸石油和天然气运作的完整配套

在石油和天然气产业，停机时间的每小时成本最高可达到1百万美元。任何生产的延迟，都会造成收益快速流失。海底生产尤其是项重大挑战。若想对以工作平台为基础的设施提供具成本效益的替代方案，尤其是在探勘远洋或深海油田等领域时，海底生产系统必须对抗强力的洋流、不平整的海床及零度以下的温度。

此外，这些系统必须在极深的深度下运转，也让定期维护成为一项挑战。在冒险进行海底作业时，如海底压缩机控制、井口监控、程序安全性、增设岐管、泵浦控制、液压动力机组(HPU)控制、高完整性压力保护系统(HIPPS)，及封井器(BOP)控制系统—石油及天然气公司都需要与现场专家通力合作。

根据洛克威尔自动化亚太地区解决方案事业地区经理Robert Ninker表示，该公司具有超过1,000位能为石油及天然气产业提供整合信息、自动化、安全性及动力系统的专案专业人员团队。

海底作业考量要件

在海床上线上运作的生产系统，会造成许多新的、困难的挑战。水深多达3,000米的海平面下，有许多与压力及温度相关的物理考量。Ninker说明，洛克威尔自动化系统已微型化为Eurocard板型，因此它们可以更轻易地套用至可由水下机器人存取或更换的氮气增压海底电子模块(SEM)。

另外，在如此封闭的环境中，温度可能会依电子设备的活动而有相当大的变化。温度也可能会依潮汐的移动，而从零度以下的条件快速变化为相当暖和。

SEM的包装比一般标准的笔记本电脑外壳还要小，因此如何将控制电子装置与温度及氮气增压系统包装在一起，并非简单的设计问题。另外还有关于电子连线的问题。在此环境下，考量到在水面下以机械人更换SEM模块时可能会曝露在海水中，因此无法使用传统的接线方式，必须使用光学绝缘的电路来取代传统的接线。

安全性也是极为重要的考量。某些公司是从上层系统处理整体安全性控制，也有一些公司是使用海底仪器。Ninker表示：「我们相信混合使用水面上和水下紧急关闭(ESD)控制是相当重要的，尤其针对某些特定应用需要量身打造这种系统。透过详细设计流程之初所实施的危险操作安全性研究，可达成安全性及系统可用性之间的平衡。」

会使用业界标准来判断特定应用的适当安全完整性等级(SIL)。如此一来，安全性系统架构设计就会变得更为清楚。以SIL 1安全性为例，通常可以使用具备基本诊断功能的标准控制硬件来达成。若想达成更高的SIL级数，安全性系统架构设计必须使用多颗处理器及更高等级的诊断，以获得更佳的系统可用性。洛克威尔自动化为单一、备援及三重模块化备援组态提供具备扩充性的控制解决方案。它可内建至其他洛克威尔自动化或竞争产品的架构中。

解决方案组合

在石油和天然气应用， 包括海底生产方面，洛克威尔自动化提供控制、动力、安全性、信息及全球化解决方案。例如该公司的PlantPAx程序自动化系统能提供开放式、符合标准、多领域的控制，以提供连续而不中断的生产。通用的设计环境能协助使用者整合信息、控制、动力、安全性及状况监控。

具可扩充性、信息化的架构能透过定制化应用的仪表板，将数据从井口馈送至生产规划系统。此外，系统具有共享的工具及界面，以降低训练、上机、作业及工程时间。先进的程序控制功能则可以将迟钝的程序回路效能提升，以协助充分发挥数据利用率，并加速疑难排解以缩短停机的时间。

智能马达控制解决方案能协助控制、监控及改善循环式资产的效率。固定及可变速控制解决方案，包括中低电压缓冲启动器及变频器，可协助保护马达免于过度负荷和可能造成非预期故障的耗损。状况监控及马达控制中心硬件和软件能提供实时诊断及通讯功能，以充分发挥设备效能。

在安全性方面，洛克威尔自动化则提供风险及安全性评估，透过以应用方式为基础的安全性系统的设计、选择、部署及支持协助厘清及减缓风险。模块化、可扩充的SIL1至SIL3等级的系统能与PlantPAx系统整合，以存取安全性系统信息。此外，弹性备援能力及三重模块化备援安全性解决方案符合或领先业界法规。

为改善决策能力，洛克威尔自动化提供对于全盘营运信息的存取能力。例如可自订的仪表板，即可从各个不同的数据来源收集数据，并依据特定工作及工作流程整理其关联性。最后，洛克威尔自动化全球解决方案团队会从专案概念到实作全程与客户密切合作。公司的服务范围从前端工程设计到谘询服务、专案管理到线上支持、资产管理和训练，十分完整而广泛。(本文由洛克威尔自动化提供，林稼弘整理)