更深入地挖掘石油和天然气，可靠性更高

客户的挑战:
由于海上油气行业正在向更具挑战性的环境发展，因此对生产单位的应用程序以及经验丰富的行业专业人员提出了更高的要求。
我们的解决方案:
-为了满足极端条件的需求，Neles提供的解决方案包括能够承受更高压力的阀门，几乎免维护的操作，以及大尺寸和重量优化。
主要客户利益:
通过使用Neles解决方案，石油和天然气生产商可以获得最佳的总拥有成本价值，同时严格控制质量和安全标准。

石油和天然气生产涉及到大量的风险，为了保证生产单位对员工、周围人口和脆弱的自然环境的安全，这些风险需要得到完善。这一直是有效的，但在今天更是如此，因为容易开采的储量被消耗，石油是从更具有挑战性的地点获得的。在某些情况下，这意味着极端的环境条件和新技术的采用，因为钻井比以前更深。这些因素都增加了与运营相关的风险，公司需要严格控制质量和安全标准，作为运营文化的一部分。

海上生产的挑战

海上钻探并不是什么新鲜事。这种做法已经有很长一段时间了，但现在随着原油价格的上涨和更强大的技术解决方案的出现，增加海上产量的活动也有所增加。最著名的海上油田是北海、墨西哥湾、中东和东南亚的四大油田。这些地区一直在投资开发新油田，但海上生产的“新”开发地区也在这场游戏中变得非常活跃，主要是在非洲西海岸和巴西。特别是在巴西，新技术和高油价为启动盐下深层油田的生产计划打开了大门，人们的期望极高。

“为了真正能够帮助石油生产商，阀门的发展必须超越阀门设计的自明调整;我们不仅需要关注封闭元素，还需要关注周围的自动化。”Sami Nousiainen, Neles

与此同时，随着海上油气行业向新的领域和更具挑战性的环境转移，我们看到有经验的操作人员退休，在某些地区，似乎缺乏年轻人进入要求苛刻的海上行业。此外，许多业内人士都认识到，毕业生与行业需求之间存在不匹配。此外，没有学校教育可以弥补经验，它只能通过努力工作和在日常活动中面临挑战时获得。

阀门和自动化技术的作用

阀门公司如何应对海上工业面临的挑战?简单的答案就是定制我们的产品，以满足比我们的产品在生产单位中面临的更极端条件的需求。井口阀门可以承受更高的压力，海底阀门几乎无需维护，通常，所有阀门组件都针对重量进行了优化，不能过重。远程定位也是一个额外的挑战。维护优化变得更加重要，因为平台不是设计来携带阀门部件的一般备件。平台上只能存放关键备件，由于人员能力限制，维护人员的访问次数需要限制。最后，为平台运营选择的产品应该为运营商提供最佳的总拥有成本价值。这是一年前的杂志所讨论的内容。为了能够真正帮助石油生产商，阀门的发展必须超越阀门设计的明显调整，我们不仅需要关注关闭元件，还需要关注周围的自动化。自动化可以为阀门操作和维护带来新的可能性。 When combining information from several sources, automation can provide information in the form that enables easier decision making and allows staff to concentrate to real process optimization rather than data mining from different information sources.

开启智能阀门

Neles开发了完美的匹配，以满足海上工业对各种自动化阀门控制的需求。这意味着阀门定位器和开关阀控制器适用于任何阀门的顶部，并能够为这些阀门带来智能。智能控制阀门定位器ND9000具有行业领先的控制性能和诊断功能，可简化维护决策，并使其更易于使用Neles valve Manager™免费软件。

提高生产过程的安全性紧急关闭阀(ESD)操作时，耐尔斯又推出了第二代智能安全电磁阀(VG9000)。能够对阀门进行快速安全操作，通过部分行程(PST)和内部气动测试实现运行性能诊断。如果工厂允许，这些测试可以自动化，所有结果都存储在定位器存储器中，优化了现场设备和资产管理系统之间的通信。该解决方案根据IEC 61508要求设计，并通过TÜV莱茵认证，包括安全完整性3级(SIL3)。所有安全功能可与不同的安全和资产管理系统和互操作性得到保证。安全信号可以是传统的数字输出，也可以是4到20mA的模拟输出。资产管理连接可以使用HART或基金会现场总线通信。对于自动开关阀，将电磁阀和限位开关组合在一个包中变得越来越普遍。这使得安装更加可靠，并能够在使用时获得有关开/关阀门操作的更多信息;Asi, HART或FF通信。 Neles provides two solutions for on/off valves. With valves that are not critical from the process availability point of view and where maintenance activities do not need to be planned, it is enough to combine solenoid valve and limit switches into the same package. Here, a product called Axiom gives cost efficient solution with high Cv capacity. For diagnostics in critical on/off applications, SwitchGuard SG9000 offers valve performance diagnostics and several operational advantages such as programmable opening and closing curves to reduce pressure shocks generated by the closing or opening valve.

如何分析诊断

阀门性能测量和基本分析为信息管理创建了基线，但除此之外，信息需要以正确的格式传递给正确的人。当诊断信息包含在有效的资产管理工具(如Neles FieldCare)中时，最终用户可以在整个生命周期中管理自动化阀门，并考虑到每个阶段的具体需求。控制和开关阀诊断信息的好处在工厂关闭维护行动的规划中特别明显。安全阀诊断信息需要为安全审计进行记录，最明显的是确保所有安全阀在需要的罕见情况下随时准备采取行动。

诊断信息需要以支持有效传递信息的方式传递给用户。FDT/DTM的开发早在2000年就开始了，大多数供应商都可以轻易获得这项技术。通过充分利用其潜力，可以在正确的时间以易于理解的格式传递信息。正确的信息，在正确的时间传递给正确的人，将帮助你:

• 为陆上专家中心提供实时操作和维护数据，从而降低海上人员的成本和风险，识别性能恶化并为如何解决这些问题提供指导
• 与相关方共享数据，无论位置如何
• 使设备优化，确保盈利运行
• 识别设备性能变化，主动解决问题，避免工艺干扰
• 监控实时资产运行状况，以实现预测性维护目的，允许对海上维护作业进行优先级排序和规划
• 为维护人员提供有针对性的设备问题信息，包括纠正措施的建议

随着数据量的快速增长，可用性必须成为开发的驱动力，而不是数据量。在改进诊断的最新尝试中，一个共同的趋势是希望使诊断越来越便于用户使用，并且在设备之间具有可比性。例如，Namur NE107标准定义了最重要的地位符号应该是什么样子。阀门诊断的最新发展结合了不同的纯专家导向的数据进行进一步处理，更容易使用和说明。

新的Neles阀门管理器™将这种方法提升到一个新的水平。当用户打开Neles阀门管理器时，第一个屏幕立即告诉用户控制阀总成的工作情况，并描述了其组件的状况。打开屏幕根据Namur NE107标准显示阀门总成组件的状态。在控制阀出现问题的情况下，为用户提供最可能的根本原因分析和解决问题的解决方案。屏幕还包括设定值和实际阀门点和供应压力以及执行器通道压力的图形显示。然而，最近发展的最甜美的果实是五个不同指数的图形表示;控制性能、阀门、执行机构、定位器和外部条件。

指数背后的数学是由Neles的庞大安装基础和服务经验发展而来的。该模型是验证了来自各个过程工业分支的真实情况的大型信息数据库。指数背后的算法部分取代了解释现有数据的专家，因此用户需要的专业知识较少。这样做有很多好处:普通用户通常负责各种各样的现场设备，因此信息的质量将得到提高，错误的解释将减少，专家的宝贵时间可以节省在真正需要他们关注的问题上。

阀门总成信息处理

一种智能控制阀门定位器，如nel ND9000或ValvGuard VG9000，收集阀门整个生命周期的性能信息。现代阀门控制器将所有这些数据存储在设备自己的存储器中。这些数据不仅可以在现场访问，还可以远程访问。基本上，在现场处理诊断数据和在数千公里外处理诊断数据没有区别。虽然远程状态监测不能完全取代现场检查的“步法”，但它可以集中并改进它。根据应用情况，阀门应定期进行密封性、阀门涂层状况等测试。这些观察结果可以与阀门控制器的诊断数据一起存储在同一系统中，随后阀门诊断可以向ERP创建工作指令进行维护检查。

Neles拥有多年的状态监测和预测性维护经验，为不同行业的客户提供服务。这一经验证明，一个拥有数百个配备智能定位器的阀门的站点所提供的信息量是巨大的，但如果使用得当，这些信息就会变得非常有价值。一个实际的例子来自海上平台的安全阀审计。该平台在审计前仅运营了一年。对审计结果的期望是，一切安全阀门完全运转，但结果却截然不同。四个阀门显示需要立即维修，一个阀门处于这样的状况，如果需要，它无法执行安全操作。这是由一个关键的性能指标，即负载因子指标来表示的，该指标描述了执行器在进行PST测试时使用的可用扭矩。每次执行PST测试时，它都会自动计算和趋势化。这从工厂安全的角度提供了至关重要的信息。但是，同样重要的是，从运营费用的角度来看，其余71个ESD阀门运行正常，不需要任何维护操作。这显示了PST测试使用和维护计划使用的效率。该平台正在运行自动化PST测试，以收集安全阀的诊断数据，但不幸的是，诊断数据没有定期跟进。

一旦立即的问题得到纠正，就对操作人员进行培训，现在安全阀诊断信息得到常规跟踪，当需要采取纠正措施时，就会进行纠正，以确保安全系统在必要时处于最佳状态。在Neles开发的最先进的状态监测算法的帮助下，这些信息的处理在质量和成本效益方面都得到了极大的改善。通过利用控制阀行为的知识，智能阀门控制器收集的诊断信息和先进的数学，Neles阀门管理器™可以指示那些性能发生变化的控制阀，并建议操作受损的最可能原因。

文/ Sami Nousiainen

发表于Valve World杂志，2012年9月号“保持海上生产的安全和可用性”。

由于公司名称变更为Neles，本文已于2020年7月更新。