TOTAL E&P schafft dank einer Trusted-Lösung veraltete Systeme ab

TOTAL E&P löst Probleme mit der Veralterung

Herausforderung

  • Bereitstellung eines modernen Steuerungs- und Sicherheitssystems bei minimaler Betriebsunterbrechung und – besonders wichtig – die sichere Durchführung aller Modernisierungsarbeiten

Lösungen

Ergebnisse

  • Durch eine gleichzeitige Installation und die effiziente Verwendung geplanter Ausfallzeiten war die Beeinträchtigung der Produktion vernachlässigbar
  • Dezentrale Plattformsteuerung
  • Standortübergreifender gemeinsamer Einsatz von Ersatzteilen, Instandhaltungsarbeiten und Anbietern
  • Verwendung vorhandener Ausrüstung wie Infrastruktur und Schaltschränke für das Sicherheitssystem
  • Nominiert für eine Auszeichnung für HSE-Sicherheit

Hintergrund

TOTAL E&P UK Limited gehört zu den führenden Öl- und Gasunternehmen auf dem Festlandsockel von Großbritannien, wo das Unternehmen weiterhin stark investiert.

Es beschäftigt in seiner Hauptverwaltung in Aberdeen rund 750 Mitarbeiter; zum Portfolio gehören das Fördergebiet Alwyn, die mit Hochdruck/Hochtemperatur-Technik betriebenen Felder Elgin und Franklin, der Gasterminal St Fergus sowie einige ruhende Felder.

Der North Alwyn-Komplex, 440 km nordwestlich von Aberdeen auf dem Festlandsockel von Großbritannien gelegen, nahm seinen Betrieb im Jahr 1987 auf.

Die Ölplattform Dunbar befindet sich 22 km südlich des North Alwyn-Komplexes; von hier aus werden Öl und Gas über eine Mehrphasen-Pipeline, die seit 1994 in Betrieb ist, nach North Alwyn geleitet.

Bei Dunbar handelt es sich um eine Plattform mit Minimalausstattung: kleine Prozessanlagen, ein Bohrturm und Unterkünfte für das Personal.Die Elektrizitätsversorgung erfolgt über zwei Unterseekabel durch die Generatoren in North Alwyn.

In der Alwyn Area werden etwa 100 000 Barrel Öleinheiten pro Tag produziert.

Aufgrund von zahlreichen Problemen mit veralteten Anlagen trat Total E&P UK Ltd. mit der Bitte um Bereitstellung von Ingenieuren, Komponenten und Unterstützung an Rockwell Automation heran. Das Unternehmen beabsichtigte eine Systemerweiterung auf beiden Plattformen, wobei ein Großteil der geplanten Arbeiten die Anlage Dunbar betraf.

Herausforderung

Die Erweiterung sollte mehrere Systeme umfassen:die Notabschaltung, das Sicherheitssystem für Feuer und Gas, das Prozesssteuerungssystem sowie die Vibrationsüberwachungssysteme.

Die erste Herausforderung für die Ingenieure war die sichere Bereitstellung eines erweiterten Steuerungs- und Sicherheitssystems. Hierbei durfte der Betrieb nur minimal unterbrochen werden und alle Erweiterungsaktivitäten musste auf sichere Weise ausgeführt werden.

In der Alwyn Area werden etwa 100 000 Barrel Öleinheiten pro Tag produziert.

Auch der Zeitraum, innerhalb dessen die Arbeiten fertiggestellt werden mussten, war mit nur zwei Terminen für die Erweiterungen stark begrenzt.

Der erste Termin war während einer geplanten Abschaltung – in der Regel zwei- oder drei Wochen im Sommer – und der zweite Termin war für den gleichzeitigen Austausch laufender Komponenten und Infrastrukturelemente vor der Abschaltung vorgesehen.

Hauptziele waren der Austausch der Systemkomponenten, um gelegentliche Ausfälle und größere Probleme aufgrund veralteter Systeme zu vermeiden, die Verfügbarkeit von Ersatzteilen bis mindestens 2020 zu gewährleisten, die Bereitstellung der Einrichtung für die zukünftige Fernbedienung von Dunbar von North Alwyn aus, die Implementierung einer kostengünstigen Erweiterung mit minimalem Risiko für die Produktion und – von entscheidender Bedeutung – der Abschluss der Erweiterung ohne Sicherheitsrisiko für die Plattform, das Personal oder die Umgebung.

Die Erreichung dieses letzten Ziels wurde als großer Erfolg im gesamten Projekt gewertet. Die Ingenieure von Rockwell Automation wurden sogar für eine Health & Safety-Auszeichnung vorgeschlagen.

Lösungen

Die Strategie für die Erweiterung bestand aus verschiedenen Einzelschritten, die sich gegenseitig nicht ausschlossen.Das PCS-System wurde vor dem Abschalten ergänzt und im Tandemverfahren mit dem bestehenden System installiert, sodass die Produktionskapazität aufrechterhalten werden konnte.

Das F&G-System wurde ebenfalls vor der Abschaltung erweitert. Die ESD-Lösung dagegen wurde während der Abschaltung parallel mit den anderen neuen Systemen ergänzt.

Rockwell Automation war als EPC-Lieferant für die Auftragserteilung an alle Teile-Lieferanten, für die Fertigstellung aller detaillierten Engineeringarbeiten, für die Organisation der Kontrolle und des Versands aller Materialien an den Standort, für die Überwachung der Lieferanteninstallation, für die Inbetriebnahmeaktivitäten und das Management der Subunternehmer verantwortlich.

Alwyn North besteht aus den beiden Plattformen NAA und NAB, die über eine 73 m lange Stahlbrücke miteinander verbunden sind. NAA ist die Bohr- und Wohnplattform, und auf NAB befinden sich die Verarbeitungsanlagen.

Rockwell Automation erweiterte die ESD- und F&G-Systeme um eine Trusted-TMR-ESD-Steuerung (Triple Modular Redundant) und um eine Trusted-TMR-F&G-Steuerung.

Trusted ist ein fehlertolerantes Steuerungs- und Sicherheitssystem, das die strengsten internationalen Sicherheitsstandards erfüllt. Es trägt zur Integrität eines Steuerungssystems bei, das bei einem Ausfall die Rentabilität des Betriebs beeinträchtigen könnte.

Es verfügt über dreifach vorhandene Verarbeitungspfade (Abschnitte) innerhalb jedes Moduls und bietet ein hohes Maß an Diagnose- und Abstimmfähigkeiten zwischen den Pfaden. So entsteht eine fehlertolerante Architektur mit herausragender Zuverlässigkeit.

Im Gegensatz zu Nicht-TMR-Steuerungssystemen sorgt Trusted für eine nahezu 100-prozentige Verfügbarkeit, ohne die Sicherheitsintegrität des Systems zu beeinträchtigen.

Das System ist zugelassen gemäß TÜV AK6, der höchstmöglichen Einstufung für programmierbare Sicherheitssysteme, und ist gemäß NFPA72 und dem Gosstandart of Russia zertifiziert.

Das vorhandene System besteht aus einer ICS 2000, einem älteren Sicherheitssystem von Rockwell Automation.

Bei der Dunbar-Systemerweiterung (DSU – Dunbar System Upgrade) wurden der Prozessor und das Ausgabe-Subsystem durch die Trusted- Prozessoren ersetzt. Die Ingenieure konnten eine kontrollierte Online-Migration (ohne Produktionsstopp) der Erweiterung vornehmen, da ein Großteil der Planungs- und Risikobeurteilung bereits vorab durchgeführt wurde.

Laut Wullie Nicolson, EDS Principal Engineer bei Rockwell Automation„umfassten die Arbeiten den Abbau einer Hälfte des alten dualen ICS 2000-Systems und den Bau des neuen Trusted-Systems an seiner Stelle. Anschließend wurde das Eingangs-Subsystem so konstruiert, dass die Eingangsdaten gleichzeitig für die alten und neuen Systeme verfügbar sind. Auf diese Weise konnten die Ingenieure die Verarbeitungslogik und die Ausgangszustände überprüfen, bevor die Ausgänge an das neue System übertragen wurden.

Es fand eine kontrollierte Migration der Ausgänge von den alten Systemen zu den neuen Systemen statt.“

„Der Schlüssel zum Erfolg“, so fährt er fort „war der ununterbrochene Informationsfluss zwischen dem TOTAL-Bedienungspersonal und uns.Auf diese Weise wussten die Bediener stets, was bereits migriert wurde und welches der Systeme die einzelnen Einrichtungen steuerte.Die Beziehung zwischen uns und TOTAL war herausragend und machte den großen Unterschied aus!“

Dunbar mit Sedco 706 nebenan

Ergebnisse

„Einer der wichtigsten Aspekte aus der Perspektive von TOTAL war die Sicherheit“, erläutert Derek Thomson, E&I-Projektmanager bei TOTAL E&P. „Wir haben viele unserer Betriebsstatistiken auf Sicherheit aufgebaut und ich kann voller Stolz behaupten, dass das Projekt in dieser Hinsicht beispielhaft war.Die Ingenieure von Rockwell Automation kamen zur Plattform vor Ort und wurden von Anfang an in eine Sicherheitskultur integriert.“

Eines der möglichen Leistungsmerkmale der neuen Installation wird die Fähigkeit sein, die Dunbar-Elemente von Alwyn aus zu steuern.

Das existierende System wurde bereits mit diesem Merkmal entwickelt, doch es wurde nie verwendet. Es ist jedoch vorgesehen, diese Funktion in Zukunft einzusetzen.

„Der primäre Antrieb war nicht mehr besonders zuverlässig“, erläutert Thomson „und wir befinden uns jetzt in Phase zwei des Erweiterungsprojekts mit Rockwell Automation, was unsere ohnehin starke Bindung noch weiter festigt.Es beweist auch, wie zufrieden wir mit dieser Zusammenarbeit sind.“

Abschließend erläutert Adam Howard, EPC Operations Manager bei Rockwell Automation:„Trotz der unglaublich starken Konkurrenz durch etablierte Lieferanten erhielten wir den Zuschlag für dieses Projekt.Ich möchte behaupten, dass es unsere vielfältigen Kompetenzen waren, die in Kombination mit dem positiven und proaktiven Konzept und der Einführung eines innovativen Risiko-/Belohnungsansatzes maßgeblich dazu beitrugen, hier als Gewinner hervorzugehen.“

;Die oben genannten Ergebnisse beziehen sich speziell auf die von Total E&P in Kombination mit weiteren Produkten genutzten Produkte und Services von Rockwell Automation.Die jeweiligen Ergebnisse können sich von Kunde zu Kunde unterscheiden.

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