image

Территория Нефтегаз № 5 2017

Автоматизация

»  01.05.2017 10:00 Преимущества интегрированной системы управления и защиты
Энтони БРЕЙФОРД (Anthony BRAYFORD), менеджер по продажам в сфере нефти и газа из отделения Rockwell Automation в Великобритании и Ирландии, рассказывает о преимуществах интеграции систем управления и охраны труда с использованием принципов «Единого производства».
Открыть PDF


Происходящие в нефтегазовой отрасли крупные аварии демонстрируют, как важно всегда соблюдать высочайшие стандарты безопасности. Такие события, как инцидент в проливе Санта-Барбара в 1969 г., авария с танкером Exxon Valdez в 1989 г. и катастрофа с нефтяной платформой Deepwater Horizon в 2010 г., регулярно напоминают отрасли об угрожающих ей рисках. Эти трагедии связаны с огромными убытками, выражающимися в штрафах, санкциях и выплате компенсаций. И что обходится дороже всего, они приводят к гибели людей и загрязнению окружающей среды. Менее известным широкой общественности является то, что подобные аварии и многие не столь серьезные инциденты также влекут за собой дорогостоящие простои, убытки от которых во многих случаях достигают более 1 млн долл. США в час.

Крупные аварии и присущие сектору значительные риски вынуждают представителей отрасли постоянно пересматривать и модернизировать свои методы обеспечения безопасности, и если мы посмотрим на опубликованную статистику, можно увидеть ряд положительных сдвигов. Однако, несмотря на эти улучшения, число произошедших в США смертельных случаев в сфере добычи нефти и газа в период между 2003 и 2010 гг. оказалось в 7 раз выше, чем во всех остальных отраслях [1].

По данным Управления по охране труда Великобритании (HSE), на 100 тыс. рабочих приходится около 48 травм. Также отмечается, что количество крупных выбросов углеводорода в 2014–2015 гг. по сравнению с 2005–2006 гг. снизилось примерно вдвое, в значительной степени – в последние 5 лет. Тем не менее предписаний о необходимости улучшений или запретов сейчас поступает больше, чем в 2011 г. [2].

Главные задачи, стоящие сейчас перед отраслью (и в особенности перед нефтегазодобытчиками), – сохранять и повышать стандарты безопасности в целях защиты персонала, мощностей и окружающей среды и одновременно предотвращать простои и прерывания в работе. Только выполняя эти цели, компании могут продолжать стабильно работать, не рискуя своими финансами и человеческими жизнями.

Image_005.png

Характерные проблемы отрасли

В нефтегазовой отрасли имеется несколько присущих только ей проблем. Некоторые из них имеют значение только для определенных регионов, а другие неизбежно возникают по всему миру:

• исчерпание скважин и рост цен на добычу;

• государственные требования в отношении снижения выбросов углерода и более строгой борьбы с загрязнением окружающей среды;

• новые нормативы, например Директива ЕС от июня 2013 г. [3], требующие повышения стандартов безопасности;

• быстрое развитие отрасли.

Последняя из перечисленных проблем связана с развитием методов бурения, непредсказуемым поведением новых скважин и недостатком профессиональных кадров. С учетом этих аспектов компаниям становится все труднее выполнять постоянно поступающие новые нормативные требования [4, 5].

Вышеуказанные проблемы влекут для добытчиков серьезные риски: они могут нанести ущерб репутации компании, привести к серьезным убыткам, снизить доверие акционеров и потребителей. Кроме того, они угрожают безопасности работников. Сама сфера нефтегазодобычи естественным образом создает такие риски, поэтому очевидным решением является совершенствование технологий для комплексного контроля всех добывающих процедур. И для реализации такого решения необходима интеграция всех используемых в добыче систем. Интеграция принесет ряд важных преимуществ, в том числе повышение окупаемости систем безопасности и увеличение эффективности работы. 

Традиционные решения не приносят выгоды

Создавать системную архитектуру приходится для множества небольших добывающих участков (скважин), соединенных трубопроводами и удаленных друг от друга на сотни или даже тысячи километров. В традиционных технологиях каждый добывающий участок рассматривался как отдельный элемент. Однако бизнес-модели быстро развиваются, и такой подход сейчас потерял актуальность. Теперь важна бизнес-выгода не отдельных элементов, а предприятия в целом.

Нужно осознать, что работать с каждым участком по отдельности уже невыгодно; бизнес-модель должна охватывать все соединяющие трубопроводы, технические аспекты и производственные механизмы. Внедряемая система должна давать возможность контролировать добычу и поддерживать соблюдение стандартов безопасности.

Создаваемая с этими целями архитектура, иногда называемая «Единое производство», обеспечивает полный контроль над всеми аспектами системы в режиме реального времени. Она позволит предприятиям оптимизировать добычу и сократить простои за счет своевременного реагирования на происходящие на участках события. 

Безопасное устранение дорогостоящих простоев

Простои приводят к огромным убыткам. Поэтому те нефтегазовые компании, которым удастся сократить количество отключений и, что не менее важно, научиться быстро и безопасно восстанавливать работу, обеспечат себе экономию, бльшую эффективность работы, а также высокие оценки и преданность клиентов.

Чтобы это стало возможным, архитектура системы должна обладать мощными диагностическими функциями, чтобы точно информировать операторов о моменте и месте возникновения сбоя (возможно – потенциального сбоя), основываясь на данных, получаемых в режиме реального времени. Это позволит быстрее реагировать на инциденты и восстанавливать работу систем на участке. 

От реагирования к проактивности

Архитектура на базе «Единого производства» обеспечивает интеграцию систем управления и безопасности в общую платформу. Сетевые технологии на базе открытых стандартов позволят операторам быстрее выявлять потенциальные инциденты и готовить для них решение. Это не только уменьшит время простоев, но и принесет ряд других преимуществ:

• единая автоматизированная система управления и обеспечения безопасности означает, что больше не нужно организовывать дорогостоящие дополнительные помещения на множестве узлов;

• для работы с ней требуется меньше персонала, что помогает справиться с присущей отрасли нехваткой кадров и обеспечивает дополнительную экономию;

• упрощается подготовка операторов и специалистов по обслуживанию, равно как и процедуры устранения неполадок.

Система «Единого производства» будет развиваться и со временем приобретет более детализированные прогнозные механизмы, позволяющие проактивно предотвращать инциденты, в том числе за счет автоматизации. 

Интеграция для контроля всех аспектов добычи в режиме реального времени

Интегрированная система управления и защиты (ИСУЗ) позволяет контролировать работу двух независимых друг от друга элементов предприятия, т. е. процедур добычи и промышленных участков. Она обеспечивает взаимодействие между этими элементами, их корректное функционирование и отказоустойчивость. Благодаря ей реализация мер безопасности больше не требует отключения систем и приостановки добычи.

Разумеется, это становится возможным только при использовании мощных решений прогнозирования и контроля. ИСУЗ включает три аспекта: она обеспечивает удаленный мониторинг и автоматизацию, неразрывно взаимодействует с информационными системами промышленных участков и содержит набор специализированных решений для удаленного управления. 

Стандартизация рабочих процедур по всей организации

Общая интегрированная архитектура, охватывающая все системы организации, позволяет использовать везде одни и те же стандартные методы программирования с общими объектами и базами данных. Как следствие, происходит стандартизация процедур контроля и обеспечения безопасности, приносящая значительную выгоду на всех уровнях предприятия.

Согласованность рабочих процедур и отсутствие лишних беспокойств приводят к увеличению производительности. Уменьшается количество ошибок, и деятельность предприятия становится более безопасной. Кроме того, все эти улучшения со временем обеспечивают большую экономию и больший энтузиазм работников.

Стандартизация рабочих процедур и управления также означает, что для управления комбинированной системой требуется меньше персонала. Достаточно нанять нескольких квалифицированных экспертов, тем самым повысив эффективность работы и обеспечив дополнительное снижение затрат. 

Улучшение этики охраны труда

В ИСУЗ управление и обеспечение безопасности становятся взаимосвязанными, больше не являясь двумя непересекающимися аспектами, как раньше. Когда работники предприятия своими глазами увидят, каким образом контроль данных о рабочих процедурах помогает в охране труда, они и сами будут стремиться более активно соблюдать правила безопасности. Это означает, что свой вклад в охрану труда будет вносить не только системная архитектура, но и персонал. Таким образом, энтузиазм сотрудников будет способствовать инновациям и совершенствованию рабочих процедур.

Экономия за счет эффективного учета

Интегрированные функции контроля помогают в реализации ряда производственных задач. Они обеспечивают стабильное выполнение процедур добычи и работу промышленных зон, а встроенные механизмы защиты от сбоев позволяют этим аспектам функционировать независимо друг от друга. Универсальность платформы позволяет эффективно вести учет и выполнять задачи по добыче с более низкими затратами.

Тесная интеграция управления и безопасности делает систему более целостной и помогает уменьшить количество потенциальных точек отказа. Здесь мы снова видим, что становится возможным улучшение охраны труда и сокращение времени простоя. 

Оперативное информирование для всего предприятия

За счет взаимосвязанности аспектов производства все инженерные подразделения могут одновременно просматривать необходимую информацию как по безопасности, так и по рабочим процессам. Это является одним из главных преимуществ ИСУЗ: информация, поступающая в режиме реального времени, позволяет предотвращать предполагаемые проблемы, пока они не стали реальными. Встроенная в ИСУЗ автоматизация, работающая со скоростью порядка 1 мс, помогает реализовать динамичное и проактивное управление. 

О чем нужно помнить при разработке ИСУЗ

Внедряемая ИСУЗ должна создавать взаимосвязь между добычей и промышленными участками, но при этом поддерживать должную сегментацию, необходимую для обеспечения безопасности рабочей среды.

При проектировании следует учитывать требуемую отказоустойчивость, необходимый и имеющийся персонал, отраслевые нормы, а также цели и ожидания предприятия. Кроме того, ИСУЗ необходимо согласовывать с бизнес-политиками, касающимися оценки рисков, требований по добыче и корпоративных стандартов. Обязательно нужно продумать сетевые интерфейсы, защиту и резервное копирование данных.
В новом проекте также следует четко обозначить роли специалистов по мониторингу и управлению. 

Заключение

Будучи разработанной и развернутой в соответствии с требованиями имеющейся рабочей среды и стратегическими бизнес-задачами, ИСУЗ позволяет создать «Единое производство» и обеспечить выгоду во множестве аспектов: в плане безопасности, эффективности, экономии и прибыли, а также привлечения и удержания персонала. Такая система поможет справиться с текущими и будущими задачами, стоящими перед отраслью, ведь она сможет обслуживать и новые методы бурения (в том числе гидравлический разрыв пласта), равно как и обеспечивать соответствие новым нормативным требованиям.

ИСУЗ упрощает внутренние процедуры обеспечения безопасности и контроля, а унифицированная платформа мониторинга облегчает подготовку персонала. Ключевыми моментами здесь являются не только используемая для создания системы продукция, но и квалификация привлекаемых к созданию сторонних экспертов и разработчиков. Эксперты должны про-
анализировать имеющиеся системы на предмет устаревания и дать прогноз, какие трудности могут возникнуть при переходе на новые решения
(в некоторых случаях переход может осуществляться прямо в процессе текущей деятельности).

Такая подготовительная работа позволит создать решение ИСУЗ «под ключ» со всей необходимой проектной документацией и планом эффективного внедрения. В зависимости от потребностей предприятия и его бюджета новое решение может предусматривать подключение ИСУЗ к уже имеющимся системам, либо внедрение совершенно новой архитектуры, либо какие-то промежуточные варианты.

Вне зависимости от выбранного пути, главная задача – обеспечить контролируемое и пошаговое развертывание в целях минимизации простоев. Как только оно будет выполнено, преимущества ИСУЗ быстро станут очевидны.


1_1_3.png

Rockwell Automation, LLC

115054, РФ, г. Москва, Б. Строченовский пер., д. 22/25, оф. 202

Тел.: +7 (495) 956-14-50 (колл-центр), +7 (495) 956-04-64 (ресепшен)

www.rockwellautomation.ru



← Назад к списку


im - научные статьи.