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성공 사례

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TOTAL E&P, Trusted 솔루션으로 노후화 문제 극복

과제

  • 업그레이드된 제어 및 안전 시스템으로 운영 차질을 최소화하고, 무엇보다 안전한 방법으로 업그레이드 작업을 수행해야 했습니다.

솔루션

결과

  • 동시에 설치하고 정기적인 가동 중단 시간을 효과적으로 사용하여 생산에 미치는 영향 최소화
  • 원격 플랫폼 제어
  • 현장 전체에서 예비 부품, 유지보수 및 공급업체 공유
  • 안전 시스템 인프라 및 캐비닛 등 기존 장비 활용
  • HSE 안전상 후보로 지명

배경

TOTAL E&P UK Limited는 영국 대륙붕의 주요 오일 & 가스 사업자 중 하나로, 이 지역에 계속해서 집중적으로 투자하고 있습니다.

애버딘 본사에 750여 명의 인력을 두고 있는 이 회사의 포트폴리오에는 현재 운영 중인 Alwyn Area 현장, 고압/고온의 Elgin 및 Franklin 현장, St. Fergus 가스 터미널, 그리고 몇몇 휴업 현장이 포함됩니다.

Aberdeen 북동쪽으로 440km 떨어진 영국 대륙붕에 위치한 North Alwyn 산업 단지는 1987년 생산을 시작했습니다.

North Alwyn 산업 단지 남쪽으로 22km 지점의 Dunbar 플랫폼은 1994년부터 생산을 시작했으며, 다단계 파이프라인을 통해 오일 & 가스를 North Alwyn으로 수출합니다.

Dunbar는 최소한의 프로세스 시설과 시추용 유정탑 및 숙소가 있는 최소 시설 플랫폼입니다.North Alwyn 발전기에서 해저 케이블 두 개를 통해 전력을 공급 받습니다.

Alwyn Area는 매일 약 100,000배럴 상당의 오일을 생산합니다.

Total E&P UK Ltd.는 여러 노후화 문제로 인해 두 플랫폼 전체의 각종 시스템 업그레이드를 위한 엔지니어, 구성요소 및 지원 서비스를 로크웰 오토메이션에 요청했습니다. 대부분의 작업을 Dunbar 시설에서 맡았습니다.

과제

업그레이드에는비상 정지(ESD) 시스템 화재 및 가스(F&G) 안전 시스템, 프로세스 컨트롤 시스템(PCS) 및 진동 모니터링 시스템까지 여러 시스템이 포함되었습니다.

엔지니어들이 해야 할 주된 과제는 운영 차질을 최소화하면서 업그레이드된 제어 및 안전 시스템을 제공하되, 특히 안전한 방법으로 업그레이드해야 한다는 것이었습니다.

또한 작업을 완료할 수 있는 기간이 한정되어 있었고 업그레이드를 할 수 있는 기회는 두 번뿐이었습니다.

첫 번째 기회는 보통 여름철에 2주 또는 3주 정도 되는 정기 종료 기간이었고, 두 번째 기회는 운영을 종료하기 전에 가동 중인 구성요소와 인프라 요소를 동시에 교체하는 것이었습니다.

전반적으로, 기본 목표는 시스템 구성요소를 교체하여 오작동 트립과 주요 노후화 문제를 극복하면서 최소 2020년까지 예비 부품을 유지하고, 추후 North Alwyn에서 Dunbar를 원격으로 운영하기 위한 시설을 제공하고, 생산에 미치는 위험을 최소화하면서 비용 효율적인 업그레이드를 수행하고, 무엇보다 플랫폼, 담당자 또는 환경에 대한 위험 없이 업그레이드를 완료하는 것이었습니다.

이 최종 목표를 달성하는 것이 전체 프로젝트의 성공으로 간주되었으며, 로크웰 오토메이션의 엔지니어들은 안전보건상 수상 후보로 선정되었습니다.

솔루션

업그레이드를 위한 전략은 개별적이면서도 상호 배타적이지 않은 여러 단계로 구성되었습니다.PCS 시스템은 종료 전에 업그레이드되었고 생산 용량을 유지하기 위해 기존 시스템과 함께 설치되었습니다.

F&G 시스템 역시 종료 전에 업그레이드되었으며 ESD 솔루션은 종료 기간 중 새로 도입하는 다른 시스템과 함께 나란히 업그레이드되었습니다.

로크웰 오토메이션은 EPC 계약 업체로 선정되어 모든 장비 업체에 주문을 내고 모든 세부 엔지니어링의 완료, 모든 재료에 대한 제어 및 현장으로의 출하 조율, 업체 현장 설치 및 시운전 활동 감독, 하청 업체 관리를 책임졌습니다.

로크웰 오토메이션은 ESD와 F&G 시스템을 Trusted 삼중 모듈형 이중화(TMR) ESD 컨트롤러 하나, 그리고 Trusted TMR F&G 컨트롤러 하나로 업그레이드했습니다.

Trusted는 폴트 방지 제어 및 안전 시스템으로, 가장 엄격한 국제 안전 표준을 충족하도록 설계되었으며 장애를 일으킬 경우 공정의 수익성을 저해할 수 있는 제어 시스템의 무결성을 확보하는 데 도움이 됩니다.

높은 수준의 진단 기능, 경로 간 투표 기능을 적용하여 각 모듈의 처리 경로(슬라이스)를 세 배로 늘렸고, 그 결과 탁월한 안정성을 갖춘 폴트 방지 아키텍처가 탄생했습니다.

Trusted는 비-TMR 제어 시스템과 달리 시스템의 안전 무결성을 양보하지 않고도 사실상 100%의 가동시간을 달성합니다.

프로그래밍 가능한 안전 시스템이 받을 수 있는 가장 높은 등급인 TUV AK6 승인을 받았으며 러시아의 Gosstandart 및 NFPA72 승인도 받았습니다.

기존 시스템은 로크웰 오토메이션의 레거시 안전 시스템인 ICS 2000으로 구성됩니다.

Dunbar 시스템 업그레이드(DSU)를 통해 Trusted 프로세서로 프로세서 및 출력 하위 시스템을 대체했고, 엔지니어들은 사전에 대규모 계획과 위험 평가를 수행하여 통제된 온라인(생산을 계속 유지) 업그레이드 마이그레이션을 수행할 수 있었습니다.

로크웰 오토메이션의 EDS 수석 엔지니어인 Wullie Nicolson은 이렇게 말했습니다."이 작업은 구형 듀얼 ICS2000의 절반을 폐기하고 그 공간에 새로운 Trusted를 구축한 다음 입력 서브시스템을 구성하여 기존 시스템과 새 시스템에서 동시에 입력 데이터를 사용할 수 있도록 하는 것이었습니다. 이렇게 함으로써 엔지니어들은 출력을 새 시스템으로 전송하기 전에 공정 로직과 출력 상태를 확인할 수 있었습니다."

그 다음 구형 시스템에서 새 시스템으로 통제된 환경에서 출력을 마이그레이션하는 작업이 진행되었습니다.

Nicolson은 "성공의 열쇠는 TOTAL 운영 담당자들과 우리 사이에 정보의 흐름을 유지한 것이었다.이렇게 해서 운영자는 항상 무엇이 마이그레이션되었는지, 어느 시스템이 각 장비를 제어하는지를 알 수 있었다.우리와 TOTAL은 원활한 관계를 유지했고 그것이 큰 차이를 만들어냈다"고 말했습니다.

결과

TOTAL E&P의 E&I 프로젝트 관리자 Derek Thomson은 "TOTAL 관점에서 가장 중요한 측면 중 하나는 안전이었다. 많은 운영 통계 지표가 안전에 관한 것인데, 이 프로젝트는 안전 측면에서 탁월한 성과를 거두었다.로크웰 오토메이션 엔지니어들은 플랫폼에 도착한 직후부터 바로 안전 문화에 동화되었다"고 말했습니다.

새로운 설비가 가진 잠재력 중 하나는 Alwyn에서 Dunbar의 각종 요소를 제어할 수 있는 기능입니다.

구형 시스템은 이 기능을 수용하도록 설계되었지만 이 기능이 사용된 적은 없습니다. 그러나 추후 사용 가능성을 구상하고 있습니다.

Thomson은 "주 목적은 신뢰성이었다. 현재 로크웰 오토메이션과 업그레이드 프로젝트의 2단계에 착수 중이며 관계를 더욱 공고히 하고 있다.지금까지 로크웰 오토메이션과의 작업은 대단히 만족스럽다"고 설명했습니다.

로크웰 오토메이션의 EPC 사업 관리자인 Adam Howard는"기존 공급업체들과의 치열한 경쟁 끝에 이 프로젝트를 수주했다.기술, 긍정적이고 선제적인 접근 방식, 그리고 혁신적인 위험/보상 접근 방식을 결합한 것이 이번 사업을 수주한 비결이라고 생각한다"고 말했습니다.

위에서 언급한 결과는 Total E&P가 로크웰 오토메이션의 제품과 서비스를 타 제품과 함께 사용하여 얻은 결과입니다.구체적인 결과는 고객마다 다를 수 있습니다.

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