Leonardo sceglie il sistema DCS PlantPAx , per un’applicazione a bordo di LNG - una singola piattaforma per un controllo totale

Contesto

Al centro del progetto due navi gasiere, la LNG Portovenere e la LNG Lerici, destinate al trasporto di gas liquefatto. Realizzate nel 1997 da Fincantieri e giunte alla loro mezza vita, le navi sono state oggetto, per volontà del loro armatore e con l’ausilio del gestore, la società belga EXMAR Ship Management, di un’importante e completa opera di rinnovo che ne dovrebbe allungare il ciclo vitale di almeno 15 anni.

Oltre al revamping di caldaie, pompe e turbine, il progetto ha previsto anche l’ammodernamento di tutti i sistemi di controllo, da quello centrale a quelli delle turbine e delle turbopompe. La progettazione e la messa in opera del nuovo sistema di automazione è stata affidata alla divisione Sistemi per la Sicurezza e Informazioni dell’azienda italiana Leonardo, una società  high-tech globale, nonché uno dei principali attori nei settori Aerospazio, Difesa e Sicurezza, leader nella progettazione e fornitura di sistemi di sicurezza e sicurezza di processo ad alta integrità.

Sulla base della conoscenza approfondita delle soluzioni Rockwell Automation e di una collaborazione di lunga data con il suo team, Leonardo ha scelto di optare per lo sviluppo di una nuova infrastruttura controllata dal DCS PlantPAx®.

La sfida

Destinate al trasporto di gas liquefatto, le navi, che hanno una capienza di 65.000 metri cubi cadauna, sono state oggetto di un’ importante opera di refitting che ha coinvolto Leonardo per la parte di controllo dell’automazione, così come per la sensoristica e la strumentazione di campo.

 Al momento della costruzione, sia la LNG Portovenere che la LNG Lerici erano state dotate di un sistema Bailey Infi 90, in voga a quel tempo e che, a termine della sua vita utile,  diventato un sistema legacy, veniva manutenuto dal reparto service di Leonardo. Al centro del progetto affidato a Leonardo, la volontà di sostituire il sistema legacy con uno moderno, altamente performante.

Oltre al sistema centrale, già di per sé sfidante poiché rappresenta il cuore di queste navi ed è ciò che permette loro di viaggiare, a Leonardo è stato anche appaltato il rimodernamento dell’automazione delle turbopompe e turbine, fino a quel momento gestita tramite sistemi a se stanti. A ciò si aggiungeva anche la necessità di provvedere alla sostituzione di tutta la strumentazione di campo, in obsolescenza e a rischio di imminente avaria, viste le difficili condizioni in cui operano queste navi. 

La sfida maggiore tuttavia era rappresentata dal rispetto delle finestre temporali concesse dall’armatore. Per ben comprensibili ragioni di tipo economico, i tempi di fermo dovevano essere ridotti al minimo. Ciò avrebbe richiesto un perfetto coordinamento con gli altri appaltatori, al fine di poter procedere con l’installazione dell’hardware e del software in parallelo al revamping di caldaie, turbine, pompe o altro e quindi poter ridurre al minimo la fase successiva, quella della cosiddetta messa in servizio.

Era altresì necessario tenere conto che nei tempi dati dovevano rientrare anche le attività di collaudo interno, così come quelle condotte alla presenza degli enti certificatori, poiché si tratta di navi a doppio registro: nello specifico, il RINA – Registro Italiano Navale-  e l’ABS – American Bureau of Shipping.

“In questo contesto con così tante variabili e con scadenze così rigide, la scelta della soluzione e del partner più adeguati rappresentavano un fattore chiave. Se da una parte avevamo tempi ristretti, dall’altra desideravamo cogliere l’occasione di queste grandi opere per offrire al nostro cliente una soluzione che fosse decisamente migliorativa rispetto al passato e che ci permettesse possibili sviluppi futuri. Dovevamo propendere verso una soluzione che non ci riservasse sorprese di nessun genere, che conoscevamo molto bene e che soddisfacesse i requisiti di modernità, scalabilità e flessibilità che ci eravamo prefissati. Volevamo anche un sistema che alle performance elevate associasse la gestione della sicurezza funzionale e, inoltre, che fosse semplice da implementare nella sua parte hardware così come nel software, consentendo così una migrazione fluida dal sistema legacy al nuovo. Non potevamo poi trascurare che trovare un partner in grado di mettere in campo una comprovata expertise su tre mercati diversi - navale, processo oil&gas e energy - e soprattutto che avesse la capacità di mettere a fattor comune queste competenze verticali, sarebbe stato un enorme vantaggio sotto tutti i punti di vista. ” afferma Stefano Baccelliere Homeland Security & Critical Infrastructure LoB / Project Manager di Leonardo.

La soluzione

A fronte di tutto ciò, la scelta di Leonardo è caduta su Rockwell Automation e sul DCS moderno PlantPAx, poiché entrambi rispondevano a tutti i requisiti.

Il DCS PlantPAx ha permesso di uniformare tutti i sistemi di controllo in un’unica piattaforma.  Attraverso il DCS di Rockwell Automation, oggi viene infatti gestito il sistema di controllo centrale delle navi - AIS Automated Integrated System - così come quelli delle turbine e delle turbopompe. Le soluzioni hardware, parte del sistema PlantPAx, già ben note ai tecnici di Leonardo, hanno permesso di portare a termine una migrazione che non ha reso necessario scablare il campo. Inoltre, in collaborazione con il team di Rockwell Automation, è stato creato a terra un mock up identico alla soluzione software destinata a bordo della nave: ciò ha permesso di eseguire dei test funzionali molto approfonditi per verificare che il funzionamento fosse identico al precedente e quindi di studiare con gli esperti di Rockwell Automation possibili soluzioni migliorative e nuove funzionalità.

Questa fase di collaudo a terra è stata fondamentale poiché ha consentito di arrivare alla fase di messa in servizio con il software di bordo praticamente pronto,  e di superare la difficoltà di operare con due navi che si trovavano in due cantieri diversi. Per la LNG Portovenere la messa in servizio è datata  gennaio 2016 presso i cantieri navali Navantia a Ferrol in Spagna, mentre la messa in servizio del software della LNG Lerici è avvenuta nel 2018 presso i cantieri Keppel di Singapore.

 La scelta di PlantPAx ha anche permesso alle navi di includere il sistema di shut down di emergenza per la sicurezza funzionale. E’ stato inoltre installato un sistema di remote service con linea internet via satellite, che garantisce un customer support continuo anche durante la navigazione e che consente a Leonardo di offrire, dalla propria sede, assistenza continua all’esercizio per gli operatori e supporto alla ricerca guasti per il personale di manutenzione.

Risultati

“Oggi le navi sono dotate di un sistema moderno e più performante di quello precedente con tutti i vantaggi che ne derivano.  Anche il consumo energetico è stato ridotto, grazie al  sistema di controllo di nuova generazione. Con il DCS Plant Pax, in pratica, abbiamo potuto godere di un doppio vantaggio: oltre ad essere passati da un sistema legacy a uno moderno, oggi abbiamo un sistema unico anziché tre separati, con  incremento di performance e velocità.”  continua Baccelliere.

L’aver uniformato tutti i sistemi in una singola piattaforma, si traduce anche nell’avere un unico sistema di supervisione e controllo, che in questo caso è  basato su FactoryTalk® View SE, una soluzione certamente più rapida nei tempi di refresh delle pagine grafiche e maggiormente intuitiva per gli operatori. Dal punto di vista dell’assistenza e  manutenzione, le navi sono state dotate di un sistema di remote service tramite collegamento internet via satellite; in questo modo gli operatori possono contare su un’assistenza continua. Inoltre, un ulteriore vantaggio è rappresentato dal fatto che, qualora si rendesse necessario reperire parti di ricambio, un’azienda come Rockwell Automation può garantire la disponibilità di pezzi nei diversi paesi nei quali la nave attracca. Questo soprattutto alla luce del cambiamento di area operativa di queste navi che sono passate dall’operare nel bacino mediterraneo al Far East e, in particolare, tra Cina e Indonesia.

“Abbiamo scelto un sistema aperto come PlantPAx che offre notevoli possibilità di fornire al cliente ulteriori funzionalità e Rockwell Automation, con la quale da oltre dieci anni sviluppiamo progetti di successo e la cui missione aziendale è continuare a investire in R&D per migliorare il livello di servizio al cliente. Tutti questi fattori sono il preludio di ulteriori sviluppi  su questo specifico progetto e collaborazioni future su altri clienti.” conclude Baccelliere.