コロンビア･パイプライン･グループは99.5%の信頼性を達成

背景

米国の石油&ガス業界の変化は、送電会社にシステムの最適化、柔軟性の追加、そして変動する産業環境への迅速な対応を求める圧力をかけることになりました。業界の多くの企業は変化に苦労していますが、他の企業は新しいテクノロジを適用することをもっと前向きに考えています。

コロンビア･パイプライン･グループ(CPG)は、最近、信頼性を向上させ、生産データに対するより良い洞察を得て、メンテナンスを容易にするために最新の分散制御システム(DCS)を実装することによってその運用環境を最新化しました。

同社は1年間で約230万ドルのメンテナンスコストを削減したため、ガス送電会社は100%の容量で稼働しながら99%以上の信頼性を達成できることがわかりました。
 

課題

CPGは16の州のお客様にサービスを提供し、湾岸から北東へ15,000マイル近くの天然ガスパイプラインを運行しています。

2009年以前は、送電会社は、馬力ユニットの故障の場合に利用可能な20%の容量を残しました。同社は2009年に生産量を100%に増やしたときに、他の方法で生産が停止して契約上の義務に悪影響を及ぼさないようにするために信頼性を高める必要がありました。

同社は、コンプレッサステーションでパイプラインを追加するか、馬力の冗長性を高める必要がありました。

また、システムをより効果的に維持するために、生産データへのより良い洞察を得て、長期的にコストを管理する必要もありました。既存の共通点のない自家製制御システムは、維持するのがますます困難で費用がかかるようになりました。

CPGは社内のSCADAシステムを使用していましたが、サポート方法を知っている人は1人だけで、交換部品を見つけるのが困難になっていました。既存のサプライヤは、新しいメンテナンススタッフのための良いトレーニングプログラムを持っていませんでした。現在の従業員は、そのシステム専門知識を持った状態で引退しました。

さらに、既存のシステムでは、積極的は運用の最適化や、企業レベルのデータウェアハウスへの簡単な統合に必要となる情報管理ができませんでした。

セキュアなユーザアクセスと認証システムがないため、情報セキュリティも危険にさらされています。
 

ソリューション

既存のシステムは持続可能ではなく、追加のパイプラインを追加するためのコストは法外なものでした。CPGの管理部門は同社の長期的なニーズを評価し、パイプライン全体の制御システムを最新化するための5ヵ年計画を開発しました。

チームは、冗長性を追加して信頼性を高め、ステーションと役員室の間の情報共有を可能にし、長期メンテナンスを簡単にするために、すべてのパイプラインにわたって1つのシステムで標準化することを決定しました。CPGは、5年間で、100%の容量で100%の信頼性を達成するという目標を設定しました。

オプションを徹底的に検討した後、CPGエンジニアリングチームはロックウェル･オートメーションの仮想化されたPlantPAx^®分散制御システム(DCS)で標準化することを決定しました。高可用性の最新のDCSは、 施設の多くの情報を役員レベルにまで共有し、リモートアクセスが可能で、セキュリティが向上しました。

コロンビア･パイプライン･グループのオートメーションおよび電気工学マネージャであるブライアン･スローン氏は次のように述べています。「私たちは16の州にまたがる制御システム全体を最新化することを検討していましたが、同時に複数の連絡先を管理することは望んでいませんでした。プロセス全体を通してロックウェル･オートメーションの1人の担当者と直接作業することで、複雑なプロジェクトへの取り組みが容易になりました。」

CPGチームは、信頼性の高い送電のために必要な圧力を満たすために設置面積全体の戦略的ポイントに冗長馬力を設置しました。

プログラマブル･オートメーション･コントローラ(PAC)制御エンジンの機能。オペレータは冗長ヒューマン･マシン･インターフェイス(HMI)を介して個別のエンジンの稼動を管理し、すべてのエンジンPACはメイン･コンプレッサ･ステーションの制御パネルに接続されています。

Allen-Bradley^®の技術は施設全体に使用されます。IntelliCENTER^®テクノロジを搭載したCENTERLINE^®モータ･コントロール･センタ(MCC)は、コンプレッサステーションとエンジンユニットの補助機能をサポートしています。

ネットワーク接続されたMCCは、既存のシステム内のコントローラに簡単に統合できます。MCC内のモータ制御コンポーネントには、PowerFlex^® ACドライブ、SMC^™ Flexソフトスタータ、PowerMonitor^™ 5000エネルギーモニタ、およびE3 Plus^™電子過負荷リレーがあります。

分散制御システムを設計する際に、CPGチームはセキュリティ、データ分析、およびシステム管理に必要なすべてのアプリケーションを処理するために、各ステーションに物理的に可能な数よりも多くのサーバが必要になることを認識しました。

チームは、PlantPAx選択ガイドと仮想化されたオートメーションシステムを適用するためのベストプラクティスを使用して、仮想サーバを導入することを決定しました。

ロックウェル･オートメーションのチームは、Encompass^™ Product Partnerであるストラタス･テクノロジー社から高可用性の仮想サーバを導入しました。

ストラタス社のサーバによって、ハードウェアの物理的なスペースが削減し、新しいアプリケーションごとにハードウェアを調達する必要がなくなり、ハードウェアエラーによるダウンタイムの可能性が減少しました。

各仮想サーバでは、Historian、View Machine Edition、View Site Edition、AssetCentre、およびViewPointソフトウェアを含む複数のRockwell Software^® FactoryTalk^®アプリケーションが稼動します。

ViewPointソフトウェアによって、CPGオペレータはウェブブラウザを使用してどこからでもHMIアプリケーションにアクセスして、発生した問題に対してリアルタイムで意思決定を下すことができるようになります。Historianソフトウェアと組み合わせることで、システムの視覚化機能により、即時と将来のアクセスのためのモニタ、レポート、データ記録が可能になります。

さらに、Historianプラットフォームは企業レベルのOSIsoft PIデータ･ウェアハウス･システムと緊密に統合されているため、運用データの可視性と可用性がさらに向上します。

情報対応システムは、エンジンからメイン制御パネルまで、MCCからPACまで、1台のコンプレッサステーションから他へ、およびステーションから役員室まで、データを簡単に流せるようにEtherNet/IP^™上で動作します。

Allen-BradleyのStratix^™産業用イーサネットスイッチは、セキュアでリアルタイムの情報共有を管理します。

CPGエンジニアリングチームは、現場での変化管理や、ユーザアクセスの制御のためにAssetCentreソフトウェアを導入しました。

CPGチームはAssetCentreソフトウェア内で認証パラメータを設定して、他のFactoryTalkアプリケーションを使用するときにユーザごとに付与される権限と能力を管理します。

また、AssetCentreアプリケーションは、セキュリティの強化と将来の参照のためにユーザの操作を追跡して記録します。

システムは情報対応であるため、CPG Enterprise Analyticsチームは予知保全を向上するためにステーションの運用に関してレポートを開発できます。

交換用部品が必要になったときに、エンジニアリングチームは地元のサプライヤから既製品を簡単に購入できます。
 

結果

2015年の初めまでに、CPGチームは99.5%の信頼性を達成できました。

ロックウェル･オートメーションの1つの連絡先と作業を行ない、仮想化された制御システムを40のコンプレッサステーションに導入し、さらに52以上のステーションに冗長性アップグレードを展開する計画を立てています。

チームは、同じシステムを使用して新しいコンプレッサステーションを設計でき、さらなるアップグレードの実施が必要になるまでに企業規模のシステムが少なくとも10年間稼動することを期待しています。

システムに冗長性を追加されたことで、同社は契約上の義務を果たし、それを超えて改善し、特定のデータに基づいて事業を変更することができます。

スローン氏は次のように述べています。「私たちは、本社からも含めて、どこからでもアクセスできるリアルタイムと過去の運用データに基づいて、知識に基づいた決定を下しています。その結果、会社の収益性を大幅に向上させることができました。」

エンジンの運用に関する新しい洞察に基づいて、CPGのエンジニアリングチームはより積極的かつ継続的な予防保守を実施します。そしてそれはすぐに結果をもたらします。

同社は、2014年のメンテナンスとダウンタイムの削減により約230万ドルを節約できました。

上記の結果は、コロンビア･パイプライン･グループ(CPG)がロックウェル･オートメーションの製品およびサービスを他の製品と共に使用したことに基づいています。特定の結果は、お客様によって異なる場合があります。

Allen-Bradley, CENTERLINE, E3 Plus, Encompass, FactoryTalk, IntelliCENTER, PartnerNetwork, PlantPAx, PowerFlex, PowerMonitor, Rockwell Software, SMC, およびStratixは、Rockwell Automation Inc.の商標です。
EtherNet/IPはODVA Inc.の商標です。