Subsea विद्युत वितरण ड्राइंग के पास

सविन वैटलैंड द्वारा, एबीबी17 जून 2019

सीफ्लोर पर तेल और गैस उत्पादन सुविधाओं को स्थानांतरित करने के लिए सब्सिडी बिजली वितरण

3,000 मीटर की गहराई तक बिजली वितरण जल्द ही एक वास्तविकता होगी। इस गर्मी में, एक पूर्ण-पैमाने पर प्रोटोटाइप 3,000 घंटे का परीक्षण होगा। उसके बाद, यह मानते हुए कि सभी योजनाबद्ध हैं, यह वाणिज्यिक लॉन्च के लिए समय होगा, संभवतः दुनिया भर में उत्पादन सुविधाओं के लिए दूरगामी प्रभाव के साथ। यह अंत में पूरे टॉपसाइड प्रोडक्शन प्लेटफॉर्म को अतीत से मेमोरी बना सकता है।

अपतटीय प्रतिष्ठानों में बिजली वितरण बुनियादी ढांचे के लिए एक नया डिजाइन वर्तमान में नॉर्वे में आकार ले रहा है। यहां, एबीबी और भागीदारों का एक समूह 3,000 मीटर तक की गहराई पर समुद्र के तल पर बैठने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरण विकसित कर रहा है, जो रखरखाव के बिना 30 साल तक काम कर रहा है। उप-बिजली वितरण प्रणाली 100 मेगावाट (MW) तक प्रदान कर सकती है और 600 किलोमीटर तक की दूरी पर आपूर्ति की जा सकती है। संयुक्त उद्योग परियोजना (JIP) ABB और इक्विनोर के बीच अपने सहयोगियों, कुल और शेवरॉन के बीच एक सहयोगी उपक्रम है।

परियोजना का लक्ष्य नई अपतटीय स्थापनाओं के लिए वसूली दरों में सुधार करना और पारंपरिक प्लेटफार्मों और अस्थायी उत्पादन प्रणालियों के बजाय उन्नत मॉड्यूलर उप-स्थापना प्रतिष्ठानों का उपयोग करके मौजूदा परिसंपत्तियों के जीवन का विस्तार करना है।

परियोजना के बीज 2013 में बोए गए थे, जब एबीबी को उत्तरी सागर के नॉर्वेजियन क्षेत्र में असगार्ड क्षेत्र में वसूली दर में सुधार करने का काम सौंपा गया था। ऑपरेटर, इक्विनोर, ने पाया था कि कुएं के अंदर का दबाव खतरनाक दर से गिर रहा था, हालांकि शेष भंडार काफी थे। एबीबी ने कृत्रिम बूस्ट के लिए उप-गैस संपीड़न उपकरण के लिए अपनी तरह की पहली शक्ति प्रदान की।

सीबेड पर किसी भी बिजली वितरण की अनुपस्थिति में, प्रत्येक पंप और कंप्रेसर में शुरू में एक केबल एक अस्थायी उत्पादन प्लेटफ़ॉर्म पर वापस बंधी थी। इस मुद्दे को बाद में संबोधित किया गया था, और सभी प्रक्रिया उपकरण अब सीबेड पर स्थित हैं, जो मॉड्यूलर बिजली वितरण के साथ एक एकल केबल द्वारा संचालित है।

नई अवधारणा विकसित हुई
इस अवधारणा को और विकसित करने के लिए JIP का गठन किया गया था। सीबेड पर बिजली वितरण के बुनियादी ढांचे के साथ, भविष्य के अपतटीय उत्पादन में महत्वपूर्ण लागत और सुरक्षा लाभ की पेशकश करने वाले किसी भी शीर्ष या अस्थायी उत्पादन प्रणाली की आवश्यकता नहीं हो सकती है। प्रत्येक लोड के लिए एक के बजाय एक एकल केबल के साथ बिजली की आपूर्ति की जाएगी। मध्यम वोल्टेज वितरण, बिजली रूपांतरण, स्वचालन और सहायक बिजली के लिए सभी उपकरण उप-बाड़ों में फिट किए जाएंगे। सीफ्लोर पर एक मॉड्यूलर बिजली वितरण प्रणाली पंप, कंप्रेशर्स और अन्य प्रोसेस प्लांट को चलाएगी।

संभावित बचत काफी है। आठ अलग-अलग भारों के साथ एक परियोजना में, जैसे कि पंप या कम्प्रेसर, कैपेक्स की बचत लगभग $ 500 मिलियन हो सकती है। दक्षता में काफी सुधार होगा, क्योंकि लोड अच्छी तरह से करीब हैं। 30 साल के जीवनकाल में कैपेक्स और ओपेक्स पर 30% से अधिक बचत करना संभव है।

आगे के विकास के साथ, अवधारणा अंत में एक स्वायत्त उप-कारखाने में परिणामी हो सकती है, बुद्धिमान रिमोट और मानवरहित संचालन को सक्षम करने के लिए डिजिटल समाधान का उपयोग कर। इससे कैपेक्स और ओपेक्स में कमी आएगी, जबकि रिकवरी दर में वृद्धि, सुरक्षा में सुधार, विश्वसनीयता में वृद्धि, उत्पादकता में वृद्धि और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करना। बिजली की आपूर्ति 600 किलोमीटर तक की दूरी पर की जा सकती है। इस अवधारणा का उपयोग करते हुए, व्यावहारिक रूप से दुनिया के सभी ज्ञात संसाधनों तक पहुंचा जा सकता है।

(छवि: एबीबी)

एक तकनीकी चुनौती
जबकि समुद्र के तल पर बिजली वितरण उपकरण रखने के लिए एक मजबूत व्यवसाय का मामला है, यह एक तकनीकी समाधान होने के समान नहीं है। एक पूर्ण प्रोटोटाइप परीक्षण के प्रक्षेपण के लिए कई बाधाओं को पार करना पड़ा। बिजली की आपूर्ति के बुनियादी ढांचे को डिजाइन करना जो 30 साल के लिए 3,000 मीटर की गहराई पर काम कर सकता है, का मतलब काफी तकनीकी चुनौतियां हैं, क्योंकि परिचालन की स्थिति बेहद कठोर और विश्वसनीयता की आवश्यकताएं हैं। इस तरह का कुछ भी पहले कभी नहीं किया गया है, और रास्ते में कई नई अंतर्दृष्टि प्राप्त हुई हैं।

इस प्रणाली में एक सबसिआ नियंत्रण प्रणाली और कम वोल्टेज वितरण, उप माध्यम मध्यम वोल्टेज स्विचगियर, और उप माध्यम मध्यम वोल्टेज चर गति ड्राइव शामिल हैं। परियोजना की शुरुआत में, इस उपकरण के अधिकांश मौजूद नहीं थे। जब 2017 में पहली बार उथले पानी का परीक्षण किया गया था, तो यह पहली बार था कि एक मध्यम वोल्टेज चर गति ड्राइव कभी पानी के नीचे संचालित किया गया था।

इस ग्रीष्मकाल में उथले पानी में 3,000-घंटे के परीक्षण की शुरुआत पूर्ण पैमाने के प्रोटोटाइप - मध्यम वोल्टेज स्विचगियर, नियंत्रण और कम वोल्टेज वितरण उपकरण और दो समानांतर चर गति ड्राइव (वीएसडी) के साथ होगी। पहली व्यावसायिक प्रणाली 2023 तक चालू होने की उम्मीद है।

लंबे समय तक परीक्षण
2017 के उथले पानी के परीक्षण के बाद से, घटकों को सत्यापित, पुन: डिज़ाइन और अनुकूलित किया गया है। घटक स्तर पर दीर्घकालिक परीक्षण जारी है।

पर्यावरणीय विकास और परीक्षण के दौरान एक महत्वपूर्ण चुनौती सटीक परिस्थितियों को पकड़ना था जो एक परीक्षण विचलन, उपकरण के व्यवहार या घटक मूल्य में बदलाव का कारण बनेगी, खासकर जब ये विचलन रुक-रुक कर और परीक्षण स्थितियों की सबसे कठोर परिस्थितियों में स्पष्ट थे। यह काम अक्सर विशेषज्ञ परीक्षण सुविधाओं में किया जाता था।

सभी घटक मौजूदा उपकरणों पर आधारित हैं, जो कि उप-संचालन के लिए अनुकूलित हैं। परियोजना का उद्देश्य उप-प्रसंस्करण में उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट वोल्टेज और बिजली रेटिंग के साथ काम करने के लिए बुनियादी भवन ब्लॉकों को अर्हता प्राप्त करना है, साथ ही साथ बहुत ही मांग वाले उप-परिस्थितियों में काम करना है। सभी घटकों को एपीआई 17 एफ का परीक्षण किया जाता है। इसमें तापमान, कंपन और दबाव के साथ-साथ त्वरित जीवनकाल परीक्षण शामिल हैं।

परियोजना गतिविधियाँ DNV RP-A203 प्रक्रिया में परिभाषित सिफारिशों और प्रौद्योगिकी तत्परता स्तर (TRL) का अनुसरण करती हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण प्रदान करता है कि प्रौद्योगिकी निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर मज़बूती से कार्य करेगी। पूर्ण पैमाने पर प्रोटोटाइप परीक्षण की प्रगति का मतलब है कि परियोजना अब TRL3 से TRL4 की ओर बढ़ रही है।

टॉपसाइड उपकरणों के लिए मौजूदा आवश्यकताएं आम तौर पर लागू होती हैं, साथ ही साथ सबीसा प्रोडक्शन कंट्रोल सिस्टम के लिए एपीआई 17 एफ स्टैंडर्ड। इन मानकों और विधियों का उपयोग करते हुए, परियोजना ने मजबूत और लागत प्रभावी बिजली वितरण और उप-उपयोग के लिए रूपांतरण को सक्षम करने के लिए पैकेजिंग प्रौद्योगिकियों का विकास किया है। लक्ष्य यह सुनिश्चित करने के लिए उद्योग प्रदान करना है कि यह तकनीक उपयोग के लिए तैयार है।

शक्तिशाली नियंत्रक
जबकि नियंत्रण प्रणाली मौजूदा उत्पादों पर आधारित है, प्रौद्योगिकी को काफी उन्नत और संशोधित किया जाना था। सिस्टम को पूरी तरह से नए संलग्नक डिजाइन की भी आवश्यकता थी। हालांकि अच्छी तरह से नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए पहले से ही उप-इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल हैं, यहां डिज़ाइन किए गए नियंत्रण प्रणाली मौजूदा समाधानों की तुलना में अधिक उन्नत कार्यक्षमता प्रदान करेंगे। यह प्रणाली आज किसी भी अत्याधुनिक प्रणाली की तुलना में बहुत अधिक शक्तिशाली है, जिसका उपयोग उप-व्यवस्था के लिए किया जाता है।

Subsea VSDs को समुद्री जल इंजेक्शन, बूस्टिंग और संपीड़न अनुप्रयोगों के लिए उप-पंप और कंप्रेशर्स की गति और नियंत्रण को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वे नैदानिक डेटा प्राप्त करने के लिए भी महत्वपूर्ण हैं। वीएसडी से डिवाइस डेटा एकत्र करने के लिए वास्तविक उपकरणों की तुलना में यह अक्सर अधिक उपयोगी होता है। यह डिवाइस व्यवहार की भविष्यवाणी करने, ऑपरेशन का अनुकूलन करने और प्रदर्शन संकेतकों को ट्रैक करने, लचीलापन बनाने में मदद करता है।

परियोजना अब अपने अंतिम चरण में है। जैसे-जैसे पूर्ण पैमाने के प्रोटोटाइप की उथले पानी की परीक्षा शुरू होती है, उद्योग एक नए युग की ओर देख सकता है, जिसमें सब-इंस्टॉलेशन सबसे ऊपर के प्लेटफॉर्म की जगह लेता है, उत्पादन और उत्पादन से जुड़े जोखिमों को काफी कम करता है।


लेखक
सविन वटलैंड, एबीबी में उपाध्यक्ष उप-प्रौद्योगिकी कार्यक्रम

Categories: उपकरण, प्रौद्योगिकी