基于HART技术的先进通讯功能和自诊断功能，从今年起挪威StatoilHydro及其合作伙伴开始向英国高效地输送天然气。
每逢冬季来袭，你需要有足够的节能来抵御寒冷，热能用的燃料最好是可靠充足且燃烧相对清洁的。今年在英国的用户可以使用一种新的燃料来取暖，这些燃料是从Ormen Lange油气田穿过挪威海底来到用户的家中的天然气和凝析油。未来几年这种燃料可以用来热茶、烹调食物、家庭取暖、发电及其他用途。
这些燃料之所以可以实现多种用途，部分归功于HART总线技术。Erling Ramberg是挪威StatoilHydro石油公司的首席自动化工程师。该公司设计建造了一座岸上油气处理设施，将处理过的天然气和凝析油运往英国。他指出建造此设施的目的是尽可能提高效率，因此HART变送器和阀门的使用被考虑了进来。
“首先要考虑工厂的大小与其在岛上的位置，我们要严格控制员工的数量，不要超出所需的额度”，他表示。
由于使用了先进的HART技术，这个位于Ormen Lange的工厂被命名为“2007HART工厂”。这项国际性的荣誉是为表彰终端用户公司灵活应用HART技术而颁发的。获奖者通常是
“建立该工厂是因为考虑到其长远发展和其基于HART总线在智能现场设备领域里可以跨接设备的能力”，HART通讯基金会执行董事Ron Helson说道，“在可降低维护成本和提升工厂可靠性的预测性维护策略方面，它非常具有前瞻性。”
油井和泵站安放在1000米深的海底（汽车用来对比设备的大小）。来源：StatoiHydro
源自寒冷黑暗的大海
Ormen Lange是一个靠近挪威海岸的天然油气田，十年前由StatoilHydro的一家母公司发现。这是个长40公里，宽8公里的油气田已探明的油气存储总量达4千亿立方米，足以满足未来40年整个英国天然气需求量的20%。
但Ormen Lange的开发相对来说不是那么简单，这片油气田埋藏于海平面下3000米的一段不平整的海床下，油层表面还浮有800到1100米深的海水。距挪威海岸约120千米，该位置的自然条件有些极端。一年中多数时间其温度都低于华氏和摄氏的零点，该片海域还经常受风暴的侵扰，水下洋流也很活跃。
五家公司参与了这项将油气从洋底抽出并输送到英国人家中的工程，它们是：海德鲁、壳牌、埃克森美孚、Petoro和Dong。但没有一家公司在该工程中所占的份额多于1/3，其中海德鲁负责开发，而壳牌负责岸上工厂的处理运作。
该项工程在4个海床板块上散布了24座海底油井，这些油井输出的原油通过管道输送到120公里以外位于挪威西海岸Aukra岛的Nyhamna工厂。在那里原油经过处理后经过1200千米长的海底管道运往英国。
Ramberg指出直接将原油抽到岸上进行处理不会有什么技术困难，原因是在岸上进行处理时我们在其中加入了乙二醇（MEG）来保持其流动性。“我们将MEG流体从油井中抽出，将其注入到管道中并同天然气一起传送到海岸上，以防其冻结。”当到达岸上后，MEG被重新利用，原油经处理后运往英国。
加工工厂从油井获取天然气然后把它输送给1200公里以外的英国客户。来源：StatoiHydro
面对挑战
在建造工厂时，海德鲁公司遇到了一些困难，其中主要是位置遥远、严酷的气候和工厂的规模。在最终建造时，这座岸上工厂占地面积约为1平方公里包括一个主控制室和10个分站。“这座工厂十分庞大”，Ramberg说道。
建设工厂时最主要考虑的是对其绝对可靠运行的需要，没有人希望由于隔海相望的工厂产生了问题而使位于英国的用户打开取暖器时没有任何反应。公司也同样希望用最少的人力最高效率的完成任务。
Ramberg回顾了当时进行技术甄选过程，设计师们知道在有约束的条件下预诊断功能尤为重要。在这种功能帮助下，阀门或其他组件的状态都可以进行校准，维护也可以在需要时进行。阀门无须过早更换，也就避免了不必要的浪费，更不会因更换过晚而影响正常运作。
使用诊断信息的好处还有很多，正确的信息可以帮助分辨产生问题的根源。这样或许可以通过远程遥控手段解决问题，也就意味着操作人员直接接触恶劣的天气和危险环境的次数减少了。还有，随着时间的推移数据采集积累也可以排除一些故障，因为导致故障的根源被发现了可以进行及时的修复。
鉴于各种通信方式的优势，公司最后选定了HART通信技术来传送设备的诊断信息。完工后的工厂中共含有1400台挂接到总线上的HART现场设备。其中350台为阀门定位器，其余多数为变送器。一部分传统的4~20mA防震阀连接到HART多路复用器上，以便其数据可以转换成可供交换的数
控制部分交给了ABB公司来完成，在分站中有处理本地设备和工厂控制器的接口设备。考虑到对于可靠性的需要，在工厂的配置中加入了不常使用的冗余设备和智能设备等。如：该工厂可提供可视电话会议的功能，让来自于全世界的专家能在虚拟的环境中讨论解决问题的方法。
经过工厂处理之后，原油就将运往远在1200公里外的英国终点站—Easington。Ramberg感叹道“我想这段管道是至今为止处于海底最长的输油管道，它实在是太长了。”
Nyyhamna的操作工在一年的大部分时间里，都要应付恶劣的天气条件。来源：StatoiHydro
开始运转
他指出工厂开始运转前需要一个过程，在达到全额生产能力前可能要花费数月的时间。“运转过程耗时数星期，但是真正的开始是在油井阀门开启的时候，也就是今年的9月13号。”
Ramberg补充：“HART技术帮助工厂完成了计划中规定的任务，它在许多方面的表现都十分出色。”工厂在十二月份开始运转，工厂的操作由挪威壳牌公司的一员——该工程的合作者A/S Norske壳牌负责完成。
Graham Baird作为A/S Norske壳牌的一名环境监测工程师，负
尽管现在对于操作数据的收集并不多， HART技术功能的发展是很有前景的。Baird引用控制系统中资源最优化和装置管理人员的话说，“及时的提醒可以提供很多有用的动作数据，因为联网系统可以通过HART仪器进行不间断的扫描。”
开启响应报告后，操作员可以划分优先次序、确定时间表并追踪其操作效果。Baird指出故障检修员可以对故障进行快速诊断，操作可以按照设定好的控制方式自动进行。通常这可以直接将问题的根源找出，达到标本兼治。
它也同样可以和其他非HART监控系统配合使用，如压缩机的性能可因补偿阀所处状态、仪表的校正等因素受到影响。将来有更多的诊断数据可供使用时，就可以把不同系统之间的数据拿来参考以确定是什么影响了仪器没有按照设计的意图工作。“总之我们得到的是对于工厂固定资产状况全景的更好概括”，Baird概括道。
他解释说，HART技术和诊断信息的大量使用为与壳牌的总可靠性的相配提供了一座桥梁。有了更多的信息可供参考，可以减轻工厂管理者的负担。“以HART为基础的系统上连接了许多仪器和控制阀，可以帮助我们在安全相关仪器、鉴定过程仪器和阀门控制上取得很高的可用性。这让工厂管理者们对正确的操控仪器更有信心。”
这种对于HART技术的灵活应用保证了英国市民可以温暖地度过严冬，在不远的将来Ormen Lange工厂就可以通过这种集成了有预测性自诊断功能的系统，用最划算的方式来完成规定的任务了。
获取更多信息请登录：
www.controleng.com
www.hartcomm.org
www.statoilhydro.com
回报革新
年度HART工厂奖是表彰HART现场通信协议在工厂实时环境下的应用的奖项。
这是HART通信协议在终端用户中的灵活应用所颁发的唯一公共奖项。这个奖项是对全球使用了HART通信协议进行实时应用来提高操作、降低成本和提高工厂利用率的人员、公司和企业的认可。
荣誉颁给了那些使用了HART仪器的工厂，由于他们应用了除配置、校准外的功能，如在控制、通信和安全系统中使用实时校准和工艺参数HART控制等。
2006年的HART工厂奖颁给了位于加拿大艾伯塔省Saskatchewan市的BP加拿大能源NGL Operations工厂；2005年是南非Sasolburg的Sasol Solvents SMG Operations工厂；2004年为德国Gersthofen市的Clariant Antioxidants工厂；2003年为美国密歇根州底特律市的Detroit Water and Sewerage Dept.公司；2002年为美国密西西比州Pass Christian市的DuPont DeLisle工厂。
