中国西部管道智能电动阀驱动

在几年来，中石油一直在进行西部 - 东管道（WEPP）网络的建设，将中国市场与西部天然气来源联系起来。ROTARK已被选中在这一发展中发挥着核心作用，提供了许多IQ系列智能电动执行器和IQM调制执行器。

WEPP网络被称为中国有史以来最大、最重要的天然气工业项目。该项目为中国西部大开发，涉及建设四条连接中国东部市场和西部资源的天然气管道。数千公里的输油管道沿着高原、高山、沙漠、河流等不同地形，将新疆和土库曼斯坦的塔里木盆地与长三角、珠三角地区连接起来。

该管道项目由中石油的子公司中石油西气东输管道公司开发。中国最大的国有油气生产商中国石油天然气集团公司(CNPC)持有中石油的多数股权。该工程的第一阶段工程(WEPP 1)于2004年启动，将新疆塔里木盆地天然气田的天然气输送到长三角地区发电。2008年，第二条管道开始建设，部分与第一条管道平行并相互连接。第二条天然气管道从新疆到广州，随后还将开发两条天然气管道，旨在供应数十亿立方米的天然气，以满足中国工业和人口中心日益增长的能源需求。第二管道(WEPP II)于2008年2月开工建设，第三管道(WEPP III)于2012年10月破土动工。WEPP IV仍处于规划阶段。

从一开始，整个项目采用了利用Rotork IQ智能非侵入式技术的电动阀驱动。多年来，在压缩机站，歧管和储存设施的阀门控制项目的所有阶段安装了数千个这些执行器。

2002年第一条管道开工建设时，IQ智能阀门技术已经存在近10年，并在多个行业建立。第一代IQ执行器最近被IQ Mk2取代，添加了在其他制造商的产品中无法找到的新功能，他们开始复制原来的设计。

当时，Rotork是唯一一家提供非侵入式坐封、数据记录和数据传输技术的制造商，这些技术已经在国际油气行业得到了验证。在1993年推出时，IQ执行器通过与手持设定工具的红外连接开创了非侵入式数据通信，到2000年，IQ占据了该公司全球电动执行器销售的大部分。

到2006年，非侵入式技术得到了进一步发展，在执行器和坐封工具之间引入了双向通信，使得执行器配置数据能够被检索并重新传输到其他执行器，当许多阀门需要接近相同的调试设置时，可以节省大量的时间。数据还可以下载到PC上，进行微调或调整，然后通过手持坐封工具重新传输到执行器。

每个执行机构的集成数据记录器记录调试数据“足迹”和后续阀门运行信息，包括两个阀门方向的扭矩剖面。在运行Rotork IQ Insight软件的PC上提取和分析这些数据，可以准确评估阀门性能，识别潜在的操作问题。然后，可以以更高的效率规划资产管理项目，消除为过于谨慎的维护计划制定计划的诱惑。意外流程中断的风险也被降到最低。数据可以通过手持坐封工具下载，也可以通过与执行器直接连接的笔记本电脑运行软件下载。

除了管道隔离阀的职责外，智能电动执行器还用于起飞站的控制阀职责，使气体能够以较低的压力转移到下游配电网。

在该示例中，IQM调制致动器控制轴向流量控制阀100mm和250mm之间的尺寸。这些600级阀门被描述为临界“首先是线”阀，从而将气体压力从最大99巴的主输电线路操作压力降低到25至45巴的下游分配压力。在第一个管道上，只有50个这些起飞站沿着路线建造。（礼貌Mokveld阀门。）

非侵入式调试执行机构，无需拆卸电气盖来设置行程开关和扭矩设置，为操作人员提供了许多好处。除了提高调试过程的效率外，该技术还确保了内部电子元件的永久性保护，不受湿气或灰尘的污染，确保了在管道沿线普遍存在的环境挑战条件下的长期可靠性。该技术通过一个“双密封”的接线盒进一步加强了电力和控制电缆的连接。端子与执行器的主体分开密封，以确保当拆卸端子盖时内部电气受到保护。因此，具有危险区域操作最高认证的执行机构还具有坚固、水密和临时潜水外壳，符合IP68和相应的国际标准。

新发展

第一条管道总长4000公里，还不到第二条管道及其八条支线总长的一半。同样，第一条管道的170亿立方米的年生产能力已经被更大口径的第二条管道的300亿立方米的生产能力所掩盖。

现在正在进行中，从2013年开始，从2013年开始，这一项目的订单开始展出了第三个管道的建设正在达到IQ3的另一个新一代智商驱动技术。来自前两个西部管道等项目的经验和反馈使Rotork推出了更多功能和资产管理功能的重要贡献，这些功能将无缝化为现有的安装和控制协议。已经引入了数据记录，显示和通信能力的进一步进步，响应于最终用户在现场和控制室中的更多数据中访问更多数据。

在IQ3的发展清单中，有三个关键的特点，对于长期可靠性、低维护和低拥有成本特别重要。

首先，执行机构局部位置指示窗口已经发展成为能够提供局部指示、阀门和执行机构状态、执行机构配置和设置菜单屏幕、故障诊断和资产管理信息的多功能显示器。曾经只是一个当地的位置指示器，现在是工厂过程的一个窗口。除了当地位置指示它还提供了一个图形界面,协助设置和校准和它显示-在阀门致动器性能关键性能数据关系,允许用户确定阀门的使用情况或预测可能发生的问题。

显示器本身被设计成具有非常宽的视角的双显示器。前段显示器可以完全设置和操作驱动器，而第二段显示器可以永久显示详细的诊断和操作数据屏幕，提供“过程视图”。根据操作人员希望随时查看的信息，可选择四种屏幕，包括诊断图形、同时需求和位置、扭矩和位置以及执行机构设置。阀门位置显示到一个小数点，为诊断分析提供准确性和分辨率。诊断图形提供了一个窗口，显示阀门扭矩图，便于实时分析情况。

其次，致动器输出扭矩的精确测量是由蜗杆和车轮提供的功能。蜗杆轴的轴向力始终与蜗轮产生的扭矩成比例，并且这不受长期操作引起的传动装置效率变化的影响。扭矩由力换能器而不是圆盘弹簧或任何其他机械装置测量，这些机械装置可以随时间磨损和改变它们的特性。这对于资产管理非常重要，因为阀门操作行程的扭矩曲线被致动器数据记录器记录为调试期间的“足迹”，随后在每个阀操作期间记录。该数据形成可用于维护计划的信息的重要部分。

第三，可靠和可持续的阀门控制依赖于执行机构精确和可重复的位置测量。为了实现这一目标，IQ3现在使用了一种专利的绝对编码器。绝对编码器是一种机电位置测量装置，它可以感知从动齿轮的相对位置，从而计算执行机构输出的位置以及阀门的位置。它们的优点是不需要任何权力来跟踪位置的变化;它们的缺点是增加了复杂性并降低了可靠性。

采用最新的技术，经过几年的测试，IQ绝对编码器克服了这些问题。它是无触点的，只有四个运动部件，可以测量高达8000个输出转高分辨率，冗余和自检。该设计提高了位置传感的可靠性，同时提供位置测量，无论是否连接电源。