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。

该管道项目由中国石油天然气股份有限公司的子公司中国石油西气东输管道公司开发。中国最大的国有石油天然气生产商中国石油天然气集团公司（CNPC）拥有中石油的多数股权。这项大型工程的第一阶段（WEPP 1）于2004年启动，将新疆塔里木盆地气田的天然气输送到长江三角洲地区用于发电。2008年，第二条管道开始建设，部分管道与第一条管道平行并相互连接。第二条管道从新疆通往广州，随后又进行了两次管道建设，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。第二条管道（WEPP II）于2008年2月开始施工，第三条管道（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，当第一条管道开始施工时，IQ智能阀门技术已经存在了近10年，并在许多行业建立。第一代IQ执行器最近被IQ Mk2取代，添加了其他制造商的产品中无法找到的新功能，这些制造商正开始复制原始设计。

当时，Rotork是唯一一家提供非侵入式设置、使用数据记录和数据传输技术进行调试的制造商，这些技术已在国际石油和天然气行业得到验证。1993年推出时，IQ致动器率先通过红外链接与手持设置工具进行非侵入式数据通信。到2000年，IQ已占该公司全球电动致动器销售额的大部分。

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。

每个致动器中的集成数据记录器记录调试数据“足迹”和后续阀门操作信息，包括两个阀门方向的扭矩曲线。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并识别潜在的操作问题。然后，可以更高效地规划资产管理计划，从而消除计划过于谨慎的维护计划的诱惑。意外过程中断的风险也被最小化。数据可通过手持设置工具下载，或通过运行与致动器直接连接的软件的笔记本电脑下载。

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。）

非侵入式调试致动器，无需拆除电气盖来设置行程末端开关和扭矩设置，为操作员提供了许多好处。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受到永久性保护，不受水分或灰尘污染，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”接线盒进一步增强，用于连接电源和控制电缆。端子与致动器主体分开密封，以确保拆除端子盖时保护内部电气设备。因此，具有最高危险区域操作认证的致动器还具有经IP68和同等国际标准批准的坚固、防水和临时潜水外壳。

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，执行器本地位置指示灯窗口已开发成能够提供本地指示，阀门和执行器状态的多功能显示器，用于配置和设置执行器，故障诊断和资产管理信息的菜单屏幕。什么只是当地位置指示器现在是植物过程的窗口。除了本地位置指示之外，它还提供了一种图形界面，可以帮助建立和校准，并在阀门 - 关键性能数据中显示与执行器性能的关系，允许用户确定阀门的服务条件或预测可能发生问题。

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。