卡塔尔能源液化天然气控制室辅助控制台——设计卓越模型的新标准

执行摘要：2025年初，Weimiao控制面板公司完成了为卡塔尔能源公司（QatarEnergy）的液化天然气（LNG）控制室定制辅助控制台的样机阶段。作为全球最大的液化天然气生产商之一，卡塔尔能源公司对安全性、人体工程学和运行可靠性有着极高的要求。为期30天的样机建造展现了Weimiao的工程精准度、对严格国际标准的遵循以及对细节的精益求精。这款可随时检查的控制台体现了全天候液化天然气设施的运行要求，将先进的控制功能与人体工程学设计相结合，以实现无缝的操作员操作。这一里程碑彰显了Weimiao能够提供满足关键行业需求的定制控制室解决方案，为下一项目阶段的全面生产奠定了基础。

项目背景—卡塔尔能源和全球液化天然气格局

卡塔尔能源：全球液化天然气规模及市场地位

卡塔尔能源公司是全球最大的液化天然气 (LNG) 生产商之一，在全球能源市场拥有战略地位。其位于拉斯拉凡工业城的生产设施为亚洲、欧洲及其他地区的关键地区供应液化天然气。这一领先地位建立在先进的基础设施、长期供应协议以及对运营安全的承诺之上。卡塔尔能源公司制定了雄心勃勃的扩张计划，旨在提高液化天然气产量，并持续在效率、可靠性和环境管理方面树立全球标杆。

为什么 LNG 控制室需要辅助控制台

液化天然气行业运行条件苛刻，精度、安全性和实时响应至关重要。控制室是液化天然气工厂的神经中枢，管理着一年 365 天、每天 24 小时不间断运行的复杂流程。辅助控制台通过以下方式支持主控制系统：

• 实现连续 24/7 运行：为操作员提供专用控制界面来管理子系统，而不会中断主要 DCS 运行。

• 促进实时监控和紧急控制：允许快速访问安全关键功能，包括紧急关闭和警报管理。

• 与主分布式控制系统（DCS）无缝集成：确保数据一致性、操作冗余以及维护或故障恢复期间的最短停机时间。

从概念到客户检验——威淼如何设计卡塔尔能源模型

了解客户的需求

在采购任何部件之前，威淼的工程团队就与卡塔尔能源的控制室设计专家密切合作，充分了解项目需求。此次合作揭示了四个关键痛点：

• 安全合规性（IEC 61508 SIL2）：控制台需要支持可靠的紧急关闭功能，并具有经过认证的安全完整性等级，以保护人员和资产。

• 电气安全和接线规定（NFPA 79）：所有内部接线和电气组件必须符合严格的安全标准，以防止操作和维护期间发生危险。

• EMC屏蔽与接地：鉴于LNG设施的高密度电气环境，电磁兼容措施对于防止信号干扰和确保稳定控制至关重要。

• 人体工程学标准 (ISO 11064)：操作员需要一个舒适高效的工作空间，以便连续 24/7 轮班，最大限度地减少疲劳并最大限度地提高关键事件期间的响应时间。

威淼的解决方案：为了应对这些挑战，威淼实施了一套系统化的工程流程：URS → SDS → FAT（样机）。这确保了从定义用户需求规范 (URS) 到生成系统设计规范 (SDS)，再到进行工厂验收测试的每个阶段都符合客户的期望。

• 精密电缆布线和元件放置：布线路径经过优化，以减少混乱、改善气流并方便检查。

• 先进的屏蔽方法：集成 EMC 夹具和屏蔽电缆端接，消除串扰和电磁干扰。

• 集成就绪设计：该模型采用模块化架构构建，无需重新设计即可直接扩展到批量生产。

合规矩阵和工程标准

威淼的设计达到或超过了以下国际标准：

• IEC 61508 SIL2 功能安全：确保紧急关闭 (ESD) 电路在所有可预见的条件下可靠运行。

• NFPA 79 工业机械电气标准：保证工业控制设备的安全电气实践。

• EMC 屏蔽和接地实践：实施接地布局和屏蔽以保持高干扰区域的信号完整性和运行稳定性。

核准零部件品牌清单

为了确保可靠性和可维护性，模型中仅使用经过批准的全球品牌：

• 控制和信号：IDEC – 紧急停止按钮、指示灯、控制继电器

• 端接和接线：Phoenix Contact - UT 弹簧笼式端子、EMC 屏蔽夹

• 电源与保护：施耐德电气 - Multi-9 微型断路器 (MCB)、Acti9 电源

• UPS 和转换：伊顿 - 9SX UPS 系列，自动转换开关 (ATS)

技术亮点

• 冗余 Profinet IRT 环：采用 Phoenix Contact 光纤配线架实现高速、容错通信。

• 热插拔施耐德 I/O 模块：设计用于最短的停机时间，允许在运行阶段无需关闭系统即可进行更换。

• 前端维护：所有关键组件均可通过前面板接触，简化了 FAT 期间的检查并减少了维护时间。

• 转换时间小于 10 毫秒的 ATS：伊顿自动转换开关可确保在电源发生变化时不间断控制。

客户检验及样机批准

从概念到最终完成，该模型的建造仅用了30天，体现了威淼公司调动工程资源并按时完成任务的能力。竣工后，卡塔尔能源公司的代表进行了现场检查，全面审查了控制台的设计、布线和安全合规性。检查确认，该模型符合所有规定的设计标准、国际安全标准和人体工程学指南。随着模型获得全面批准，该项目现已准备好顺利过渡到批量生产阶段，确保所有未来机组的质量始终如一。

客户评价及预期后续步骤

在检查过程中，卡塔尔能源团队对控制台的制造质量、人体工程学布局和高度有序的布线系统给予了积极的反馈。清晰的电缆布线和易于操作的组件布局尤其受到称赞，因为它们简化了维护工作。鉴于该模型的成功，项目范围很有可能扩大到卡塔尔能源液化天然气运营中的多个控制室，并作为全面生产推广的一部分。

联系威淼 – 为液化天然气、浮式生产储油船 (FPSO) 和石化项目定制辅助控制台

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