انقلاب در اتاق کنترل: چرا پوزیشنرهای دیجیتال شیرآلات مسیر ارتقای پالایشگاه‌های ایران را تعیین می‌کنند؟

انقلاب در اتاق کنترل: چرا پوزیشنرهای دیجیتال شیرآلات مسیر ارتقای پالایشگاه‌های ایران را تعیین می‌کنند؟

رشد بازار جهانی پوزیشنرهای دیجیتال شیرآلات با نرخ رشد مرکب سالانه حدود ۵.۴ درصد تا سال ۲۰۳۲، به‌ روشنی نشان می‌دهد که صنعت فرآیند در حال عبور از عصر «شیرهای صرفاً مکانیکی» به عصر «شیرهای هوشمند و متصل» است. این تغییر، برای صنایع نفت، گاز و پتروشیمی ایران فقط یک روند جهانی نیست؛ بلکه یک ضرورت استراتژیک برای کاهش مصرف انرژی، اجرای تعمیرات پیش‌ بینانه و انطباق با استانداردهای سخت‌گیرانه ایمنی و محیط زیست به شمار می‌آید.

بر اساس گزارش تحقیقاتی Intel Market Research با عنوان Digital Valve Positioner Market Outlook 2025-2032 (منتشر شده در ۱۷ نوامبر ۲۰۲۵)، ارزش بازار جهانی پوزیشنرهای دیجیتال در سال ۲۰۲۴ حدود ۱۵۵۲ میلیون دلار بوده و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۲ به حدود ۲۲۲۶ میلیون دلار برسد. این ارقام نشان می‌دهد که دیجیتالی شدن کنترل شیرآلات دیگر یک انتخاب لوکس برای پروژه‌های پیشرو نیست، بلکه به استاندارد جدید اتوماسیون فرآیند در جهان تبدیل شده است؛ استانداردی که پالایشگاه‌ها و مجتمع‌های پتروشیمی ایران ناگزیر از نزدیک‌ شدن به آن هستند.

چرا پوزیشنر دیجیتال تا این حد برای شیرآلات حیاتی شده است؟

شیرآلات صنعتی (Control Valves، Ball Valves، Gate Valves و…) در قلب حلقه‌های کنترلی قرار دارند و کوچک‌ترین خطا در عملکرد آن‌ها می‌تواند کل فرآیند را مختل کند. پوزیشنرهای دیجیتال شیرآلات (Digital Valve Positioners) نسل جدیدی از تجهیزات کنترلی هستند که به‌ جای سیگنال‌های آنالوگ سنتی، سیگنال دیجیتال دریافت می‌کنند و با دقت بسیار بالا فشار هوا به اکچویتور را تنظیم می‌کنند تا موقعیت شیر دقیقاً مطابق فرمان کنترلر تنظیم شود.

اما اهمیت پوزیشنر دیجیتال فقط در «کنترل موقعیت» خلاصه نمی‌شود. این تجهیزات در عمل به یک سنسور هوشمند روی شیر تبدیل می‌شوند که:

• وضعیت لحظه‌ای باز و بسته بودن شیر را گزارش می‌کند.
• داده‌های تشخیصی (Diagnostics) مربوط به سایش، گیرکردن، اصطکاک و عدم‌ هم‌ترازی را ارسال می‌کند.
• به سیستم‌های بالادستی (DCS، ESD، SIS) کمک می‌کند تا بر اساس داده واقعی از وضعیت شیر تصمیم‌گیری کنند، نه بر اساس حدس و تجربه.

مزایای کلیدی پوزیشنرهای دیجیتال برای مجتمع‌های نفت، گاز و پتروشیمی ایران

۱) داده‌های بلادرنگ برای تعمیرات پیش‌بینانه (Predictive Maintenance)

در بسیاری از سایت‌های نفت و گاز ایران، شیرهای حیاتی روی فلر، خطوط انتقال، واحدهای حساس فرآیندی و بخش‌های خطرناک نصب شده‌اند که دسترسی فیزیکی به آن‌ها دشوار، پرهزینه و گاه خطرناک است. پوزیشنرهای دیجیتال با ارسال پیوسته داده‌های وضعیت شیر (Stroke Time، تعداد سیکل‌ها، Friction، هشدارهای Stiction و…) این امکان را فراهم می‌کنند که:

• تیم‌های تعمیرات قبل از خرابی واقعی، شیرهای در معرض خطر را شناسایی کنند،
• برنامه‌ریزی Shutdown و Overhaul از حالت «برنامه‌ زمانی ثابت» به «برنامه‌ زمانی مبتنی بر شرایط واقعی تجهیز» تغییر کند.
•  هزینه توقف تولید و ریسک از کار افتادن ناگهانی یک شیر حیاتی به‌ طور چشمگیر کاهش یابد.

این رویکرد، در پروژه‌های به سازی و نوسازی واحدهای موجود در ایران می‌تواند تفاوت محسوسی در OPEX ایجاد کند؛ به‌ویژه در پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌هایی که با محدودیت بودجه و فشار برای افزایش ضریب آمادگی عملیاتی مواجه هستند.

۲) کاهش مصرف انرژی ابزار دقیق 

بسیاری از پوزیشنرهای پنوماتیک قدیمی برای حفظ موقعیت شیر دائماً کمی هوا را به بیرون خالی می‌کنند و در عمل همیشه با یک «نشتی دائمی هوا» همراه‌اند. با توجه به این‌که تولید و فشرده‌سازی هوای ابزار دقیق خود یک مصرف‌کننده مهم انرژی در سایت است، این نشتی‌ها در مقیاس یک پالایشگاه، به هزینه قابل‌ توجهی تبدیل می‌شود.

پوزیشنرهای دیجیتال مدرن، به‌ ویژه مدل‌های Smart IIoT-Ready، معمولاً در وضعیت پایدار جریان هوای مصرفی را به حداقل می‌رسانند. نتیجه مستقیم پوزیشنرهای دیجیتال مدرن:

• کاهش مصرف انرژی کمپرسورهای هوای ابزار دقیق
• کاهش استهلاک سیستم
• و در نهایت کاهش هزینه‌های عملیاتی در بلندمدت

۳) یکپارچگی کامل با DCS، SIS و IIoT

یکی از نکات کلیدی در گزارش Intel Market Research تأکید بر پشتیبانی پوزیشنرهای دیجیتال از پروتکل‌های ارتباطی پیشرفته است. پوزیشنرهای نسل جدید از پروتکل‌هایی مانند:

• HART (نسل‌های جدید تا نسخه ۷)،
• Foundation Fieldbus،
• PROFIBUS و گاهی Profinet/Modbus TCP (از طریق ماژول‌های جانبی)

پشتیبانی می‌کنند. این موضوع برای پروژه‌های جدید و ارتقای سیستم‌های کنترلی اهمیت ویژه دارد؛ زیرا:

• باعث می‌شود داده‌های تشخیصی شیر بدون نیاز به کابل‌کشی اضافه، روی همان زوج سیم سیگنال در دسترس قرار گیرد.
• امکان ادغام شیرآلات با پلتفرم‌های IIoT، داشبوردهای تحلیلی و سیستم‌های Asset Management را فراهم می‌کند.

• این کار مسیر اجرای نگهداری‌ و تعمیرات مبتنی بر پایش وضعیت واقعی تجهیزات (Condition Monitoring) را در سطح کل سایت هموار می‌کند.

۴) انطباق با استانداردهای ایمنی (SIL) و الزامات محیط زیست

در سال‌های اخیر، فشار برای کنترل انتشار گازها، جلوگیری از نشت هیدروکربن‌ها و افزایش سطح ایمنی فرآیندها در جهان و ایران بیشتر شده است. شیرهایی که به‌ درستی عمل نمی‌کنند (نشت داخلی، بسته نشدن کامل، گیرکردن در موقعیت میانی) می‌توانند باعث:

• افزایش فلرینگ غیرضروری
• نشت گازهای مضر به اتمسفر
•  ایجاد شرایط ناایمن در واحدهای حساس

پوزیشنرهای دیجیتال با کنترل دقیق‌تر موقعیت، سرعت حرکت و رفتار دینامیکی شیر، کمک می‌کنند شیرها در محدوده‌های تعریف‌شده برای ایمنی و انتشار کار کنند و احتمال نشت یا عملکرد خارج از محدوده را کاهش می‌دهند. این ویژگی در پروژه‌های جدید ایران که به‌ سمت دریافت گواهی‌های بین‌المللی و رعایت الزامات سخت‌گیرانه محیط زیستی حرکت می‌کنند، یک مزیت مهم رقابتی است.

چشم‌انداز بازار ایران از ۲۰۲۵ تا ۲۰۳۲

با توجه به این‌ که در سطح جهانی، بخش نفت و گاز موتور اصلی تقاضا برای پوزیشنرهای دیجیتال محسوب می‌شود، ایران به‌ عنوان یکی از بازیگران مهم این حوزه، به‌ طور طبیعی بازار بالقوه بزرگی برای این تجهیزات دارد. طرح‌های توسعه‌ای مانند:

• توسعه فازهای جدید پارس جنوبی
• پروژه‌های بهینه‌سازی و کاهش فلرینگ
• نوسازی واحدهای قدیمی پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها

همگی نیازمند ارتقای سیستم‌های کنترلی و شیرآلات به سطح «هوشمند و قابل پایش» هستند. در پروژه‌های EPC جدید، استفاده از پوزیشنر دیجیتال عملاً باید به گزینه پیش‌فرض تبدیل شود؛ و در پروژه‌های نوسازی نیز جایگزینی تدریجی پوزیشنرهای قدیمی با مدل‌های دیجیتال می‌تواند بازگشت سرمایه قابل‌ قبولی در قالب کاهش توقفات، کاهش مصرف انرژی و افزایش ایمنی به همراه داشته باشد.

جمع‌بندی: یک گام ساده، یک تغییر استراتژیک

پیام اصلی روند بازار جهانی روشن است: پوزیشنرهای دیجیتال از یک فناوری لوکس به یک استاندارد صنعتی تبدیل شده‌اند. برای صنعت ابزار دقیق و اتوماسیون ایران، سرمایه‌گذاری روی ارتقای پوزیشنرها از آنالوگ به دیجیتال، شاید ساده‌ترین و سریع‌ترین گام برای:

• افزایش راندمان عملیاتی
• کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های هوای ابزار دقیق
• ارتقای سطح نگهداری پیش‌ بینانه
• و بهبود ایمنی و انطباق با استانداردهای بین‌المللی

در فاصله سال‌های ۲۰۲۵ تا ۲۰۳۲ باشد.