LNG接收站訓練模擬系統

—工程事業群 中鼎泰國 資深儀控工程師 Paweena Phajonphai

CTCI中鼎集團多年來於台灣、中國大陸、泰國、印度等地，以「最值得信賴」的統包工程服務，成功打造多座液化天然氣(Liquefied Natural Gas，簡稱LNG)接收站，近年來，更積極於導入先進「操作員訓練模擬系統」(Operator Training Simulation，簡稱OTS)。此系統不僅可讓操作員預先進行LNG接收站的操作訓練，更可客製化調整，以反映各專案實際製程設計特性，提供完善的試車與開俥實境訓練及演練。以下分享此系統的特色。

以OTS進行LNG操作模擬訓練

LNG接收站在全球能源網絡中扮演重要角色，肩負天然氣的接收、儲存、再氣化與輸送至終端用戶的關鍵任務。其營運時，必須由技術嫻熟的專業團隊掌握極低溫流體、高壓系統、複雜控制網絡及嚴格安全規範。為了讓操作員在兼顧人身與設備資產安全的情況下演練工廠起機停機、系統管線順序操作配置乃至緊急應變等重要程序，中鼎集團特別導入OTS進行模擬訓練，其以電腦為基礎的動態模擬系統，可於擬真虛擬環境中重現製程、控制邏輯、儀控設備與警報反應，如實反映LNG接收站的實際運作狀況。

有別於傳統課堂教學，OTS訓練著重於實作與擬真，受訓人員會操作與真實廠域完全相同的人機介面、控制系統與現場邏輯。訓練結果能夠強化人員認知及信心，以有助於在實際操作時，達到更安全且高效的目的。模擬系統也能增進團隊協調，讓中控室操作員與現場人員共同演練標準作業程序，釐清彼此職責，尤其是在輪班交接，以及冷俥啟動(Cold Starts)、蒸發氣(BOG)負荷或輸外量之調節(Send-out Ramping)等關鍵操作階段。

OTS 基礎與系統架構

OTS不僅是製程模擬，更是重建真實廠域的「思考模式」與反應機制。為了實現逼真度，模擬器必須連結到「分散式控制系統」(DCS)與「安全儀控系統」(SIS)所使用的工程資料庫。這些資料庫涵蓋警報、連鎖機制(Interlocks)與跳俥程序(Shutdown sequences)等關鍵邏輯，決定了LNG接收站在日常與緊急狀況下如何安全高效運作。

OTS依據最新DCS/SIS 組態資料，打造出實際控制環境的高擬真虛擬複本。從標準開俥程序到壓縮機跳脫(Compressor trip)，每一情境的邏輯與時序均與實際操作無異。

OTS由彼此連結的多重模組構成，包括：模型工作站(Model Station, MDL)、講師工作站(Instructor Workstation, ITF)、人機介面工作站(Human Interface Station, HIS)、現場操作設備站(Field Operated Device Station, FOS)、工程工作站(Engineering Station, ENG)、DCS/SIS 模擬工作站(SIM)、SIS 警報工作站、OTS 網絡與數據儲存系統、大螢幕顯示系統(Video Wall)，以及列印與日誌系統。

模組化設計，使OTS得以應用於各種獨立技能培養，乃至團隊演練；可用於基礎操作、複雜故障排除回復(Fault Recovery)，甚至是於課堂即時演示。其已非單純的模擬器，更是功能完備的全方位訓練平台。

LNG 操作訓練之核心職能架構

為強化接收站營運，OTS訓練計畫由五大關鍵職能領域所組成，確保操作員經過訓練後，能在實際現場有自信且安全地發揮技能，完成任務。

製程安全管理：
側重前期危害辨識與採取果斷行動。透過系統偏差辨識、連鎖機制操作(Interlocks)、緊急程序演練，灌輸「有效的安全管理始於預判，而非被動反應」的觀念。

現場安全實務與操作紀律：
訓練範疇從中控室延伸至現場操作。操作員會遇到設備跳脫(Equipment trips)、閥門核對及手動介入等情境。演練的重點在於保持安全工作距離、情境意識(Situational Awareness)與時間壓力下的高效協調。

接收站營運之環境管理：
環境完整性是訓練重點，讓操作員學習管理蒸發氣(BOG)、最低限度燃燒塔排放(Flaring)及控制廢棄物流體。經由真實情境例如廠域於停車與減產之過度情境下的演練，可防止不必要的排放並符合法規要求。

危機溝通與協同緊急應變：
讓學員學習在高壓下維持良好溝通，包括演練通報操作團隊、回應警報系統，和緊急應變與公共安全人員進行協調等。每一步驟皆與接收站的緊急應變計畫一致。

安衛環文件紀錄與事故登錄：
演練結束後，操作員需完成數位事故記錄，詳述其處置作為、時間序與警報確認紀錄，以強化當責觀念、決策溯源，同時養成符合安衛環規定與稽核的良好報告習慣。

操作員整備度之擬真操作情境

OTS採用全情境式學習方法，確保訓練能夠反映實際廠區行為，而非一般之教學指導。由於每個模組皆建構於實際廠區邏輯與操作條件，操作員能夠面對與實際操作雷同的挑戰。

模組經過精心設計，由淺入深，讓操作員逐步建立信心。先是基礎活動，如基本開俥程序或例行儲槽管線配置。接著，情境會更複雜，如壓力逐漸偏差、BOG 壓縮機運轉行為不穩或低外輸量過渡期。操作員必須解讀趨勢、分析警報，並在狀況惡化前採取預防措施。透過練習，操作員得以磨練反應能力、提升團隊溝通，內化關鍵程序。

模擬器會縝密追蹤受訓者的表現，如：反應時間、警報管理、決策路徑與系統復原作為。控制迴路特性如連鎖機制、時間延遲與現場回饋皆被如實建模。警報功能的運作與廠內 DCS 完全一致，讓受訓者能透過重複練習，強化情境意識、磨練反應技巧，建立一致的模式識別能力。

保冷待機模式下的穩定性管理

「非卸船模式」(Holding Mode)，在各種OTS訓練情境中，屬於穩定卻重要的情境，能夠訓練操作員確保良好營運。此模式，係指接收站在無LNG進出儲槽的情況下，接收站仍持續處理並輸送再氣化天然氣至管線的運轉狀態。

該模式之所以列為OTS最常演練的日常營運情境，係因反映接收站例行操作條件。有別於卸船作業(卸船模式)屬於週期性，「非卸船模式」須持續管理儲槽壓力、蒸發氣(BOG)行為及系統整備度。

在一般觀念中，常誤以為「非卸船模式」為靜止狀態，實則不然。即使沒有LNG進出儲槽，系統仍處於受壓狀態。操作員必須密切監控儲槽壓力，利用低壓LNG吸收蒸發氣，以維持再冷凝器循環運作。如未注意，恐將造成壓縮機頻繁起停(Compressor cycling)、儲槽分層(Stratification)或警報超載。故維持儲槽壓力、溫度與蒸發氣動態的平衡極為重要。學員可透過OTS互動訓練，學習複雜操作，如鑑別緩步上升的儲槽壓力、調整再冷凝器負載以配合波動的低壓LNG進料、處理壓縮機喘振(Surge)狀況或低吸入壓警報，及完成定期檢核表以確認安全關鍵系統狀態。模擬演練，也有助於避免常見的操作錯誤，如：忽視壓力趨勢或未能妥善管理蒸發氣負荷上升等情況。透過演練，可強化操作員的情境感知、改善控制迴路行為的反應能力，建立信心及早修正錯誤。

維持持續外輸：預防停機之緊急應變模擬

維持「非零輸出」(No Zero Send-Out)，是LNG接收站重要營運目標，即使遇到設備受限或需求驟降，仍應確保天然氣供應不中斷。OTS可藉由擬真的低流量條件與實作情境，協助訓練操作員達成目標。

外輸率開始下降時，操作員須立即行動，阻止儲槽壓力上升。重要的模擬行動包括：
• 調整開架式氣化器(ORV)或中間流體氣化器(IFV)的負載，以維持熱平衡。
• 啟動迴流迴路(Kickback loops)，以在高流量條件下保護高壓泵(HP pumps)。
• 將 BOG壓縮機切換至低負載運轉，以穩住吸入壓力。
• 備妥系統以便在需要時快速且受控地重新啟動。

執行OTS訓練時，會反覆演練以上積極應變措施，使操作員內化並強化信心。情境訓練結束時，會開會討論，分析時機掌握、決策準確度與執行狀況，以強化高壓環境下的熟練度。

教官操作之模擬情境：強化待機模式下的決策能力

「非卸船模式」，講求系統穩定。教官可提供受控干擾，包括可能導致非預期性停機的狀況，為學員摸擬真實操作挑戰。例如，在低外輸期間讓過量海水流入ORV，恐會導致出口氣體溫度升高、擾亂控制迴路穩定性，管線壓力增加以致超出安全極限。

操作員能在安全、模擬的環境中經歷這些狀況，也能學習鑑別早期指標，並在達到關鍵門檻前果斷行動，以守護「非零輸出」之關鍵績效指標(KPI)。

總結與展望

如今，OTS已成為現代LNG接收站營運整備度的核心，此系統不只是訓練工具，更是高擬真的生態系統，將製程控制邏輯、安全系統與人員績效整合為單一且真實的學習體驗。

未來，中鼎集團將持續擴展OTS相關功能，例如與數位雙生(Digital Twin)整合，將即時廠區數據與模擬模型同步，支援預測性與情境訓練；與人工智慧結合，協助自動化評估，提出適性化學習方法；實現個人化學習軌跡，依照個別操作員的表現量身調整情境難易度；結合沉浸式VR模組，增強學員空間感知與設備熟悉程度等。藉由深化OTS的應用，中鼎不僅能交付高品質的LNG接收站，更能進一步為後續的操作營運提供助力，為全球業主創造最大價值。