Úniky z potrubia môžu okrem značnej straty produktu spôsobiť obrovské nezvratné vplyvy na životné prostredie a voľne žijúce živočíchy a súčasne ohroziť pracovníkov a verejnú bezpečnosť. Podľa prieskumu PHMSA (Pipeline and Hazardous Material Safety Administration) z roku 2018 boli len v USA nehody spojené s potrubnými prepravnými systémami vyčíslené na 326 miliónov dolárov ročne.
Lepší prehľad o potrubnom systéme
Ropný a plynárenský priemysel je nútený čeliť neustále rastúcemu tlaku zo strany prísnejších predpisov, volatility cien, environmentálnych nariadení a posunom smerom k obnoviteľným zdrojom. Spoločnosti orientované na budúcnosť čoraz aktívnejšie prijímajú digitalizáciu, aby lepšie spravovali svoje aktíva a zabránili nákladným únikom. Pri potrubiach dlhých stovky až tisícky kilometrov je dôležité vedieť, čo sa deje na každom metri.
Internet vecí (IoT) s novými snímačmi a komunikačnými technológiami zjednodušuje a sprístupňuje sledovanie majetku čoraz väčšiemu počtu zákazníkov. Vďaka svojmu dosahu a hviezdicovej topológii môžu nízkoenergetické siete WAN (tzv. LPWAN) pripojiť obrovské množstvo geograficky rozptýlených meracích bodov s menšou potrebou infraštruktúry. V spojení s miniaturizovanými inteligentnými snímačmi osadenými viacerými senzormi sprístupňuje LPWAN množstvo dôležitých informácií týkajúcich sa štrukturálneho zdravia potrubí a ich prevádzkových podmienok. Údaje zo snímačov možno posielať ďalej na HMI, ako aj do centrálneho systému správy a/alebo cloudovej platformy na dlhodobé ukladanie a analýzu.
Takáto sieť na sledovanie potrubí s IoT môže rôznymi spôsobmi vylepšiť prevádzkové postupy, znížiť náklady a prestoje, minimalizovať ekologickú stopu a zvýšiť bezpečnosť a dodržiavanie právnych predpisov.
1. Rýchle riešenie problémov
Nepretržite získavané údaje o integrite potrubia dokážu okamžite odhaliť akékoľvek abnormality alebo odchýlky. Zatiaľ čo pokles tlaku zjavne naznačuje únik, ďalšie parametre snímača môžu pomôcť identifikovať štrukturálne problémy potrubí skôr, ako dôjde k vytečeniu alebo smrteľnému výbuchu. Napríklad ultrazvukové a akustické snímače môžu hlásiť abnormálne zvukové vlny, ktoré naznačujú iniciáciu trhlín. Magnetické snímače dokážu zistiť zmenu hrúbky steny potrubia v dôsledku korózie. Inteligentné snímače dokážu komunikovať nielen poškodenie v začiatočnom štádiu, ale aj jeho polohu a závažnosť. Minimalizácia času, ktorý uplynie medzi poruchou a nápravou, je kľúčom k minimalizácii strát materiálu a kontaminácie spôsobenej uvoľnenými produktmi. Detekcia škôd od začiatku navyše zjednodušuje opravu, čo vedie k zníženiu nákladov a prestojov spojených s údržbou.
2. Využitie pokročilých stratégií údržby
Zhromažďovaním údajov o integrite potrubia a funkčných podmienkach v priebehu času možno dokonca predvídať zlyhania a predchádzať im pomocou stratégií prediktívnej údržby. Analýza predchádzajúcich režimov poruchy umožňuje vývoj predikcie rastu defektu. Hodnotenie dlhodobého zhoršenia integrity pomáha pri výpočte skutočnej zostávajúcej životnosti potrubia. To umožňuje diagnostikovať úzke miesta v štruktúre a zároveň prejsť na strategické plánovanie údržby. Prediktívna údržba pomáha nielen vyhnúť sa nákladným neplánovaným výpadkom, ale aj nadbytočným plánovaným odstávkam.
3. Automatizácia manuálnych úloh
Sieť založená na IoT znižuje potrebu pravidelnej kontroly v prevádzke/v exteriéri a eliminuje ručné zaznamenávanie údajov. Okrem minimalizácie ľudských chýb to prispieva k šetreniu nákladov a zlepšeniu produktivity pracovníkov, pretože sa môžu sústrediť na dôležitejšie úlohy.
4. Optimalizácia využitia majetku
Údaje z IoT snímačov umožňujú spoločnostiam analyzovať a chápať správanie potrubia za rôznych vonkajších podmienok vrátane štrukturálneho zaťaženia, zmien počasia, pôdnych charakteristík, vlhkosti a úrovne pH. Tieto informácie slúžia na zlepšenie budúcich inžinierskych a stavebných postupov s cieľom optimalizovať životnosť potrubia. V prípade starších potrubí, ktoré sú v prevádzke niekoľko desaťročí, môžu údaje zo snímačov zistiť ich stav opotrebenia a pomôcť tak pri rozhodovaní o ich ďalšej bezpečnej prevádzke.
Nástup IoT umožňuje získať nový pohľad na technické prostriedky. Nasadenie IoT nemusí nevyhnutne vyžadovať značné začiatočné investície alebo nebezpečné a ťažkopádne zmeny v existujúcich prevádzkach. Rozvíjajúce sa bezdrôtové riešenia ako LPWAN a nové technológie snímačov umožnia aj starším technológiám pripojiť sa do IoT. Dôležitejšie je, že okamžitý vplyv IoT na prevádzkovú efektívnosť, bezpečnosť a udržateľnosť čoskoro preváži nad nákladmi a posunie konkurenčnú výhodu ropných a plynárenských spoločností.
Zdroj: 4 Ways IoT Reimagines Pipeline Monitoring in Oil & Gas. BehrTech Blog. [online]. Citované 25. 1. 2021. Dostupné na: https://behrtech.com/blog/4-ways-iot-reimagines-pipeline-monitoring-in-oil-gas/.
