管道监测在业界并不是什么新鲜事,可是传统的SCADA体系无法提供所需的精密化财物可见性。
无论是在上游、中游还是下游作业,管道都是石油天然气职业不可或缺的一部分。虽然被认为是运输危险产品最安全、最快的方法,但这些要害财物也存在很多潜在问题。在产品流动和动态环境条件的影响下,管道容易遭到多种结构破坏的影响,例如腐蚀、裂缝、走漏和脱落就是最常见的问题。
除了严峻的产品损失之外,管道走漏还会对环境和野生动物形成巨大的、不可逆转的影响,同时威胁到工人和公共安全。依据2018年的一项研究显示,仅在美国,液体管道事端每年形成的损失就高达3.26亿美元,其间,1.4亿美元归于环境和弥补费用。研究还显示,辨认事端一般需求9个小时,操作人员需求别的5个小时才干做出反响。
精密化财物可见性
面临愈加严厉的法规、价格动摇,急进的环境运动以及向可再生能源改动带来的压力,石油和天然气职业被逼改动。具有前瞻性的公司越来越多地接受数字化,以更好地管理其财物并防止代价高昂的走漏。管道监测在职业中并不新鲜,可是传统的SCADA体系不能提供所需的精密化财物可见性。当触及数百公里乃至数千公里长的管道时,了解每米都在发作了什么至关重要。
许多管道体系始于地面网络不可靠或根本不存在的偏远勘探地址。因而,监测选项仅限于劳动密集型的人工查看或贵重的卫星网络,而这两种方法都无法以抱负的精密程度搜集数据。即便在可用的情况下,像移动和Wi-Fi这样的地面衔接也十分耗电,同时需求在端点上施加贵重的数据方案。一般,传感器搜集的数据量十分小,并且仅当数值超出预定义规模时才需求发送消息。因而,传统的数据方案是剩余的,这会添加完成和保护大规模监测网络的本钱。
物联网(IoT)选用了新的传感器和通信技能,使财物监测变得比以往任何时候都愈加容易和实惠,然后改动了游戏规则。尤其是低功耗广域网(LPWAN),引入了一种低本钱、高能效的方法来搜集精密化遥测数据。因为其广泛的规模特性和星型拓扑结构,低功耗广域网能够衔接大规模、地理上涣散的计量点,并且所需的基础设施更少。私有低功耗广域网在石油和天然气范畴最为抱负,因为它的网络覆盖规模能够灵敏地习惯公司在海上和无法到达区域的特定需求。
与小型化,多感测智能传感器合作运用,强壮的低功耗广域网能够解锁与管道结构健康及其操作条件有关的大量要害信息。传感器数据能够转发到现场人机界面,以便立即采纳应对办法,也能够转发到中央管理体系和/或云渠道,以便进行长期存储和分析。
这种根据物联网的管道监测网络能够以多种方法增强石油和天然气运营实践,以降低本钱和停机时刻,最大限度地削减环境足迹,并增强安全性和法规遵照性。
1、加快毛病扫除和呼应
全天候洞察管道完整性意味着能够立即陈述任何异常或偏差。虽然压力下降明显标明存在走漏,但其他传感器参数能够帮助在严峻走漏或丧命爆破发作之前更早地确认管道的结构问题,例如,超声波和声波传感器能够陈述异常声波,这些声波暗示了裂纹的开端和扩散以及分层。相同,磁传感器能够检测到因为腐蚀引起的管道壁厚改变。
智能传感器不仅能传达前期损坏,而且还能传达其位置和严峻程度,以辨认和加快所需的行动。最大限度地削减毛病和修复之间的时刻距离,是最大程度地削减因产品走漏而形成资料损失和污染的要害。别的,从一开端就发现损坏还简化了修理流程,然后降低了与修理相关的本钱和停机时刻。
2、启用高级保护战略
通过搜集管道完整性和运转状况的数据,乃至能够通过猜测性保护战略来猜测和预防毛病。通过对以往毛病形式的分析,能够开发缺陷增长猜测和危险评价模型。除此之外,长期完整性恶化评价有助于核算管道的实践剩余运用寿命。这样能够诊断结构性瓶颈,并进行战略性保护和零件替换方案,以躲避损坏。(来历物联之家网)猜测性保护不仅有助于防止贵重的方案外停机,而且还有助于防止冗余的方案内停机,而这些停机一般是公司选用推测性的、根据方案的预防方法。
3、自动化手动使命
根据物联网的状态监测网络削减了定期现场查看的需求,并消除了手动记录数据的麻烦。除了最大程度地削减人为错误之外,这还有助于节省本钱并提高工人的生产力,因为他们能够专注于更重要的使命。削减现场拜访,特别是对偏远地区的拜访,也削减了卡车的总出行时刻,然后削减了燃料运用和二氧化碳排放。
4、优化财物利用和未来设计
物联网传感器数据使公司能够分析和了解不同外部条件下的管道行为,包含结构载荷、天气改变、土壤特性、湿度和酸碱度等。这些信息有助于改善未来的工程和施工实践,以优化管道的有用运用寿命。此外,对于已经运用了几十年的旧管道,传感器数据能够验证它们的完整性,以便继续安全运转。
物联网的出现带来了史无前例的财物可见性,并逾越了传统工业网络的能力。布置物联网解决方案不一定需求大量的前期出资,也不一定需求对棕色地带体系进行危险、繁琐的改造。像低功耗广域网(LPWAN)这样的新兴无线解决方案和新的传感器技能,能够很容易地以低本钱将管道改形成支持物联网的要害财物。更重要的是,物联网管道监测网络对运营效率、安全性和可持续性的直接影响将很快超过初始出资,并提高公司在油气商场的竞争优势。