應用

技術

物聯網世界 >> 物聯網新聞 >> 物聯網熱點新聞
企業注冊個人注冊登錄

物聯網重塑石油和天然氣管道監測的4種方式

2019-10-23 08:40 物联之家网

導讀:無論是在上遊、中遊還是下遊作業,管道都是石油天然氣行業不行或缺的一部门。

圖片來源:https://pixabay.com/images/id-67304/

編譯:iothome

管道監測在業界並不是什麽新鮮事,但是傳統的SCADA系統無法提供所需的精細化資産可見性。

無論是在上遊、中遊還是下遊作業,管道都是石油天然氣行業不行或缺的一部门。雖然被認爲是運輸危險産品最安全、最快的方式,但這些關鍵資産也存在很多潛在問題。在産品流動和動態環境條件的影響下,管道容易受到多種結構破壞的影響,例如腐蝕、裂縫、泄漏和脫落就是最常見的問題。

除了嚴重的産品損失之外,管道泄漏還會對環境和野生動物造成巨大的、不行逆轉的影響,同時威脅到工人和公共安全。根據2018年的一項研究顯示,僅在美國,液體管道事故每年造成的損失就高達3.26億美元,其中,1.4億美元屬于環境和補救費用。研究還顯示,識別事故通常需要9個小時,操作人員需要另外5個小時才气做出反應。

精細化資産可見性

面对更加严格的法规、价格颠簸,激进的环境运动以及向可再生能源转变带来的压力,石油和天然气行业被迫改变。具有前瞻性的公司越来越多地接受数字化,以更好地治理其资产并防止代价高昂的泄漏。管道监测在行业中并不新奇,但是传统的SCADA系统不能提供所需的精細化資産可見性。当涉及数百公里甚至数千公里长的管道时,了解每米都在发生了什么至关重要。

许多管道系统始于地面网络不行靠或根本不存在的偏远勘探地点。因此,监测选项仅限于劳动密集型的人工检查或昂贵的卫星网络,而这两种方式都无法以理想的精细水平收集数据。即使在可用的情况下,像移动和Wi-Fi这样的地面连接也非常耗电,同时需要在端点上施加昂贵的数据计划。通常,傳感器收集的数据量非常小,而且仅当数值超出预定义范围时才需要发送消息。因此,传统的数据计划是多余的,这会增加实现和维护大规模监测网络的成本。

物聯網(IoT)接纳了新的傳感器和通信技術,使资产监测变得比以往任何时候都更加容易和实惠,从而改变了游戏规则。尤其是低功耗广域网(LPWAN),引入了一种低成本、高能效的方法来收集精细化遥测数据。由于其广泛的范围特性和星型拓扑结构,低功耗广域网可以连接大规模、地理上分散的计量点,而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领域最为理想,因为它的网络覆盖范围可以灵活地适应公司在海上和无法到达区域的特定需求。

与小型化,多感测智能傳感器配合使用,强大的低功耗广域网可以解锁与管道结构健康及其操作条件有关的大量关键信息。傳感器数据可以转发到现场人机界面,以便马上接纳应对措施,也可以转发到中央治理系统和/或雲平台,以便进行恒久存储和分析。

这种基于物聯網的管道监测网络能够以多种方式增强石油和天然气运营实践,以降低成本和停机时间,最大限度地减少环境足迹,并增强安全性和法规遵从性。

1、加速故障排除和響應

全天候洞察管道完整性意味着可以马上陈诉任何异常或偏差。虽然压力下降显然表明存在泄漏,但其他傳感器参数可以资助在严峻泄漏或致命爆炸发生之前更早地确定管道的结构问题,例如,超声波和声波傳感器可以陈诉异常声波,这些声波体现了裂纹的开始和扩散以及分层。同样,磁傳感器可以检测到由于腐蚀引起的管道壁厚变化。

智能傳感器不仅能转达早期损坏,而且还能转达其位置和严峻水平,以识别和加速所需的行动。最大限度地减少故障和修复之间的时间间隔,是最大水平地减少因产物泄漏而造成质料损失和污染的关键。另外,从一开始就发现损坏还简化了维修流程,从而降低了与维修相关的成本和停机时间。

2、啓用高級維護计谋

通過收集管道完整性和運行狀況的數據,甚至可以通過預測性維護计谋來預測和預防故障。通過對以往故障模式的分析,可以開發缺陷增長預測和風險評估模型。除此之外,長期完整性惡化評估有助于計算管道的實際剩余使用壽命。這樣可以診斷結構性瓶頸,並進行戰略性維護和零件更換計劃,以規避損壞。(來源物聯之家網)預測性維護不僅有助于幸免昂貴的計劃外停機,而且還有助于幸免冗余的計劃內停機,而這些停機通常是公司接纳推測性的、基于計劃的預防方法。

3、自動化手動任務

基于物聯網的状态监测网络减少了定期现场检查的需要,并消除了手动记录数据的麻烦。除了最大水平地减少人为错误之外,这还有助于节省成本并提高工人的生产力,因为他们可以专注于更重要的任务。减少现场访问,特别是对偏远地区的访问,也减少了卡车的总出行时间,从而减少了燃料使用和二氧化碳排放。

4、優化資産利用和未來設計

物聯網傳感器数据使公司能够分析和了解差异外部条件下的管道行为,包罗结构载荷、天气变化、土壤特性、湿度和酸碱度等。这些信息有助于改进未来的工程和施工实践,以优化管道的有效使用寿命。此外,对于已经使用了几十年的旧管道,傳感器数据可以验证它们的完整性,以便继续安全运行。

物聯網的出现带来了前所未有的资产可见性,并逾越了传统工業网络的能力。部署物聯網解決方案不一定需要大量的前期投资,也不一定需要对棕色地带系统进行危险、繁琐的改造。像低功耗广域网(LPWAN)这样的新兴无线解決方案和新的傳感器技術,可以很容易地以低成本将管道改造成支持物聯網的关键资产。更重要的是,物聯網管道监测网络对运营效率、安全性和可连续性的直接影响将很快凌驾初始投资,并提升公司在油气市场的竞争优势。