¿Cuál es el futuro del software de detección de fugas en ductos, detección de robos y simulación?
El mes pasado, Atmos International celebró una conferencia de usuarios para compartir nuestras últimas innovaciones en detección de fugas en ductos, detección de robos y software de simulación. Reunimos a nuestros clientes de todo el mundo para presentarles las últimas tecnologías en las que hemos estado trabajando en una serie de presentaciones realizadas por nuestros expertos en la materia.
En este blog hemos resumido 16 de las principales conclusiones:
- Las novedades de Atmos Pipe
- Desarrollo de actualizaciones para nuestro software de simulación hidráulica Atmos SIM
- Fugas detectadas y análisis de las alarmas
- Detección de fugas para ductos multifase
- Simuladores para capacitar a los operadores
- Mantener al sistema de detección de fugas con un rendimiento óptimo
- Avances y desafíos de la detección de robos en ductos
- Cómo reemplazar efectivamente un sistema CPM para detección de fugas en ductos
- Configuración manual para modelado de ductos
- Detección de fugas y robos multimétodo
- Modelado de ductos de hidrógeno
- Beneficios del seguimiento preciso de lotes para ductos de petróleo y multiproducto
- Cómo la simulación en tiempo real apoya las operaciones en gasoductos
- Avances en las tecnologías de detección de fugas utilizando el internet de las cosas y la nube
- Optimización de gasoductos utilizando gemelos digitales y machine learning
- ¿Qué nos depara el futuro?
Las novedades de Atmos Pipehat’s new in Atmos Pipe
Dave Bisby, experto en el sistema Atmos Pipe, inició la presentación técnica del jueves con un desglose de las últimas mejoras de Atmos Pipe, entre las que se incluyen:
- Nuevas funciones de "autotuning"
- Módulo de ruptura conforme a CFR195.417 ("Notificación de ruptura potencial")
- Atmos Data Manager que actúa como una estructura de arquitectura unificada de comunicaciones de plataforma abierta (OPC UA)
Figura 1: Un ejemplo de cómo la función Kappa 3 facilita múltiples alarmas de fugas y robos. En este caso, el umbral de 2,2 m3/h de Kappa 3 emitió una alarma en múltiples robos, equivalentes al 1,4% del flujo.
Figura 2: Alarma Kappa 3 en caso de robo de 1 m3/h, equivalente al 0,2% del flujo
Desde que Atmos Pipe se presentó como el primer sistema de balance de volumen con corrección estadística en 1995, hemos seguido innovando nuestros algoritmos de detección de fugas para desarrollar constantemente soluciones acordes con las necesidades del mercado.
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Desarrollo de actualizaciones para nuestro software de simulación hidráulica Atmos SIM
Glen Tyson, Gerente de Producto para Atmos SIM, y Dave Lobban, Director de Desarrollo de Software, presentaron conjuntamente numerosas novedades de Atmos SIM.
Con su lógica simplificada, ahora se reduce el tiempo desde el inicio de un modelo de ducto hasta la generación de resultados precisos, la solución de problemas es más simple en ductos en estado estacionario y Atmos SIM es más robusto y capaz de resolver una multitud aún mayor de problemas.
Figura 3: Interfaz de usuario que proporciona el perfil de presión, flujo y temperatura a lo largo de un segmento del ducto y el inventario (linepack) de cada segmento.
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Fugas detectadas y análisis de las alarmas
Nuestra Ingeniera Senior, Irena Flynn, proporcionó información actualizada sobre el número de fugas detectadas recientemente como resultado de nuestro conjunto de soluciones de detección de fugas (Figura 4). También compartió algunas tendencias de datos para mostrar el efecto de las fugas y los robos en el flujo y la presión y cómo respondieron los sistemas de detección de fugas.
Figura 4: Fugas y robos detectados en los últimos años, por un total de 2.199
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Detección de fugas para ductos multifase
Andy Hoffman, Director de I+D, presentó tres casos prácticos: dos ductos multifásicos con separadores, un ducto multifásico marino y un ducto multifásico terrestre, y concluyó que la clave de la detección de fugas en ductos multifásicos es la instrumentación. Con los últimos avances en hardware de detección de fugas, es posible detectar fugas de hasta ¼ de pulgada en ductos multifásicos.
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Simuladores para capacitar de operadores
Phil Edwards, Director Técnico de Atmos, explicó cómo el módulo de formación de Atmos SIM puede utilizarse para proporcionar a los controladores un entorno de aprendizaje seguro en el que experimentar el comportamiento de los ductos cuando se producen sucesos esperados e inesperados. Permite a los controladores, tanto nuevos como los experimentados, aprender sobre sus ductos en muchos escenarios operativos diferentes sin tener que esperar a que se produzca un suceso de la vida real.
Figura 5: Arquitectura del sistema Atmos Trainer
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Mantener al sistema de detección de fugas con un rendimiento óptimo
Al hablar de los factores que pueden influir en el rendimiento de un sistema de detección de fugas, el Ingeniero Principal Joe Kelly hizo los siguientes resúmenes:
- Las personas son la clave para una detección de fugas eficaz, siendo consideraciones importantes la propiedad y el uso, la aplicación de medidas correctivas mediante el control oportuno de los cambios y la interacción periódica
- La supervisión del sistema y el mantenimiento de un sistema de detección de fugas deben implicar una interacción regular con los sistemas, informes periódicos sobre el rendimiento y actualizaciones frecuentes
- La propiedad de un sistema de detección de fugas depende de la interacción regular con Atmos, las respuestas oportunas a los problemas o preguntas y la propiedad o la gestión eficiente del proceso de cambio
Figure 6: Principal Engineer Joe Kelly presenting on maintaining a leak detection system for optimal performance
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Avances y desafíos en la detección de robos en ductos
Harry Smith, Ingeniero Senior de Ventas e Investigación, habló del problema del robo en ductos en todo el mundo, que afecta a varias regiones e incluye diversas técnicas.
Habló de dos técnicas principales de robo: la primera es el método de "intentar permanecer oculto", que suele ser más discreto y consiste en abrir y cerrar lentamente las válvulas para robar el producto a lo largo de periodos más prolongados, como suele ocurrir en el Reino Unido y Europa continental.
En América Latina y África es más común el método de "cortar y tomar", que Harry analizó en relación con los ductos cortados con esmeriladora angulares, las instalaciones deficientes y los grifos de mayor diámetro.
Aunque el robo de ductos sigue siendo un problema mundial y las técnicas de los ladrones evolucionan continuamente, Harry arrojó luz sobre algunos de los robos que hemos detectado en todo el mundo. Para conocer el número total de robos detectados por región, véase la figura 7.
Figura 7: Resultados de Atmos en la detección y localización de robos en ductos. Estos datos han sido cotejados por Atmos International a partir de informes de robos a través de sistemas internos e informes de clientes. Datos correctos a 8 de junio de 2023.
*Atmos International ayudó a reducir drásticamente el problema de los robos en Indonesia, reduciendo el número de puntos de escucha de más de 700 a cero.
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Cómo reemplazar efectivamente un sistema CPM para detección de fugas
Kirsty McNeil, Ingeniera Principal de una empresa de ductos estadounidense, compartió las lecciones aprendidas en un proyecto real de sustitución de un sistema de monitorización computacional de ductos (CPM):
- La implicación de las partes interesadas y la selección de los socios adecuados pueden determinar si una sustitución de CPM se realiza a tiempo
- Se necesitan equipos locales y experimentados para cumplir los plazos
- Los objetivos a largo plazo deben tenerse en cuenta durante las distintas fases del proyecto
- El diseño del RPC debe tener en cuenta todos los posibles cambios futuros
- Las actualizaciones del sistema y la mejora continua deben incluirse durante el proyecto para utilizar las últimas tecnologías
Figura 8: La ingeniera Kirsty McNeil presentando cómo reemplazar un sistema CPM para detección de fugassystems effectively
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Casos de estudio Artículos técnicos
Configuración manual para modelado de ductos
Jason Modisette, Científico en Jefe de Simulación, presentó un procedimiento universal para ajustar manualmente un modelo de simulación de ductos a los datos SCADA de gasoductos y oleoductos, que incluye el ajuste de la densidad, el diámetro y la eficiencia de los tubos, la rugosidad, la temperatura y la viscosidad, entre otros.
Figura 9: La temperatura del fluido puede ajustarse en estado estacionario ajustando la temperatura ambiente o la conductividad térmica ambiente.
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Desgloce de capítulos Más de Atmos SIM Suite
Detección de fugas y robos multimétodoulti-method leak and theft detection
Centrándose en la onda de presión negativa, el equilibrio de flujo inteligente, el análisis de la distribución de la presión y los métodos de análisis de modelos dinámicos, la presentación de Harry Smith sobre la detección de fugas y robos mediante múltiples métodos analizó cómo soluciones de hardware y software como Atmos Eclipse, Acoustic Sensing Pig (ASP), Atmos Wave Flow y su unidad de adquisición de datos (AWAS) han detectado fugas en campo para nuestros clientes.
Figura 10: Detección de fugas en el ducto de un cliente en Bélgica
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Detección de fugas Detección de robos
Modelado de ductos de hidrógeno
En la presentación de Garry Hanmer, Consultor Senior de Simulación, sobre el uso de Atmos SIM para modelar ductos de hidrógeno, concluyó que las ecuaciones GERG 2004 y AGA 8 funcionaban con precisión y que el modelado de hidrógeno y mezclas de hidrógeno puede ayudar a los clientes a mitigar los riesgos y optimizar la utilización de la capacidad de los ductos cuando se introduce hidrógeno en los ductos de gas natural.
Figura 11: Presión calculada (rojo) por Atmos SIM comparada con la presión medida (verde) durante 4 semanas en una red de hidrógeno
Figura 12: Garry Hanmer, Consultor Senior de Simulación, presenta el uso de sistemas en tiempo real para modelar ductos de hidrógeno.
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Artículo técnico Atmos en la industria del gas
Beneficios del seguimiento preciso de lotes en ductos multiproducto
En esta presentación, Derek Cousins, Ingeniero Principal, habló del seguimiento de lotes y de cómo Atmos Batch puede proporcionar información al minuto sobre el volumen de los lotes y la ubicación exacta de los productos en el ducto en tiempo real.
Concluyó presentando las siguientes ventajas que pueden lograrse con un seguimiento preciso de los lotes:
- Detección automática de interfaces
- Posición basada en totalizadores, ETA sobre flujo actual
- Seguimiento de interfaces, estimaciones de crecimiento de interfaces
- Actualización del volumen del ducto (manualmente/por diversos parámetros/sobrepresión)
- Informe de corrección para mejorar la estimación del volumen del ducto
Figura 13: Atmos Batch muestrando el progreso de los lotes a través del ducto
Más beneficios de Atmos Batch
Cómo la simulación en tiempo real apoya las operaciones en gasoductos
Glen Tyson, Gerente de Productos Atmos SIM, mostró cómo la simulación en tiempo real puede ayudar a los controladores a gestionar sus ductos de forma segura y rentable, y cómo el software de simulación ya no es sólo una herramienta para expertos en simulación especializada.
Glen también habló de cómo los distintos módulos de Atmos SIM, como el seguimiento de la composición/calidad del gas, el modelado prospectivo y el análisis de instrumentación, pueden mejorar la planificación y la eficiencia de las operaciones y ayudar a las empresas de ductos a avanzar hacia el Net Zero.
Figura 14: Beneficios de Atmos SIM
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Avances en tecnologías de detección de fugas en ductos utilizando internet de las cosas y la nube
El director de I+D, Andy Hoffman, abordó las ventajas del procesamiento Edge de la detección de fugas por ondas de presión negativas, con especial atención al sector del agua, para proporcionar alertas de fugas rápidas e inteligentes.
Andy también habló de los datos de alta frecuencia de 60 Hz para generar una precisión y sensibilidad superiores, con el objetivo general de crear un sistema de detección de fugas 24/7 que detecte fugas nuevas y existentes aprovechando la IoT y la nube.
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Soluciones para detección de fugas Atmos en la industria del agua
Optimización de gasoductos utilizando gemelos digitales y machine learning
Jun Zhang, CEO y fundadora, presentó Atmos Intelligent Optimizer (AIO), el último desarrollo de Atmos en simulación y optimización.
Mientras comentaba la arquitectura, los resultados y la validación de AIO y hacía una demostración, Jun explicó cómo las empresas de ductos de gas y líquidos podrán mejorar la eficiencia energética, avanzar hacia las redes inteligentes y ahorrar millones de dólares al año.
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¿Qué nos depara el futuro?
Aunque existen diversos retos que superar en la detección y simulación de fugas y robos en ductos, he aquí un resumen de cómo será el futuro de las soluciones para ductos:
- En el caso de los ductos multifásicos, el principal motor de la detección de fugas serán las diferentes soluciones que se adapten a la naturaleza variable de cada ducto multifásico
- La superación de los retos que plantea el robo de ductos en todo el mundo seguirá dependiendo de un enfoque multimétodo para la detección de robos
- El seguimiento preciso de los lotes dependerá de la detección y el seguimiento automáticos de las interfaces con informes de correcció
- La capacidad de colaboración de la simulación de ductos mejorará continuamente para los usuarios de todos los departamentos y equipos con el fin de facilitar el trabajo de los operadores
- El aprendizaje automático de Atmos Intelligence Optimizer (AIO) podrá ayudar a los operadores de ductos de gas y líquidos a aumentar la eficiencia energética y avanzar hacia las redes inteligentes