¿Por qué son importantes los sistemas de detección de robos en ductos?
El robo de producto en ductos representa un grave problema mundial para los operadores. Las consecuencias de las tomas ilegales no detectados pueden ser catastróficas en diferentes ámbitos, como daños a la infraestructura de los ductos, la probabilidad de una fuga y la merma de los beneficios de la empresa.
El robo de petróleo es el más notorio, aunque el robo de gas también es frecuente entre los ladrones de productos en ductos. Los métodos utilizados por los ladrones evolucionan continuamente y son cada vez más sofisticados, por lo que es muy importante contar con un sistema fiable de detección de robos.
En este artículo hablaremos de los tres requisitos más importante de un sistema de detección de robos en ductos, entre ellos:
- Alta sensibilidad - Detecta extracciones pequeñas realizadas al ducto
- Precisión - Localiza las tomas con la mayor exactitud posible
- Tiempo de respuesta - Detecta las extracciones con la mayor rapidez posible
1. Sensibilidad
Esta es una consideración importante para los sistemas de detección de robos, especialmente si los ladrones de ductos son sutiles en su actividad. La sensibilidad consiste en poder detectar hasta la más mínima extracción de producto del ducto.
Con frecuencia los ladrones despliegan las siguientes estrategias para que sus actividades pasen desapercibidas:
- Abren y cierran las válvulas muy lentamente para generar sólo un pequeño cambio de presión durante períodos más largos
- Mantienen el índice de robo por debajo del nivel de precisión del flujómetro
- Realizan los robos por la noche
- Roban volúmenes pequeños a la vez, pero frecuentemente
- Utilizan múltiples ubicaciones en el ducto
- Dejan puntos de extracción sin tocar durante largos períodos (años en algunos casos)
- Tomas dobles con aperturas ligeramente diferentes
El método de ondas de presión negativa (NPW por sus siglas en inglés) utilizado por Atmos Wave proporciona un alto nivel de sensibilidad utilizando una frecuencia de muestreo de 60 Hz. Esto significa que puede detectar un evento de robo incluso cuando los ladrones abren o cierran las válvulas lentamente para no generar sospechas. Los datos se adquieren y analizan a una frecuencia muy superior a la típica de cinco segundos del sistema de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA). Es un método especializado para detectar tanto robos como fugas. Los datos adquiridos se almacenan localmente en el Atmos Wave Acquisition System (AWAS), lo que garantiza que no se pierda ningún evento de robo (o fuga) si hay un fallo de comunicación.
El hecho de que el índice de robo pueda ser inferior al 0,1% del caudal nominal del ducto plantea retos adicionales a los operadores de ductos, ya que significa que es necesario reducir el tamaño mínimo de la fuga para que se detecte el robo. Sin embargo, esto puede dar lugar a un aumento de las falsas alarmas por parte del sistema de detección de robos, ya que los cambios de flujo y presión identificados, en su mayoría están por debajo del nivel de repetibilidad de los instrumentos y del ruido del proceso.
Los servicios fuera de línea, como Atmos Theft Net, pueden ayudar a contrarrestar esto, utilizando el análisis de personal experto para interpretar los datos recogidos por las soluciones de hardware fijas y portátiles. La combinación de tecnología como Atmos Wave y servicios como Atmos Theft Net evitan falsas alarmas innecesarias. Los datos se filtran para presentar sólo la información relevante, y las ubicaciones de los puntos de toma ilegal se estiman con precisión.
En los ductos donde la instrumentación es limitada, el hardware puede acompañar soluciones de software como Atmos Wave. Atmos Eclipse, por ejemplo, es una instrumentación no intrusiva de medición de flujo, presión y temperatura que dispone de comunicaciones celulares, radio y estándar RS485 y TCP/IP. Esto ayuda a mejorar la sensibilidad de la detección de robos y a proporcionar datos en tiempo real en cualquier lugar que se necesite.
2. Precisión
La siguiente consideración vital es localizar con precisión las tomas ilegales. Los ductos pueden tener miles de kilómetros de longitud, en zonas remotas y urbanizadas. No es práctico, rentable ni seguro que los ingenieros busquen puntos de toma ilegales (o fugas) en toda la longitud del ducto.
La detección de robos por NPW puede señalar con precisión la ubicación de las tomas ilegales. Soluciones como Atmos Wave pueden localizar los puntos de extracción con una precisión de metros. La precisión de la localización mejora gracias a las mayores tasas de muestreo de datos.
Además de Atmos Wave, la incorporación de las unidades AWAS a un sistema como Atmos Pipe permite un escaneo rápido, mejorando la localización de fugas hasta una precisión de 100 metros en las condiciones correctas. También se puede añadir el escaneo rápido mediante la conexión a un sistema SCADA que admita lecturas históricas mediante OPC UA, lo que permite la lectura de datos de presión a una velocidad mayor (de 50 ms a 100 ms) cuando se solicite.
Dado que la actividad de robo suele estar por debajo del nivel de precisión y repetibilidad del flujómetro, es difícil que el método de balance de volumen estadístico detecte pequeños robos en condiciones de funcionamiento, a menos que se acepten falsas alarmas. Sin embargo, Atmos Pipe incluye un módulo adicional de robo para detección de robos durante las condiciones de cierre, manteniendo la fiabilidad de la detección de fugas y robos.
Las soluciones como Atmos Wave Flow utilizan elementos de los métodos NPW y de balance de volumen. Este enfoque multimétodo ayuda a reducir la incertidumbre y a mejorar el rendimiento del sistema para la detección de robos. Cuenta con una alta precisión en la localización, lo que significa que se puede localizar un robo por debajo del 0,25% de la longitud de la sección monitorizada, siempre que los sensores estén correctamente colocados.
Para zonas remotas, el hardware que detecta los robos puede ayudar a identificar los puntos de toma ilegal y a localizarlos con una precisión de metros. Atmos Odin es una unidad de adquisición de datos fácil de usar, diseñada para zonas que carecen de energía y comunicaciones.
El GPS interno adquiere una ubicación y un bloqueo de tiempo precisos mientras Atmos Odin es transportado al lugar de la instalación, el dispositivo entonces registrará continuamente los datos del GPS con las mediciones de su sensor de presión interno. Los datos recogidos por Atmos Odin son analizados por los ingenieros de Atmos Theft Net para detectar y localizar eficazmente las tomas ilegales con una gran precisión. Recientemente, se localizó rápida y fácilmente una toma ilegal en África utilizando Atmos Odin, y la estimación de la ubicación fue suficiente para que el cliente descubriera rápidamente el punto de extracción
3. Tiempo de respuesta
La última consideración clave de un sistema de detección de robos es el tiempo de respuesta. Para contrarrestar eficazmente la actividad de robo, es crucial que el sistema pueda alertar a los operadores de ductos lo más pronto posible. El tiempo de respuesta es especialmente importante en los casos en los que los ladrones utilizan el método de "agarrar y tirar", ya que es más probable que se produzca una fuga o incluso una ruptura en el ducto.
Las soluciones que utilizan métodos de balance de volumen y NPW, como Atmos Wave Flow, tienen un tiempo de detección a los robos extremadamente rápido. Recientemente, el software fue capaz de detectar rápidamente y alertar a un cliente de cinco robos distintos en un ducto en Europa. Los ladrones parecían ser más audaces cada vez que sacaban producto del ducto, robando tres noches seguidas en una ocasión. Gracias a un ajuste preciso de Atmos Wave Flow y a una pieza de hardware de apoyo, Atmos Eclipse, el cliente pudo localizar el punto de toma ilegal a unos 40 metros de distancia de la ubicación de la fuga calculada. La operación fue muy sofisticada, ya que los ladrones colocaron un codo portátil de 90 grados y una manguera de 10 metros para conectar hasta seis contenedores IBC en un pequeño camión, una operación altamente compleja.
Los sistemas de detección de robos multimétodos son vitales para contrarrestar las nuevas tácticas de robo
En última instancia, un buen sistema de detección de robos será eficaz en las tres consideraciones que hemos mencionado. Atmos Wave Flow utiliza un enfoque multimétodo con NPW y balance de flujo para tener un buen rendimiento en todas las áreas y ser fiable teniendo una baja tasa de falsas alarmas. Especialmente en los casos donde los ladrones de gas y petróleo llevan a cabo una operación calculada y sofisticada en la que desean permanecer ocultos, la alta sensibilidad es vital para detener la actividad
Otro aspecto a tener en cuenta a la hora de seleccionar un sistema de detección de robos es que las tácticas que utilizan los ladrones cambian constantemente. Esto significa que un sistema de detección de robos también debe estar preparado para el futuro para ayudar a contrarrestar los avances de la contraparte. La instrumentación como Atmos Eclipse y Atmos Odin puede utilizarse junto con el software de detección de fugas para mejorar la fiabilidad y detectar los robos incluso en zonas remotas. Esto puede ser especialmente útil cuando la instrumentación, la energía y la comunicación son limitadas y puede disminuir significativamente el coste de monitorizar el ducto, proporcionando una forma mantener la protección del ducto en el futuro.
La incorporación de los algoritmos y el aprendizaje automatizado para compensar las variaciones de Atmos Wave Flow significa que se realizan correcciones para cualquier error de medición, como la deriva del medidor, lo que aumenta la fiabilidad de la solución. Se trata de un sistema de detección de robos y detección de fugas en el que los operadores de ductos pueden confiar y que ha sido probado en campo.