Por que os sistemas de detecção de roubo são cruciais?
O roubo de dutos continua sendo um problema global sério para as operadoras. As consequências de pontos de derivação ilegais não detectados podem ser catastróficas, em termos de danos à infraestrutura do duto, da probabilidade de um vazamento e da perda de lucros da empresa.
O roubo de petróleo é o mais notório, sendo que o gás também é popular entre os ladrões de produtos de oleodutos. Os métodos usados estão evoluindo continuamente e se tornando cada vez mais sofisticados, e é por isso que um sistema confiável de detecção de roubo é tão importante.
Neste artigo, discutiremos os três principais requisitos de um sistema de detecção de furto em dutos, incluindo:
- Alta sensibilidade - Detecção de cada pequena retirada de produto
- Precisão - Localiza as tomadas ilegais com a maior precisão possível
- Tempo de resposta - Detecção de retiradas de produtos o mais rápido possível
1. Sensibilidade
Essa é uma consideração vital para os sistemas de detecção de furto, principalmente se os ladrões em dutos forem sutis em sua abordagem. A sensibilidade tem a ver com a capacidade de detectar até mesmo a menor das retiradas de produto da tubulação.
Muitas vezes, os ladrões utilizam as seguintes estratégias para que suas atividades passem despercebidas:
- Abrir e fechar as válvulas de roubo muito lentamente para gerar apenas uma pequena mudança de pressão durante períodos mais longos
- Manter a taxa de furto abaixo do nível de precisão do medidor de vazão
- Realização de atividades de furto à noite
- Furtar pequenos volumes de cada vez, mas com frequência
- Usar vários locais ao longo da tubulação
- Deixar os pontos de derivação intocados por longos períodos (anos em alguns casos)
- Duplicação de pontos de derivação que abrem em horários ligeiramente diferentes
O método de onda de pressão negativa (NPW) usado pelo Atmos Wave oferece um alto nível de sensibilidade usando a taxa de amostragem de 60 Hz. Isso significa que ele pode detectar o evento de furto mesmo quando os ladrões abrem ou fecham as válvulas lentamente para evitar levantar suspeitas. Os dados são adquiridos e analisados em uma frequência muito maior do que a taxa típica de aquisição de dados e controle de supervisão (SCADA) de cinco segundos. É um método especializado para detectar roubos e vazamentos. Os dados adquiridos são armazenados localmente no Atmos Wave Acquisition System (AWAS), garantindo que nenhum evento de furto (ou vazamento) seja perdido se houver uma falha de comunicação.
O fato de que a taxa de roubo pode ser inferior a 0,1% da vazão nominal da tubulação representa desafios adicionais para os operadores de dutos, pois significa que o tamanho mínimo do vazamento precisa ser reduzido para que o roubo seja detectado. No entanto, isso pode resultar em um aumento de alarmes falsos pelo sistema de detecção de furto porque as alterações de fluxo e pressão identificadas estão, em sua maioria, abaixo da repetibilidade do instrumento e do nível de ruído do processo.
Serviços off-line, como o Atmos Theft Net, podem ajudar a combater isso, usando análise especializada para interpretar os dados coletados por soluções de hardware fixas e portáteis. A combinação de tecnologias como o Atmos Wave e esse tipo de serviço evita alarmes falsos desnecessários. Os dados são filtrados para apresentar somente as informações relevantes, e os locais dos pontos de derivação ilegais são estimados com precisão.
Em dutos onde há instrumentação limitada, o hardware pode ser usado em conjunto com soluções de software como o Atmos Wave. O Atmos Eclipse, por exemplo, é um instrumento de medição de fluxo, pressão e temperatura não intrusivo que possui comunicações por celular, rádio e padrão RS485 e TCP/IP. Isso ajuda a melhorar a sensibilidade da detecção de furtos e a fornecer dados em tempo real em qualquer lugar em que sejam necessários.
2. Precisão
A próxima consideração vital é localizar com precisão as tomadas ilegais. As tubulações podem ter milhares de quilômetros de extensão, em áreas remotas e urbanizadas. Não é prático, econômico ou seguro que os engenheiros procurem pontos (ou vazamentos) de derivação em toda a extensão da tubulação.
A detecção de furto por NPW pode apontar com precisão a localização das tomadas ilegais. Soluções como o Atmos Wave podem localizar as tomadas em poucos metros. A precisão da localização é aprimorada por meio de taxas de amostragem de dados mais altas.
Além do Atmos Wave, a adição das unidades AWAS a um sistema como o Atmos Pipe permite a leitura rápida, melhorando a localização do vazamento para uma precisão de até 100 metros com as condições corretas. A varredura rápida também pode ser adicionada conectando-se a sistemas SCADA que suportam leituras históricas usando OPC UA, permitindo a leitura de dados de pressão em uma taxa mais alta (50 ms a 100 ms) mediante solicitação.
Como a atividade de furto geralmente está abaixo do nível de precisão e repetibilidade do medidor de vazão, é difícil para o método de balanço estatístico de volume detectar pequenos furtos em condições de funcionamento, a menos que alarmes falsos sejam aceitos. Mas o Atmos Pipe inclui um módulo de furto adicional para detectar furtos durante condições de fechamento para manter a confiabilidade da detecção de vazamentos e roubos.
Soluções como o Atmos Wave Flow usam elementos dos métodos NPW e de balanço de volume. Essa abordagem de vários métodos ajuda a reduzir a incerteza e a melhorar o desempenho do sistema para detecção de furto. A alta precisão da localização normalmente significa que é possível identificar um evento de furto abaixo de 0,25% do comprimento da seção monitorada, desde que os sensores estejam posicionados corretamente.
Para áreas remotas, o hardware que detecta furtos pode ajudar a identificar pontos de derivação ilegais e localizá-los com precisão de metros. O Atmos Odin é uma unidade de aquisição de dados fácil de usar, projetada para áreas sem energia ou comunicações.
O GPS interno adquire uma localização precisa e um bloqueio de tempo enquanto o Atmos Odin é transportado para o local de instalação. O dispositivo registrará continuamente os dados do GPS com medições do seu sensor de pressão interno. Os dados coletados pelo Atmos Odin são então analisados pelos engenheiros da Atmos Theft Net para detectar e localizar efetivamente os locais de furto com alta precisão. Recentemente, um ponto de escuta foi rápida e facilmente localizado na África usando o Atmos Odin, com a estimativa de localização sendo suficiente para que o cliente descobrisse o ponto de escuta rapidamente.
3. Tempo de resposta
A última consideração importante de um sistema de detecção de roubo é o tempo de resposta. Para combater efetivamente a atividade de roubo, é fundamental que o sistema possa alertar os operadores de dutos o mais rápido possível. O tempo de resposta é particularmente importante nos casos em que os ladrões usam a estratégia "agarrar e sair", pois é mais provável que isso cause um vazamento ou até mesmo uma ruptura na tubulação.
As soluções que usam os métodos de equilíbrio de volume e NPW, como o Atmos Wave Flow, têm um tempo de detecção de roubo extremamente rápido. Recentemente, o software foi capaz de detectar e alertar rapidamente um cliente sobre cinco eventos de roubo separados em uma tubulação na Europa. Os ladrões estavam aparentemente ficando mais ousados a cada vez que retiravam produtos da tubulação, roubando três noites seguidas em uma ocasião. Usando o ajuste fino do Atmos Wave Flow e uma peça de hardware de apoio, o Atmos Eclipse, o cliente conseguiu localizar o ponto de captação ilegal a cerca de 40 metros de distância do local calculado do vazamento. A operação foi muito sofisticada, com os ladrões acoplando uma curva de tubo portátil de 90 graus e uma mangueira de 10 metros para conectar até seis IBCs em um pequeno caminhão, uma operação sofisticada.
Os sistemas de detecção de roubo com vários métodos são fundamentais para combater a inovação tática
Em última análise, um bom sistema de detecção de furto será eficaz em todas as três considerações que discutimos. O Atmos Wave Flow utiliza uma abordagem multimétodos em NPW e balanço de volume para ter um bom desempenho em todas as áreas e ser confiável, ao mesmo tempo em que o faz com uma baixa taxa de alarmes falsos. Especialmente nos casos em que os ladrões de gás e petróleo estão executando uma operação calculada e sofisticada, na qual desejam permanecer ocultos, a alta sensibilidade é vital para interromper a atividade em seu caminho.
Outro aspecto a ser considerado ao selecionar um sistema de detecção de furto é que as táticas usadas pelos ladrões estão sempre sendo inovadas. Isso significa que um sistema de detecção de furto também precisa ser preparado para o futuro para ajudar a combater isso. Instrumentos como o Atmos Eclipse e o Atmos Odin podem ser usados em conjunto com o software de detecção de vazamentos para aumentar a confiabilidade e detectar furtos mesmo em áreas remotas. Isso pode ser particularmente útil em locais onde a instrumentação, a energia e a comunicação são limitadas e pode economizar significativamente o custo de monitoramento da tubulação, proporcionando uma maneira de proteger a tubulação no futuro.
A adição dos algoritmos e do aprendizado automatizado para compensar as variações no Atmos Wave Flow significa que são feitas correções para quaisquer erros de medição, como desvio do medidor, aumentando assim a confiabilidade da solução. É um sistema de detecção de vazamentos e roubos comprovado em campo, no qual os operadores de tubulações podem confiar.