Diferenciando eventos derivações clandestinas de vazamentos regulares
É fácil supor que um engenheiro de detecção de vazamentos possa identificar um evento de furto com a mesma rapidez com que identifica os vazamentos, mas quando se trata de furto em tubulações, são os detalhes que contam.
Diferenciar corretamente uma derivação clandestina de um vazamento regular ou de um transiente de tubulação é fundamental para um serviço de detecção de furto bem-sucedido, que pode ser apoiado pelo Atmos Theft Net.
Atmos Theft Net
As derivações clandestinas em dutos são um problema multidimensional e, à medida que os ladrões se tornam mais experientes, os equipamentos que usam se tornam mais sofisticados e suas técnicas mais complexas. Mesmo em dutos desafiadores com comportamento complexo, os engenheiros da Atmos Theft Net continuam a identificar eventos de roubo.
A Atmos Theft Net combina soluções de hardware fixas e portáteis com análise off-line especializada feita por engenheiros experientes para analisar os dados com mais detalhes e localizar locais de roubo de dutos com precisão de metros.
O elemento humano acrescenta precisão superior sem a distração de alarmes falsos. Os engenheiros são capazes de identificar quando as empresas de dutos têm atividades transitórias ou duplamente transitórias para que possam ser ignoradas porque se sabe que fazem parte de uma operação de dutos, ao passo que as perdas reais de produto de um vazamento ou roubo podem ser reconhecidas.
O que é um transitório?
Um transitorio operacional (também conhecido como transiente) é uma alteração no fluxo e na pressão de uma tubulação. Ele é causada por eventos como a partida de uma bomba ou o fechamento de uma válvula. Normalmente, o fluxo e a pressão sofrem uma rápida alteração no início do transiente e continuam a mudar sutilmente até que finalmente se estabeleçam em novos valores, encerrando o transiente e atingindo o estado estável.
O que é um transiente duplo?
Às vezes, um transiente pode ser identificado como um vazamento ou roubo, especialmente se duas mudanças separadas ocorrerem simultaneamente como um transiente duplo.
Na maioria das mudanças operacionais, um equipamento, como uma bomba ou válvula, sofre uma mudança em seu status e essa mudança se reflete primeiro na pressão da estação onde o equipamento está e depois na pressão do outro lado da tubulação. O tempo entre essas duas mudanças de pressão é sempre o mesmo para qualquer transiente, pois depende do comprimento da tubulação e da velocidade do som do produto transportado. Esse conceito é chamado de tempo de voo.
Figura 1: Mudança de pressão durante um transiente e conceito de tempo de voo
Consequentemente, quando um engenheiro treinado apenas em detecção de vazamentos procura um vazamento em uma tendência, ele normalmente procura um par de quedas de pressão na entrada e na saída da tubulação que estejam mais próximas uma da outra do que o normal, porque isso indica que o evento vem de dentro do duto.
Figura 2: Mudança de pressão durante um vazamento e o tempo de voo é menor do que durante um transiente
No entanto, em algumas tubulações, o protocolo de operação para atingir um determinado estado operacional novo é mais complexo do que simplesmente alterar o status de um elemento de cada vez.
Por exemplo, no caso de uma tubulação que envia produto a uma taxa de fluxo de 100m3/h e uma pressão inicial de 100 barg, o cliente poderia solicitar mais produto. Nesse cenário, as válvulas seriam movidas e a velocidade da bomba aumentada para atingir um novo estado, por exemplo, onde o fluxo é de 120m3/h e a pressão é de 120 barg.
Iniciar o pipeline e atingir o fluxo de estado estável, por exemplo, pode ser o resultado de uma série de etapas, incluindo:
- As bombas são iniciadas primeiramente na velocidade mínima
- A contrapressão é ajustada por meio da válvula de controle
- A velocidade da bomba é ligeiramente aumentada
- A contrapressão é ajustada novamente
- A velocidade da bomba e a contrapressão continuam a ser ajustadas em pequenas quantidades até que o fluxo operacional desejado seja atingido.
Todos esses ajustes causam várias alterações na pressão da tubulação que ocorrem em um curto espaço de tempo e podem fazer com que um engenheiro confunda um transiente duplo com um vazamento.
Figura 3: Perdas de pressão transitórias que se parecem com vazamentos
Como a Atmos Theft Net pode ajudar
O Atmos Theft Net combina soluções de hardware fixas e portáteis para coletar e analisar dados de dutos. Engenheiros experientes, treinados nas mais recentes técnicas de detecção de furto, analisam os dados com mais detalhes para localizar o local do furto com precisão de metros. O elemento humano acrescenta precisão superior, mantendo a detecção de furto altamente sensível sem a distração de alarmes falsos.
Os engenheiros da Atmos Theft Net passam por um treinamento em que são expostos a muitos dados de diferentes tipos de tubulações, desde petróleo até água.
Nos dados da Figura 4, há vários casos de transientes duplos. Os engenheiros da Atmos Theft Net são capazes de identificar que essas mudanças de pressão podem parecer um roubo, mas na verdade são o resultado de dois transientes que começam quase ao mesmo tempo em cada lado da tubulação.
Figura 4: Correlação real de eventos da Figura 3
Estudo de caso: Engenheiros da Atmos Theft Net identificam duplo transiente seguido de roubo de dutos na América Latina
Embora pudesse ser fácil correlacionar erroneamente as quedas de pressão na Figura 5 e identificar um vazamento, os engenheiros da Atmos Theft Net conseguiram identificar as flutuações na tubulação de um cliente na América Latina como um transiente duplo, que foi causado pela válvula de controle localizada na estação de entrega.
O sistema de controle estava respondendo a um transiente anterior (a partida da tubulação) que fez com que a válvula abrisse em pequenos incrementos, até que os valores do processo atingissem o ponto de ajuste.
Figura 5: Um transiente duplo em uma tubulação de um cliente na América Latina
Na melhor das hipóteses, os sensores padrão na maioria das tubulações podem detectar vazamentos em um mínimo de 0,5% da taxa de fluxo nominal, de modo que os sistemas SCADA podem perder a maior parte dos detalhes que levam à detecção de furto, pois o furto em tubulações normalmente ocorre em menos de 0,3% da taxa de fluxo nominal.1 Isso significa que é menos provável que um transiente duplo seja identificado usando apenas os dados SCADA.
Em comparação, os engenheiros da Atmos Theft Net podem detectar detalhes como perda de produto e transientes duplos tão pequenos quanto 0,1% da taxa de fluxo nominal em tubulações em condições estáticas ou de funcionamento, o que levou à identificação de um transiente duplo na Figura 5 e à identificação correta de um furto de tubulação na Figura 6.
Figura 6: Dados do Atmos Wave mostrando uma queda de pressão identificada como um furto
A Figura 6 retrata uma das duas principais técnicas de furto em dutos que continuamos a ver nos dutos de nossos clientes em todo o mundo: a abordagem "tente e permaneça escondido". Como visto na Figura 6, essa técnica de furto de combustível é caracterizada por:
- A abertura e o fechamento lentos das válvulas para garantir pequenas mudanças de pressão
- Roubo de pequenas quantidades por períodos mais longos
- Realizar o furto quando há menos luz natural
Nesse duto, a queda de pressão é quase imperceptível durante a perfuração do ponto de derivação e a pressão se recupera imediatamente, mas como os engenheiros da Atmos Theft Net adotam uma abordagem altamente sensível aos dados do oleoduto, eles são capazes de diferenciar entre transientes duplos e perda de produto, nesse caso analisando os dados com mais detalhes para identificar um incidente de roubo de oleoduto.
Descubra por que a Atmos Theft Net é uma parte vital de um sistema de detecção derivações clandestinas
Aplicamos anos de experiência e amplo conhecimento dos desafios da detecção de vazamentos e roubos para desenvolver continuamente nossos algoritmos de software e hardware para detectar novas técnicas de roubo.
Como líder mundial no fornecimento de detecção de vazamentos e roubos em dutos, estamos na melhor posição para ajudar as empresas a garantir que qualquer vazamento ou roubo seja detectado de forma confiável e localizado com precisão.
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Referências
2 https://www.atmosi.com/en/resources/ebooks/global-pipeline-theft-detection-ebook/