Nuova soluzione intelligente attivata termicamente per la misurazione del livello nei serbatoi e il rilevamento delle perdite

FLIR e CleanConnect.ai consentono il monitoraggio remoto del livello del serbatoio e il rilevamento dei gas in Colorado

Gli Stati Uniti sono il principale Paese produttore di petrolio e gas al mondo e lo stato del Colorado è un importante produttore nel mercato statunitense. Le normative del New Colorado hanno imposto un livello più elevato di monitoraggio delle emissioni e di protezione ambientale. I produttori di petrolio e gas del Colorado si stanno rivolgendo a FLIR e CleanConnect.ai per una soluzione intelligente che sfrutta la termografia e l'intelligenza artificiale per il monitoraggio remoto del livello del serbatoio per il rilevamento del gas 24 ore su 24, 7 giorni su 7.

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Negli Stati Uniti sono presenti oltre 900.000 pozzi attivi di petrolio e gas. CleanConnect.ai ritiene che, entro tre anni, circa 10.000 dei suddetti siti negli Stati Uniti e in Canada saranno monitorati e gestiti da remoto sfruttando la potenza dell’intelligenza artificiale (IA) per ottenere la conformità ambientale autonoma, le operazioni sul campo e l’ottimizzazione predittiva. Con l'approvazione di nuove normative ambientali, i produttori di petrolio e gas, in stati come il Colorado, stanno cercando soluzioni che consentano il monitoraggio remoto del livello dei serbatoi e il rilevamento ottico del gas (OGI) per la mitigazione delle emissioni. Aziende come FLIR Systems e CleanConnect.ai sono all'avanguardia in questa spinta tecnologica, fornendo soluzioni di misurazione dei serbatoi e OGI per migliorare l'efficienza operativa, soddisfare la conformità normativa e supportare l’autonomia energetica.

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APPLICAZIONI DELLE NUOVE NORMATIVE

Il monitoraggio del livello del serbatoio è una pratica essenziale nei pozzi petroliferi e gassosi. La misurazione dei livelli del serbatoio consente ai team di manutenzione di assicurarsi che non vi sia il troppopieno o di sapere quando il serbatoio è vuoto. A seconda dell'applicazione, la misurazione può anche aiutare a calcolare la portata del serbatoio e a identificare possibili interfacce tra i materiali che possono causare accumuli (depositi) o emulsioni.

Tradizionalmente, gli operatori hanno utilizzato il radar a onda guidata per la manutenzione del serbatoio, che comporta l'apertura del “boccaporto” sulla parte superiore del serbatoio. L'apertura del boccaporto emette grandi quantitativi di composti organici volatili (VOC) che danneggiano l'ambiente e sollevano preoccupazioni per la sicurezza dei operatori. Nello stato del Colorado, il disegno 19-181 del Senato (SB 19-181) proibisce severamente l’apertura dei boccaporti per questi motivi, con controlli specifici degli idrocarburi tramite le emissioni di petrolio e gas descritte nel Regolamento 7 del Colorado. Tutto ciò rende necessarie soluzioni non invasive e gestite da remoto per il monitoraggio del livello del serbatoio.

Un altro aspetto della normativa Colorado SB 19-181 è il requisito del monitoraggio delle emissioni di gas in tempo reale. Attualmente, molti siti impiegano team di rilevamento e riparazione delle perdite (LDAR) per ispezionare le perdite e registrare i risultati ogni 30 giorni. Ma questa soluzione può essere laboriosa, in quanto spesso ci sono centinaia, se non migliaia, di componenti da ispezionare in ognuno dei numerosi impianti.

Anche se gli operatori dovessero assumere dieci volte più team LDAR, sarebbe ancora quasi impossibile per i team fornire un monitoraggio continuo delle emissioni di gas per le sole 43.000 piattaforme in Colorado. Questo rende la ricerca di una soluzione autonoma cruciale per la conformità alle normative del settore, per ridurre i costi operativi e per aumentare l'efficienza del sito della piattaforma.

METTERE INSIEME UNA SOLUZIONE INNOVATIVA

Sulla scia delle leggi ambientali emergenti nel mercato petrolifero e del gas, CleanConnect.ai ha iniziato a sviluppare una soluzione che sfruttasse l'intelligenza artificiale e la termografia per aiutare gli operatori del petrolio e del gas a raggiungere la conformità. Il team era alla ricerca di un fornitore di termografia e ha contattato FLIR Systems, leader del mercato nel gennaio 2020 per collaborare a una soluzione innovativa.

“FLIR è stata fantastica sin dall’inizio”, ha affermato David Conley, COO e cofondatore di CleanConnect.ai. “FLIR ha anni di esperienza OGI nel mercato petrolifero e del gas e ha compreso la nostra visione. FLIR era già al passo con le ultime normative ed era impaziente di vedere il successo del progetto.”

Per oltre un decennio, FLIR ha sviluppato telecamere leader del settore per il rilevamento dei gas a infrarossi e che visualizzano perdite di gas di vario tipo. Una soluzione collaudata di stampanti termiche a zoom fisso e pan-tilt-zoom (PTZ) consente ai team di manutenzione di misurare i livelli dei serbatoi, identificare possibili perdite di gas e monitorare le risorse. Le termocamere FLIR offrono una qualità dell'immagine superiore, producendo video ottimizzati per l'analisi che possono anche soddisfare i severi requisiti di rilevamento delle perdite.

“Da quando FLIR ha introdotto il rilevamento ottico di gas nel 2005 con la nostra telecamera FLIR GasFindIR, abbiamo collaborato con i leader del settore a livello globale per garantire che gli operatori dispongano delle soluzioni tecnologiche di rilevazione dei gas adatte alle loro esigenze,” ha affermato Craig O’Neill, Global Director per le soluzioni FLIR nel settore petrolifero e del gas. “Questa nuova collaborazione con CleanConnect.ai è un ottimo modo per aiutare i leader del settore petrolifero e del gas a risparmiare denaro e migliorare l'ambiente mantenendo il gas all'interno del sistema.”

Con sede a Berthoud, Colorado, CleanConnect.ai è stata fondata allo scopo di proteggere l'industria petrolifera e del gas contribuendo al contempo a creare un ambiente più pulito. Grazie a un software di IA ad alte prestazioni, la tecnologia CleanConnect.ai aiuta i produttori di petrolio e gas ad aumentare la redditività e la conformità normativa delle sedi della piattaforma senza dover assumere personale aggiuntivo.

PRIMI UTILIZZATORI PER SOLUZIONI INTELLIGENTI

Se i produttori di petrolio e gas non soddisfano gli standard SB 19-181 del Colorado, possono essere soggetti a multe pesanti, chiusure operative, pericoli ambientali e lesioni agli operatori. Quando CleanConnect.ai si è rivolta ai propri clienti con la soluzione integrata FLIR e CleanConnect.ai, non vedeva l’ora di implementarla. Nell’estate del 2020, CleanConnect.ai ha installato la tecnologia all’avanguardia in tre siti, con un’installazione che richiede solo un paio di giorni per ogni piattaforma. Ogni sito ha dimensioni comprese tra 4.050 e 20.230 mq e utilizza la soluzione FLIR e CleanConnect.ai per monitorare le risorse, tra cui serbatoi di apparecchiature di produzione, compressori, edifici con sollevamento a gas, densità di circolazione equivalenti e bagliori.

Come ha spiegato Conley, “l'intero sistema CleanConnect.ai è costruito su una piattaforma in grado di creare, gestire e distribuire dati da qualsiasi dispositivo IIoT, fornendo dati fruibili in tempo reale sulle operazioni”.

I clienti di CleanConnect.ai sono tra i primi ad adottare la soluzione intelligente, che li avvicina di un passo all'operatività autonoma. Questi produttori di petrolio e gas fungono anche da modello da imitare per gli altri clienti del settore petrolifero e del gas non solo in tutto il Colorado, ma anche nel resto degli Stati Uniti.

COME FUNZIONA LA SOLUZIONE

Per il rilevamento ottico di gas su queste piattaforme, la telecamera FLIR G300a è stata installata con il software IA CleanConnect.ai. La maggior parte dei gas è invisibile a occhio nudo senza tecnologia specializzata. FLIR produce una gamma di telecamere OGI che possono aiutare con il rilevamento di metano, esafluoruro di zolfo e centinaia di altri gas industriali in modo rapido, accurato e sicuro — senza dover spegnere l’impianto. Le telecamere FLIR OGI consentono agli operatori di eseguire rapidamente la scansione di un ampio spettro di apparecchiature e aree di rilevamento che possono essere difficili da raggiungere con gli strumenti di misurazione di contatto. Le telecamere OGI possono anche rilevare a distanza di sicurezza, visualizzando queste perdite di gas come nubi di fumo visibili.

Le telecamere FLIR G300a sono state posizionate su unità pan-tilt, consentendo agli operatori di manutenzione di sorvegliare l'intera proprietà con il rilevamento ottico di gas. Con intervalli di pochi minuti, il sistema di rilevazione esegue la scansione dell’intera piattaforma, monitorando eventuali anomalie. Il software di CleanConnect.ai acquisisce i dati grezzi dalle telecamere e li esegue attraverso algoritmi di machine learning per identificare le perdite di COV. Poiché la soluzione è collegata direttamente al sistema di controllo di supervisione e acquisizione dati (SCADA) dell'utente, fornisce agli operatori informazioni sulla posizione della perdita e la gravità entro dieci minuti dall'identificazione di una perdita.

Per il monitoraggio del livello del serbatoio, FLIR Elara™ Serie FB 0 è stato distribuito alle piattaforme per fornire termografia grezza, che è stato poi analizzata dal software CleanConnect.ai. La soluzione combinata FLIR e CleanConnect.ai è in grado di misurare i livelli del serbatoio osservando le variazioni di calore tra le pareti esterne del serbatoio e producendo un display di lettura “% PIENO” su ciascun serbatoio. I dati di telemetria del livello del serbatoio vengono quindi inviati direttamente al sistema SCADA, garantendo agli operatori avvisi tempestivi basati sui dati.

RISULTATI

“La soluzione FLIR e CleanConnect.ai consente agli operatori di risparmiare milioni di dollari in potenziali multe ed elimina i falsi positivi associati alle soluzioni concorrenti,” ha affermato Conley. “Grazie alla capacità di fornire un monitoraggio continuo delle emissioni di COV, gli operatori vedono i vantaggi in una serie di indicatori, prevenendo i danni ambientali e cambiando la percezione pubblica del settore.”

Queste soluzioni autonome richiedono meno personale, riducendo l'ingombro complessivo dell'operatore e, in ultima analisi, riducendo i costi operativi. Il sistema è inoltre progettato per soddisfare pienamente le specifiche EPA Method 21 AWP e Quad Oa (EPA 40 CFR Parte 60, Sottosezione OOOOa), l'attuale standard industriale utilizzato dai team LDAR.

Per il monitoraggio del livello del serbatoio, la soluzione FLIR e CleanConnect.ai ha dimostrato di essere accurata quanto il radar a onda guidata, senza mai richiedere agli operatori di aprire un boccaporto; questo elimina migliaia di tonnellate metriche di emissioni di gas COV. La natura autonoma del sistema FLIR e CleanConnect.ai aumenta la sicurezza e il benessere del luogo di lavoro per i dipendenti. Elimina inoltre le pratiche ad alto rischio attraverso il monitoraggio remoto, che garantisce che i team di manutenzione non si espongano più fisicamente a gas nocivi. Il risultato è una maggiore efficienza, sicurezza pubblica, salute ambientale e tranquillità.

Maggiori informazioni sulle telecamere di rilevamento ottico di gas o su questa applicazione di esempio sono disponibili qui.