Nueva solución inteligente con habilitación térmica para la medición de tanques y la detección de fugas

FLIR y CleanConnect.ai permiten el monitoreo remoto de niveles de tanques y la detección de gases en Colorado

Estados Unidos es el principal país productor de petróleo y gas del mundo, y el estado de Colorado es un productor notorio en el mercado estadounidense. La nueva normativa de Colorado exige un mayor nivel de control de emisiones y protección del medio ambiente. Los productores de petróleo y gas de Colorado están recurriendo a FLIR y CleanConnect.ai para obtener una solución inteligente que aproveche las imágenes térmicas y la inteligencia artificial para el monitoreo remoto de niveles de tanques para la detección de gases las 24 horas del día, los 7 días de la semana.

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En Estados Unidos hay más de 900,000 pozos activos de petróleo y gas. CleanConnect.ai cree que, en un plazo de tres años, aproximadamente 10,000 de estos centros en EE. UU. y Canadá serán monitoreados y administrados de forma remota aprovechando el poder de la inteligencia artificial (IA) para lograr el cumplimiento autónomo de normas medioambientales, las operaciones de campo y la optimización predictiva. Con la aprobación de nuevas normativas medioambientales, los productores de petróleo y gas en estados como Colorado buscan soluciones que permitan el monitoreo remoto del nivel de los tanques y las imágenes ópticas de gases (OGI) para la mitigación de emisiones. Empresas como FLIR Systems y CleanConnect.ai están a la vanguardia de este impulso tecnológico, ya que proporcionan soluciones para medición de tanques y OGI para mejorar la eficiencia operativa, satisfacer el cumplimiento normativo y apoyar la independencia energética.

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LAS APLICACIONES A LAS NUEVAS NORMATIVAS

El monitoreo de niveles de tanques es una práctica esencial en las plataformas de los pozos de petróleo y gas. La medición de los niveles de los tanques permite a los equipos de mantenimiento asegurarse de que no haya desbordamientos o saber cuándo está vacío el tanque. Dependiendo de la aplicación, la medición también puede ayudar a calcular los caudales del tanque e identificar posibles interfaces entre materiales que pueden causar acumulación (lodo) o emulsiones.

Tradicionalmente, los operadores han utilizado un radar de ondas guiado para el mantenimiento del tanque, lo que implica abrir la “escotilla de muestreo” en la parte superior del tanque. La apertura de la escotilla de muestreo es un gran emisor de compuestos orgánicos volátiles (COV), que daña el medio ambiente y genera inquietudes de seguridad para los trabajadores. En el estado de Colorado, el proyecto de ley del Senado 19-181 (SB 19-181) prohíbe estrictamente la apertura de las escotillas de muestreo por estos motivos, con controles específicos de hidrocarburos a través de las emisiones de petróleo y gas descritas en el Reglamento 7 de Colorado. Todo esto convierte en una necesidad las soluciones no invasivas y operadas de forma remota para el monitoreo de los niveles de los tanques.

Otra faceta de la regulación Colorado SB 19-181 es el requisito del monitoreo de emisiones de gas en tiempo real. Actualmente, muchos centros emplean equipos de detección y reparación de fugas (LDAR) para inspeccionar en busca de fugas y registrar los resultados cada 30 días. Pero esta solución puede requerir mucho trabajo, ya que a menudo hay cientos, si no miles, de componentes para inspeccionar en numerosas ubicaciones.

Aunque los operadores contrataran diez veces más equipos de LDAR, sería casi imposible para los equipos proporcionar un monitoreo continuo de las emisiones de gas para las 43,000 plataformas solo en Colorado. Esto hace que encontrar una solución autónoma sea crucial para cumplir con las normativas de la industria, reducir los costos operativos y aumentar la eficiencia del sitio de la plataforma.

CÓMO INTEGRAR UNA SOLUCIÓN INNOVADORA

Ante el surgimiento de leyes medioambientales en el mercado de petróleo y gas, CleanConnect.ai comenzó a desarrollar una solución que aprovechara la inteligencia artificial y las imágenes térmicas para ayudar a los operadores de petróleo y gas a alcanzar el cumplimiento. Al buscar un proveedor de imágenes térmicas, el equipo se puso en contacto con el líder del mercado FLIR Systems, en enero de 2020 para colaborar en una solución innovadora.

El director de operaciones y cofundador de CleanConnect.ai, David Conley, dijo que “FLIR ha sido excelente desde el principio”. “FLIR cuenta con años de experiencia en OGI en el mercado de petróleo y gas y ha comprendido nuestra visión. FLIR ya estaba al día de las últimas normativas y estaba ansioso de ver el éxito del proyecto.”

Durante más de una década, FLIR ha desarrollado cámaras de infrarrojos líderes en la industria para la detección de gases, las cuales permiten ver fugas de gas de varios tipos. Una solución probada de generadores de imagen térmicos fijos y con rotación horizontal y vertical y zoom (PTZ) permite a los equipos de mantenimiento medir los niveles de los tanques, identificar posibles fugas de gas y monitorear los activos. Las cámaras térmicas FLIR proporcionan una calidad de imagen superior, lo que produce video optimizado para análisis que también puede satisfacer los exigentes requisitos de detección de fugas.

“Desde que FLIR introdujo las imágenes ópticas de gases en 2005 con nuestra cámara GasFindIR de FLIR, hemos trabajado con líderes de la industria a nivel mundial para garantizar que los operadores tengan las soluciones de tecnología de detección de gas adecuadas para sus necesidades”, dijo Craig O’Neill, director global de soluciones de FLIR en la industria de petróleo y gas. “Esta nueva colaboración con CleanConnect.ai es una excelente forma de ayudar a los líderes del sector de petróleo y gas a ahorrar dinero y mejorar el medio ambiente gracias a la capacidad de mantener el gas dentro del sistema.”

CleanConnect.ai tiene su sede en Berthoud, Colorado, y se fundó con el propósito de proteger la industria de petróleo y gas, así como para contribuir a un medio ambiente más limpio. Gracias a que proporciona software de inteligencia artificial de alto rendimiento, la tecnología CleanConnect.ai ayuda a los productores de petróleo y gas a aumentar la rentabilidad y el cumplimiento normativo de los sitios de plataforma sin tener que contratar más personal.

LOS PRIMEROS EN ADOPTAR SOLUCIONES INTELIGENTES

Si los productores de petróleo y gas no cumplen con los estándares SB 19-181 de Colorado, pueden estar sujetos a grandes multas, cierres operativos, peligros ambientales y lesiones de los trabajadores. Cuando CleanConnect.ai se acercó a sus clientes con la solución integrada FLIR y CleanConnect.ai, estos estaban ansiosos por implementarla. En el verano de 2020, CleanConnect.ai instaló la tecnología de vanguardia en tres sitios y la instalación solo requirió un par de días en cada plataforma. Cada sitio tiene un tamaño de entre 0.4 y 2 hectáreas y utiliza la solución de FLIR y CleanConnect.ai para supervisar activos, lo que incluye tanques de equipos de producción, compresores, edificios de elevación de gas, densidades de circulación equivalentes y quemadores de gas natural.

“Todo el sistema CleanConnect.ai se basa en una plataforma que puede crear, administrar e implementar datos desde cualquier dispositivo IIoT, que proporcione datos procesables en tiempo real acerca de las operaciones”, explicó Conley.

Los clientes de CleanConnect.ai son algunos de los primeros en adoptar la solución inteligente, lo que les acerca un paso más hacia el funcionamiento autónomo. Estos productores de petróleo y gas también sirven como modelo para que otros clientes de petróleo y gas los imiten no solo en Colorado, sino también en el resto de Estados Unidos.

CÓMO FUNCIONA LA SOLUCIÓN

Para las imágenes ópticas de gases en estas plataformas, se instaló la cámara G300a de FLIR con el software de inteligencia artificial de CleanConnect.ai. La mayoría de los gases son invisibles a simple vista sin tecnología especializada. FLIR produce una gama de cámaras OGI que pueden ayudar en la detección de metano, hexafluoruro de azufre y cientos de otros gases industriales de forma rápida, precisa y segura, sin necesidad de apagar el sistema. Las cámaras OGI de FLIR permiten a los operadores explorar rápidamente un amplio espectro de equipos y áreas de vigilancia que pueden ser difíciles de alcanzar solo con herramientas de medición por contacto. Las cámaras OGI proporcionan detección desde una distancia segura y muestran las fugas de gas como si fueran nubes visibles de humo.

Las cámaras FLIR G300a se colocaron en unidades con rotación vertical y horizontal, lo que permite a los operadores de mantenimiento vigilar toda la propiedad con tecnología de imágenes ópticas de gases. Cada pocos minutos, el sistema de detección escanea toda la plataforma, monitoreando las anomalías. El software de CleanConnect.ai incorpora los datos sin procesar de las cámaras y los ejecuta a través de algoritmos de aprendizaje automático para identificar fugas de COV. Dado que la solución está conectada directamente al sistema de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) del usuario, proporciona a los operadores información sobre la ubicación de la fugas y la gravedad en un plazo de diez minutos desde la identificación de una fuga.

Para el monitoreo de niveles de tanques, se implementó el modelo 0 de la serie RB de FLIR Elara™ en las plataformas para proporcionar imágenes térmicas sin procesar, las cuales se analizaron posteriormente con el software CleanConnect.ai. La solución combinada de FLIR y CleanConnect.ai puede medir los niveles de los tanques mediante la observación de los cambios de calor entre las paredes exteriores del tanque y produce una lectura “% LLENO” de cada tanque. Los datos de telemetría del nivel del tanque se envían directamente al sistema SCADA, lo que garantiza alertas oportunas basadas en datos para los operadores.

RESULTADOS

“La solución FLIR y CleanConnect.ai ahorra a los operarios millones de dólares en posibles multas y elimina los falsos positivos asociados con soluciones de la competencia”, dijo Conley. “Con la capacidad de proporcionar un monitoreo continuo de las emisiones de COV, los operadores ven beneficios en una serie de indicadores, lo que previene el daño ambiental y cambia la percepción pública de la industria.”

Estas soluciones autónomas requieren menos personal, lo que reduce la el espacio necesario para los operadores y, en última instancia, los costos operativos. El sistema también está diseñado para cumplir totalmente las especificaciones del método 21 AWP y Quad Oa de la EPA (40 CFR Parte 60, Subparte OOOOOa de la EPA), el estándar industrial actual utilizado por los equipos de LDAR.

Para el monitoreo de niveles de tanques, se ha demostrado que la solución FLIR y CleanConnect.ai es tan precisa como el radar de ondas guiadas, sin necesidad de que los operadores abran una escotilla de muestreo; esto elimina miles de toneladas métricas de emisiones de gas COV. La naturaleza autónoma de los sistemas de FLIR y CleanConnect.ai aumenta la seguridad y el bienestar de los empleados en el lugar de trabajo. También elimina las prácticas de alto riesgo mediante el monitoreo remoto, lo que garantiza que los equipos de mantenimiento ya no se expongan físicamente a gases dañinos. El resultado es una mayor eficiencia, seguridad pública, salud ambiental y tranquilidad.

Puede encontrar más información sobre las cámaras de imágenes ópticas de gases o esta aplicación de ejemplo aquí.