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

FLIR y CleanConnect.ai permiten la monitorización remota del nivel del tanque 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 notable en el mercado estadounidense. La nueva normativa de Colorado ha exigido 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 la imagen térmica y la inteligencia artificial para la monitorización remota del nivel de tanque para la detección de gas, las 24 horas del día, los 7 días de la semana.

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En Estados Unidos hay más de 900 000 pozos de petróleo y gas activos. CleanConnect.ai cree que, en un plazo de tres años, aproximadamente 10 000 de estos centros en EE. UU. y Canadá serán supervisados y gestionados de forma remota aprovechando el poder de la inteligencia artificial (IA) para lograr el cumplimiento ambiental autónomo, 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 la monitorización remota del nivel de los tanques y la obtención de imágenes ópticas de gas (OGI) para mitigar las emisiones. Empresas como FLIR Systems y CleanConnect.ai están a la vanguardia de este impulso tecnológico, proporcionando soluciones de medición de tanques y OGI para mejorar la eficiencia operativa, satisfacer el cumplimiento normativo y apoyar la independencia energética.

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APLICACIONES A LAS NUEVAS NORMATIVAS

La monitorización del nivel de los tanques es una práctica esencial en las zonas 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 ni 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 el radar de onda guiada para el mantenimiento de tanques, lo que implica abrir la “escotilla de ladrón” en la parte superior del tanque. La apertura de la escotilla de ladrones es un gran emisor de compuestos orgánicos volátiles (COV), que daña el medio ambiente y plantea problemas 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 escotillas de ladrones 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 las soluciones no invasivas y operadas de forma remota para la monitorización del nivel de los tanques en una necesidad.

Otra faceta de la regulación Colorado SB 19-181 es el requisito de la monitorización de emisiones de gas en tiempo real. Actualmente, muchos centros emplean equipos de detección y reparación de fugas (LDAR) para inspeccionar las fugas y registrar los resultados cada 30 días. Pero esta solución puede requerir mucha mano de obra, 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 una monitorización continua de las emisiones de gas para las 43 000 zonas solo en Colorado. Esto hace que encontrar una solución autónoma sea crucial para cumplir con las normativas de la industria, reducir los costes operativos y aumentar la eficiencia de los sitios.

CREANDO UNA SOLUCIÓN INNOVADORA

Tras las leyes medioambientales emergentes en el mercado del petróleo y el gas, CleanConnect.ai comenzó a desarrollar una solución que aprovecharía la IA y la imagen térmica para ayudar a los operadores de petróleo y gas a alcanzar el cumplimiento. Si buscaba 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 del petróleo y el gas y ha comprendido nuestra visión. FLIR ya estaba al día de las últimas normativas y estaba ansiosa por ver el éxito del proyecto”.

Durante más de una década, FLIR ha desarrollado cámaras de detección de gases infrarrojos líderes en la industria que visualizan fugas de gas de varios tipos. Una solución probada de generadores de imagen térmicos fijos y de pan-tilt-zoom (PTZ) permite a los equipos de mantenimiento calibrar los niveles de los tanques, identificar posibles fugas de gas y supervisar los activos. Las cámaras termográficas FLIR proporcionan una calidad de imagen superior, lo que produce vídeo optimizado para análisis que también puede satisfacer los exigentes requisitos de detección de fugas.

“Desde que FLIR introdujo la imagen óptica de gas en 2005 con nuestra cámara FLIR GasFindIR, 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 para la industria del petróleo y el gas de FLIR. “Esta nueva colaboración con CleanConnect.ai es una excelente forma de ayudar a los líderes de petróleo y gas a ahorrar dinero y mejorar el medio ambiente manteniendo el gas en el sistema”.

Con sede en Berthoud, Colorado, CleanConnect.ai se fundó con el propósito de proteger la industria del petróleo y el gas a la vez que contribuir a un medio ambiente más limpio. Al proporcionar software de IA 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 sin tener que contratar más personal.

PIONEROS EN ADOPTAR SOLUCIONES INTELIGENTES

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

“Todo el sistema CleanConnect.ai se basa en una plataforma que puede crear, gestionar e implementar datos desde cualquier dispositivo IIoT, proporcionando datos procesables en tiempo real sobre 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 imiten no solo en Colorado, sino también en el resto de Estados Unidos.

CÓMO FUNCIONA LA SOLUCIÓN

Para la obtención de imágenes ópticas de gas en estos sitios, la cámara FLIR G300a se instaló con el software de IA 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 FLIR OGI permiten a los operadores escanear rápidamente un amplio espectro de equipos y áreas de inspección que pueden ser difíciles de alcanzar solo con herramientas de medición de contacto. Las cámaras OGI brindan detección desde una distancia segura y muestran las fugas de gas como nubes visibles de humo.

Las cámaras FLIR G300a se colocaron en unidades de pan-tilt, lo que permite a los operadores de mantenimiento supervisar toda la propiedad con tecnología de imagen de gas óptico. Cada pocos minutos, el sistema de detección escanea todo el sitio para detectar 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 fuga y la gravedad en un plazo de diez minutos desde la identificación de una fuga.

Para la monitorización del nivel del tanque, el FLIR Elara™ FB-Series 0 se desplegó en el sitio para proporcionar imágenes térmicas sin procesar, que luego se analizaron con el software CleanConnect.ai. La solución combinada FLIR y CleanConnect.ai puede medir los niveles del tanque observando los cambios de calor entre las paredes exteriores del tanque y produce una lectura del “% FULL” sobre 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”, señaló Conley. “Con la capacidad de proporcionar una monitorización continua 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 presencia de operadores y, en última instancia, los costes operativos. El sistema también está diseñado para cumplir totalmente las especificaciones del método EPA 21 AWP y Quad Oa (EPA 40 CFR Parte 60, Subparte OOOOOa), el estándar industrial actual utilizado por los equipos LDAR.

Para la monitorización del nivel del tanque, se ha demostrado que la solución FLIR y CleanConnect.ai son tan precisas como el radar de ondas guiado, sin necesidad de que los operadores abran una escotilla de ladrón; esto elimina miles de toneladas métricas de emisiones de gas COV. La naturaleza autónoma de los sistemas 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 la supervisión remota, 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 obtener más información sobre las cámaras ópticas de imágenes de gas o esta aplicación de muestra aquí.