Detecção de vazamento de pipeline para petróleo e gás usando IoT

Os Estados Unidos têm perdas de combustível de US$ 10 bilhões anualmente devido a vazamentos e roubos. As empresas, que operam no segmento midstream da indústria de petróleo e gás, prevêem ganhos significativos na melhoria da segurança e confiabilidade dos dutos. As estatísticas mediram que cerca de 2,5 milhões de milhas de oleodutos nos EUA têm uma média de 93 vazamentos por milha.


O mundo depende fortemente da indústria de petróleo e gás, pois a indústria contribuiu com mais de 61% na produção global de energia.


Para superar os problemas que a indústria enfrenta, as empresas têm investido em mais hardware operacional e capital humano. Mas os resultados não chegaram ao ponto, pois não era necessário que, após colossais despesas de capital, esses problemas fossem mitigados. O que pode ser necessário é uma mudança em direção à infraestrutura orientada por dados, que começa com o Information Value Loop, investindo em sensores e nuvem.

Por que ocorrem os vazamentos nas tubulações?

Entre as várias razões e previsões, sabe-se que existem algumas causas importantes para o vazamento. E os pesquisadores analisaram que a corrosão por si só contribui para 61% do vazamento total em dutos em contraste com os 39% de outros fatores diversos. O monitoramento desses vazamentos é essencial, pois está afetando a produção de energia em todo o mundo.


Para erradicar o problema de vazamento no processo de petróleo e gás, as empresas precisam de visibilidade de ponta a ponta em todos os dutos. Embora seja praticamente impossível para as empresas a jusante rastrear todos os vazamentos ao longo dos oleodutos de distribuição.

Como a Internet das Coisas (IoT) se tornou um grande salvador na detecção de vazamentos?

Ter uma tecnologia integrada para a detecção de vazamentos era algo que faltava nos setores de óleo e gás midstream e downstream. A indústria de petróleo e gás acreditava na atualização do método tradicional de detecção de vazamento de dutos para criar uma indústria mais segura e verde para os próximos 100 anos. Como a detecção dos vazamentos estava ficando excepcionalmente difícil, especialmente em poços localizados remotamente, a necessidade de uma solução alternativa tornou-se uma necessidade.


A Indústria 4.0 ou a IoT Industrial (Internet das Coisas) parece ser o futuro da revolução industrial, a revolução que começou com a introdução da energia a vapor seguida pelo uso de energia elétrica. Atualmente, vários setores estão optando pela IoT Industrial e aproveitando seus recursos existentes.

Com a arquitetura IoT pronta para uso, as soluções IoT industriais específicas do setor da Biz4Intellia erradicam os desafios que a indústria de petróleo e gás enfrenta, como detecção de vazamentos, monitoramento de área remota, monitoramento de frota etc.

As empresas de Petróleo e Gás que já implementaram as soluções de IoT Industrial da Biz4Intellia estão alavancando seu poder da seguinte maneira:

1. Sistema de alerta em tempo real e detecção de vazamento de pipeline

Biz4Intellia, uma solução de IoT de ponta a ponta economiza dinheiro para as empresas, fornecendo notificação instantânea de vazamento de pipeline. Ao abordar rapidamente o problema, nossa solução evita que o petróleo/gás se infiltre ainda mais no meio ambiente, onde pode ter um impacto significativo na vida selvagem, nas plantas e na água. O sistema de Alerta em Tempo Real detecta o vazamento e os aborda imediatamente, o que economiza dinheiro, óleo e o meio ambiente. Todas as informações dos sensores são adquiridas e enviadas para a nuvem do cluster. Com todos os dados em tempo real e tecnologia geek, é possível prever os dados com 96% de precisão e enviar alertas bem antes do tempo. No momento em que um alerta de vazamento é recebido, pode-se tomar medidas imediatas para garantir que os danos sejam mitigados.


IoT aproveita a combinação de tecnologia de sensores para monitorar a pressão, fluxo de gás, condições do compressor, temperatura, concentração e outras variáveis ​​dentro da tubulação. Os vazamentos começam a partir de um orifício do tamanho de um pino que pode ser detectado por meio de sensores IoT. Por exemplo, o smart pig, que é enviado para dentro do tubo, detecta rachaduras nas laterais e efeitos de soldagem usando ondas de ultrassom e recursos de fluxo magnético. A detecção de vazamentos de gás usando infravermelho é possível por meio de câmeras de vídeo com um filtro especial que é sensível a uma faixa selecionada de comprimentos de onda infravermelhos. Os hidrocarbonetos absorvem a radiação infravermelha dos comprimentos de onda infravermelhos, tornando possível detectar os vazamentos como uma imagem de fumaça na tela de vídeo. Existe outra forma de monitoramento de vazamentos, que são os cabos de fibra óptica, que se baseiam nas alterações físicas que ocorrem no local do vazamento. Uma dessas mudanças é uma variação no perfil de temperatura. O cabo de fibra óptica é colocado ao longo da tubulação para detectar tal variação. No entanto, este método só pode ser usado com comprimentos limitados de tubulação, pois muitas reflexões são necessárias para projetar um perfil de temperatura útil que detecte vazamentos de gás. Existem alguns métodos mecânicos para a medição do diâmetro e da espessura de uma tubulação para detecção de corrosão.
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2. Monitoramento de pipelines mesmo em áreas remotas

Nosso sistema de monitoramento de dutos implementado ajuda a saber até mesmo sobre o vazamento minuto que ocorre dentro do duto. Os vapores invisíveis indicam vazamentos que são detectados por sensores IoT e sensores em tempo real que garantem operações seguras de petróleo e gás. Ao rastrear cada medidor da tubulação, os alertas são imediatamente transmitidos para a sala de controle e, consequentemente, os alertas também são enviados aos supervisores. Se o vazamento for mais perigoso, a tubulação específica pode ser fechada.

3. Como ingerir o status do equipamento em tempo real

A indústria de petróleo e gás é altamente dependente da operação eficaz e consistente do oleoduto e de outros equipamentos. Excesso de vibrações e pressão não monitorada causam perdas catastróficas. Os Sensores IoT, implementados com a Solução IoT Industrial Biz4Intellia, ajudam no monitoramento de bombas, motores e compressores no fornecimento de óleo e gás. Além disso, os sensores ajudam a detectar a pressão dinâmica, temperatura e pulsos, enquanto os sensores no motor detectam as emissões e, portanto, ajudam a evitar grandes perdas.

4. Detecção de gás metano

Nossos sensores inteligentes de IoT ajudam a detectar o gás combustível, como o metano. Eles funcionam melhor a uma temperatura de 20 graus Celsius e uma umidade de 65%. Os sensores são capazes de detectar os gases em quantidades relativamente baixas. Se a detecção não for monitorada adequadamente, esses gases levam a situações perigosas e causam explosões. Nossa solução Smart IoT ajuda empresas de todas as formas e tamanhos a melhorar a eficiência e reduzir os custos.


Das operações ao envolvimento do cliente, a integração de dispositivos conectados inteligentes em quase todos os fluxos da indústria de petróleo e gás revolucionará a cadeia de suprimentos de petróleo e gás. Agora é a hora de revolucionar as operações da indústria legada – e dar uma chance ao petróleo e gás para competir em um mundo comoditizado.


A principal preocupação com a adoção da IoT é que as empresas exigem soluções robustas de IoT que consistem em hardware, software, conectividade e integração. Existem vários fornecedores de plataformas de IoT disponíveis no mercado, mas comprar apenas uma plataforma de IoT não ajudará as empresas. Se eles forem apenas com a plataforma IoT, eles precisariam procurar o hardware apropriado e a integração. Em outras palavras, eles precisariam de uma equipe de especialistas em TI e um alto LoE (Level of Efforts). A melhor opção é optar por um provedor de soluções de IoT que possa cuidar de tudo, incluindo a integração com software empresarial existente, como ERP. Um grande benefício que a IoT traz para as empresas de petróleo e gás é a comunicação bidirecional pela qual elas podem controlar as bombas e outros controladores.


Ok, agora que falamos sobre as implicações da IoT Industrial na indústria de Petróleo e Gás, mas a questão permanece a mesma. Qual é o retorno do investimento que uma empresa de petróleo e gás pode esperar em relação às despesas de implantação da IoT?


Bem, temos as respostas para todas as suas dúvidas sobre a implantação de IoT Industrial pela Biz4Intellia:

1. Recentemente, concluímos com sucesso um PoC para o sistema de detecção de vazamentos em oleodutos para petróleo e gás.
2. Temos um modelo de preços baseado em assinatura com custo inicial de cerca de US$ 7.000
3. Para preços mensais, consulte https://www.biz4intellia.com/pricing/

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