Rilevazione ottica di gas

  Richiedi informazioni / contattami

Per misurare gli accumuli di sabbia nei serbatoi dei separatori situati in atmosfere esplosive, l'azienda americana Noble Energy ha scelto le termocamere Flir GFx320 per la rilevazione ottica di gas a Sicurezza Intrinseca

Strumentazione & Controllo

L'azienda americana Noble Energy ha utilizzato per i suoi serbatoi di sabbia le termocamere Flir GFx320
L'azienda americana Noble Energy ha utilizzato per i suoi serbatoi di sabbia le termocamere Flir GFx320
L'azienda americana Noble Energy ha utilizzato per i suoi serbatoi di sabbia le termocamere Flir GFx320
L'azienda americana Noble Energy ha utilizzato per i suoi serbatoi di sabbia le termocamere Flir GFx320

Durante la fratturazione idraulica ("fracking"), parte del processo prevede l'iniezione di sabbia per mantenere aperti i pori del pozzo. Quando il pozzo torna operativo dopo il fracking, parte della sabbia risale, entrando in un separatore. Un separatore in superficie separa il petrolio, il gas e l'acqua tramite il calore generato da un tubo di fiamma interno. Il gas viene incanalato attraverso un sifone verso un contatore e successivamente erogato ad abitazioni e aziende. Il petrolio e l'acqua raccolti in serbatoi vengono trasportati mediante autocisterne. I sottoprodotti indesiderati, paraffina e sabbia, si accumulano nei serbatoi del separatore e devono essere rimossi per evitare danni irreparabili al tubo di fiamma del separatore. Se la sabbia comprime il tubo di fiamma di un separatore non flangiato, allora l'unica opzione è la sostituzione dell'intero vaso. La maggior parte dei separatori di Noble Energy sono versioni non flangiate. La riparazione o la sostituzione del tubo di fiamma è possibile solo nei nuovi e più costosi separatori flangiati.

GUASTI COSTOSI E PERICOLOSI

"Questi separatori, costano mediamente intorno ai 100.000 dollari l'uno," spiega Doug Hess, LDAR Manager per Noble Energy. "Se la sabbia si accumula e risiede sull'elemento riscaldante, finirà per collassarlo con il rischio di un guasto catastrofico del separatore stesso. Le conseguenze sono due; entrambe piuttosto brutte. Uno, una fuoriuscita di gas, petrolio e acqua dal separatore. Due, un incendio". Sistemi di raccolta della sabbia e altri meccanismi di filtraggio si sono rivelati inefficaci nel trattenere la sabbia fuori dai separatori. Se la sabbia non poteva essere tenuta fuori, in qualche modo doveva quindi essere rimossa. Poiché sabbia e paraffina hanno una temperatura inferiore rispetto a quella di petrolio, gas e acqua, i tecnici di Noble Energy originariamente tastavano la parte inferiore dei serbatoi dei separatori per tentare di rilevare differenze di temperatura. Questo metodo si è rivelato spesso inaffidabile con la mancata rilevazione di serbatoi danneggiati dalla sabbia e di falsi positivi con conseguenti interventi non necessari da parte delle squadre di manutenzione per la rimozione della sabbia.

LA RIMOZIONE DI SABBIA È UN INTERVENTO CHE RICHIEDE MOLTA MANODOPERA

Mentre la rimozione di paraffina avviene semplicemente mediante il riscaldamento del separatore e il trattamento con un inibitore chimico, la rimozione di sabbia è un'altra questione. Richiede il fermo completo del separatore e due squadre di manutenzione, una dedicata alle tubazioni e l'altra al mezzo della pompa a vuoto. Si tratta di un processo con elevato impiego di manodopera, che, se eseguito inutilmente, causa una perdita di produzione e di ore/uomo. Per evitare la costosa sostituzione di separatori causata da accumuli di sabbia e per migliorare l'efficienza dei programmi di manutenzione preventiva, Noble Energy ha messo a punto un metodo di misurazione degli accumuli di sabbia utilizzando le termocamere per la rilevazione ottica di gas a Sicurezza Intrinseca FLIR GFx320.

SOLUZIONE

Noble Energy utilizzava già le termocamere OGI FLIR nel suo programma di rilevazione e riparazione di fughe (LDAR). L'azienda ha investito in termocamere per soddisfare la normativa 7 dello Stato del Colorado - Controllo dell'ozono tramite precursori dell'ozono e controllo di idrocarburi tramite emissioni di petrolio e gas. Con oltre 30.000 perdite rilevate, i tecnici conoscevano bene il funzionamento delle termocamere. A un certo punto si sono resi conto che la stessa tecnologia utilizzata per rilevare perdite invisibili di gas avrebbe potuto anche supportare il programma di manutenzione preventiva sui separatori. "Possediamo una termocamera già in grado di vedere cosa accade dietro le spesse pareti metalliche dei separatori. Utilizzando le differenze di temperatura - il petrolio è più caldo della sabbia - possiamo stabilire la presenza di accumuli all'interno dei separatori." spiega Hess.

IL METODO DI MISURAZIONE DELLA SABBIA DI NOBLE ENERGY

Bastano pochi minuti per rilevare i set point di temperatura di ciascun serbatoio. La tavolozza arcobaleno nelle immagini termiche mostra specifici colori che variano con la temperatura (vedere la figura A & B). "La gamma di colori arcobaleno ad alto contrasto ci mostra al meglio le differenze di temperatura e i nostri tecnici sono soddisfatti del range", afferma Landon Hawkins, tecnico responsabile per lo sviluppo di gran parte del metodo di misurazione della sabbia di Noble Energy. Presso ciascun separatore, Hawkins stabilizza una delle due termocamere FLIR GFx320 con un monopiede. Inquadra i lati del serbatoio del separatore, poi passa in modalità manuale per impostare i set point. Il petrolio nel separatore solitamente si aggira tra i 32° e 37,7° Celsius (90° e i 100° Fahrenheit). La temperatura degli accumuli di sabbia si avvicina a quella ambiente. Quindi se la temperatura ambiente è di 15,5 °C (60 °F), il delta tra il petrolio e l'accumulo di sabbia sarà compreso tra 1 °C e 4,4 °C (30 °F - 40 °F). La sabbia di solito si posa sul fondo del vaso mentre la paraffina ha tipicamente una forma più frastagliata nel mezzo del vaso. La paraffina si comporta diversamente dalla sabbia e si fissa ai lati del vaso. All'interno del programma di monitoraggio Hawkins identifica i separatori per numero di serie. Quando viene rilevato un accumulo di sabbia, il separatore viene aggiunto al programma di monitoraggio. I separatori nei pozzi appena sottoposti al fracking vengono osservati strettamente perché la maggior quantità di sabbia risale in superficie dopo il fracking iniziale.

LA SICUREZZA INTRINSECA È ASSOLUTAMENTE OBBLIGATORIA

Per i separatori inclusi nel programma di monitoraggio, Noble Energy confronta le immagini mensili per analizzare la curva di accumulo della sabbia e stabilire quando è il momento di rimuoverla. Ci sono due elementi chiave necessari per il corretto funzionamento del programma. In primo luogo, le termocamere devono essere a Sicurezza Intrinseca a causa del pericolo di incendio in prossimità dei separatori. Le termocamere a Sicurezza Intrinseca sono progettate per mantenere l'energia (elettrica e termica) sotto il livello di innesco, in modo che qualsiasi cortocircuito o guasto non possa causare scintille — una caratteristica importante per le operazioni in atmosfera esplosiva. La GFx320 a Sicurezza Intrinseca consente a Hawkins e al suo team di avvicinarsi a ciascun separatore, di catturare le immagini da più angolazioni e di evitare i riflessi del sole che potrebbero riscaldare la superficie del separatore. Secondo Hawkins, "Prima dell'uso di una termocamera a Sicurezza Intrinseca a volte riuscivo a scattare solo un'immagine della parte anteriore del serbatoio perché non era possibile rimanere a 1,5 metri dal separatore accanto". Come si evince dalla figura C, le file serrate di separatori limitano l'accesso a ciascun vaso. "Avere una termocamera a Sicurezza Intrinseca ha fatto la differenza in questo programma", afferma Hess. "Siamo in grado di raggiungere tutti gli angoli a cui non potevamo accedere prima." In secondo luogo, le inquadrature devono essere confrontabili, il che significa che lo stesso operatore deve acquisire e manipolare o rifinire le immagini. "Cerchiamo sempre di ottenere immagini con la stessa inquadratura per l'analisi dell'andamento. In questo modo quando le confrontiamo con altre immagini è più facile rilevare le differenze. È importante che una sola persona acquisisca le immagini, per garantirne l'uniformità", ha detto Hawkins. Hawkins e altre persone addestrate specificamente per questo metodo hanno valutato più di 7.000 separatori nel 2017. Secondo Hess: "Landon ha questa capacità e ha addestrato alcuni altri colleghi al metodo che ha sviluppato. Landon è sicuramente la punta di diamante dell'intero programma." Dei 7.000 e più separatori analizzati, 300 sono stati fermati per la rimozione di sabbia.

RAGGIUNGERE IL 100% DI ACCURATEZZA

Hawkins e il suo team utilizzano due termocamere a Sicurezza Intrinseca FLIR GFx320 per ottimizzare il programma di manutenzione preventiva sui separatori della Noble Energy. L'esperienza nell'uso della termocamera è di fondamentale importanza per il successo del programma, e Hawkins continua a perfezionare e documentare il suo metodo per rendere più facile per i tecnici apprenderne la tecnica. Nel frattempo il programma di monitoraggio si è abbondantemente ripagato identificando in meno di un anno 300 serbatoi con accumuli di sabbia sufficientemente elevati da mettere a repentaglio il fragile tubo di fiamma al loro interno. Non c'è modo di sapere se tutti i 300 serbatoi si sarebbero danneggiati senza una pulizia interna. Se anche il monitoraggio con la GFx320 ha evitato un solo guasto, ha consentito di risparmiare il costo di sostituzione del separatore di 100.000 dollari e lo spreco di ore/uomo del team di manutenzione. La sabbia ne è la prova. "Lavoro a stretto contatto con il team di manutenzione che svolge tutto il lavoro di pulizia e loro dicono che finora siamo stati accurati al 100%. Ogni separatore che abbiamo indicato per la pulizia sulla base di questo metodo presentava di fatto un significativo accumulo di sabbia." afferma Hess.

 

 

Pubblicato il Febbraio 13, 2019 - (149 views)
FLIR Systems srl
Via Luciano Manara, 2
20051 Limbiate - Italy
+39-02-99451001
+39-02-99692408
Visualizza company profile
Mappa
Più prodotti da questo inserzionista
Misuratore per impianti di climatizzazione
La termografia nella valutazione dello stato di salute di un LTC
Controllo della temperatura nel settore alimentare
Rilevatore di tensione
Termografia e ispezione di isolatori e trasformatori
Termocamera non raffreddata per rilevamento di gas metano
Monitoraggio di immagini termiche delle colture
Le potenzialità della termografia in ottica 4.0
Termocamera per smartphone e tablet
App mobile per gestione delle ispezioni
Misuratore per impianti di climatizzazione
Termocamera non raffreddata per rilevamento di gas metano
Termocamera per smartphone e tablet
App mobile per gestione delle ispezioni
Termocamera di sicurezza
Termocamere orientabili a 180 gradi
Termocamera per imaging termico avanzato
Sistema per monitoraggio del calcestruzzo
Multimetro TRMS con immagine termica
Termocamere per Smartphone
Articoli correlati
Sensore ottico digitale per misura ossigeno
Sensoristica per il rilevamento affidabile delle scorte di biomassa
Regolatori PID per applicazioni di trattamento termico
Strumento per misurazione livelli acqua
Sensore per motori a bassa tensione
Strumento per il controllo di tenuta impianti
Misuratore di aria compressa
Termocamere a infrarossi ed elevata risoluzione
Condition monitoring per materiale rotabile
Guida sicura con sensoristica d’avanguardia
Trasmettitori e sensori IoT
Sensori per l'automazione
Strumenti di processo
Analizzatore per misurare gas di combustione
Sistema di condition monitoring
Sensori radar
Sistema di allineamento ottico
Strumenti personalizzati per la misura
Misurazione, controllo e automatizzazione
Sensori di pressione
Strumento per misurazione livelli acqua
Strumento per il controllo di tenuta impianti
Termocamere a infrarossi ed elevata risoluzione
Analizzatore per misurare gas di combustione
Sistema di condition monitoring
Condition monitoring per materiale rotabile
Telecamera acustica
Misuratori elettromagnetici
Sistema di allineamento ottico
SMARTCOLLECT PM10, PM20 E PM30
Sensore ottico digitale per misura ossigeno
Sensore per motori a bassa tensione
Strumento per il controllo di tenuta impianti
Misuratore di aria compressa
Sistema di condition monitoring
Laser scanner di sicurezza
Telecamera acustica
WI-CARE: il sensore per l'analisi spettrale online
Misurazione smart dei parametri ambientali
Videoscopio diagnostico con tecnologia Up-is-Up