Nova solução inteligente termicamente habilitada para medição de tanques e detecção de vazamentos

O FLIR e o CleanConnect.ai ativam o monitoramento remoto do nível do tanque e a detecção de gás no Colorado

Os Estados Unidos são o principal país produtor de petróleo e gás do mundo, e o estado do Colorado é um produtor notável no mercado americano. As regulamentações do Novo Colorado têm exigido um nível mais alto de monitoramento de emissões e proteção ambiental. Os produtores de petróleo e gás do Colorado estão recorrendo à FLIR e CleanConnect.ai para obter uma solução inteligente que aproveita a imagem térmica e a inteligência artificial para monitoramento remoto do nível do tanque para detecção de gás 24 horas por dia, 7 dias por semana.

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Nos Estados Unidos, há mais de 900.000 poços ativos de petróleo e gás. A CleanConnect.ai acredita que, em três anos, aproximadamente 10.000 desses locais nos EUA e Canadá serão monitorados e gerenciados remotamente aproveitando o poder da inteligência artificial (IA) para alcançar conformidade ambiental autônoma, operações de campo e otimização preditiva. Com a aprovação de novas regulamentações ambientais, os produtores de petróleo e gás em estados como o Colorado estão buscando soluções que permitam o monitoramento remoto do nível do tanque e a geração de imagens ópticas de detecção de gás (OGI) para mitigação de emissões. Empresas como a FLIR Systems e a CleanConnect.ai estão na vanguarda deste impulso tecnológico, fornecendo soluções de medição de tanques e OGI para melhorar a eficiência operacional, satisfazer a conformidade regulatória e apoiar a independência energética.

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APLICAÇÕES A NOVAS REGULAMENTAÇÕES

O monitoramento do nível do tanque é uma prática essencial nas estruturas dos poços (well pads) de petróleo e gás. A medição dos níveis do tanque permite que as equipes de manutenção garantam que não haja transbordamento ou saibam quando o tanque está vazio. Dependendo da aplicação, a medição também pode ajudar a calcular as taxas de fluxo do tanque e identificar possíveis interfaces entre materiais que podem causar acúmulo (lodo) ou emulsões.

Tradicionalmente, os operadores usavam radar de ondas guiadas para a manutenção de tanques, o que envolve abrir a “escotilha do ladrão” no topo do tanque. A abertura de uma escotilha do ladrão é um grande emissor de compostos orgânicos voláteis (COV), que danifica o meio ambiente e levanta preocupações de segurança para os trabalhadores. No estado do Colorado, o projeto de lei do Senado 19-181 (SB 19-181) proíbe estritamente a abertura de escotilhas-ladrão por esses motivos, com controles específicos de hidrocarbonetos através das emissões de petróleo e gás descritas na Regulamentação 7 do Colorado. Tudo isso torna as soluções não invasivas e operadas remotamente para monitoramento do nível do tanque uma necessidade.

Outra faceta da regulamentação SB 19-181 do Colorado é a exigência de monitoramento de emissões de gás em tempo real. Atualmente, muitos locais empregam equipes de detecção e reparo de vazamentos (LDAR) para inspecionar vazamentos e registrar resultados a cada 30 dias. Mas essas soluções podem exigir bastante mão de obra, já que, muitas vezes, existem centenas, ou milhares, de componentes a serem inspecionados em vários locais.

Mesmo que os operadores contratem dez vezes mais equipes de LDAR, ainda seria quase impossível para as equipes fornecer monitoramento contínuo das emissões de gás para as 43.000 estruturas de poços no Colorado sozinho. Isso faz com que encontrar uma solução autônoma seja crucial para cumprir as regulamentações do setor, reduzir os custos operacionais e aumentar a eficiência do local da pastilha.

REUNINDO UMA SOLUÇÃO INOVADORA

Após o surgimento das leis ambientais no mercado de petróleo e gás, a CleanConnect.ai começou a desenvolver uma solução que aproveitaria a IA e a imagem térmica para ajudar os operadores de petróleo e gás a alcançar a conformidade. Ao procurar um fornecedor de imagens térmicas, a equipe procurou a líder de mercado FLIR Systems em janeiro de 2020 para colaborar em uma solução inovadora.

“A FLIR tem sido ótima desde o início,” disse David Conley, diretor de operações e cofundador da CleanConnect.ai. “A FLIR tem anos de experiência na OGI no mercado de petróleo e gás e entendeu nossa visão. A FLIR já estava atualizada sobre as regulamentações mais recentes e estava ansiosa para ver o sucesso do projeto.”

Há mais de uma década, a FLIR desenvolve câmeras de detecção de gás infravermelho líderes do setor que visualizam vazamentos de gás de vários tipos. Uma solução comprovada de geradores de imagens térmicos fixos e com giro/inclinação/zoom (PTZ) permite que as equipes de manutenção avaliem os níveis dos tanques, identifiquem possíveis vazamentos de gás e monitorem os ativos. As câmeras térmicas FLIR fornecem qualidade de imagem superior, produzindo vídeo otimizado para análise que também pode atender aos exigentes requisitos de detecção de vazamento.

“Desde que a FLIR introduziu a imagem óptica de gás em 2005 com nossa câmera FLIR GasFindIR, trabalhamos com líderes do setor globalmente para garantir que os operadores tenham as soluções ”tecnológicas de detecção de gás certas para suas necessidades,’ disse Craig O’Neill, diretor global das soluções da FLIR no setor de petróleo e gás. “Essa nova colaboração com o CleanConnect.ai é uma ótima maneira de ajudar a capacitar líderes de petróleo e gás a economizar dinheiro e melhorar o meio ambiente, mantendo o gás no sistema.”

Com sede em Berthoud, Colorado, a CleanConnect.ai foi fundada com a finalidade de proteger a indústria de petróleo e gás, contribuindo para um ambiente mais limpo. Ao fornecer software de IA de alto desempenho, a ’tecnologia CleanConnect.ai ajuda os produtores de petróleo e gás a aumentar a lucratividade e a conformidade regulatória dos locais de pastilhas sem ter que contratar pessoal adicional.

OS PRIMEIROS A ADOTAR SOLUÇÕES INTELIGENTES

Se os produtores de petróleo e gás não atenderem aos padrões SB 19-181’do Colorado, eles podem estar sujeitos a multas grandes, fechamentos operacionais, riscos ambientais e ferimentos nos trabalhadores. Quando a CleanConnect.ai abordou seus clientes com a solução integrada FLIR e CleanConnect.ai, eles estavam ansiosos para implementá-la. No verão de 2020, a CleanConnect.ai instalou a tecnologia de ponta em três locais, com a instalação exigindo apenas alguns dias em cada bloco. Cada local varia em tamanho de um a cinco acres e utiliza a solução FLIR e CleanConnect.ai para monitorar ativos, incluindo tanques de equipamentos de produção, compressores, edifícios de elevação de gás, densidades circulantes equivalentes e flares.

“Todo o sistema CleanConnect.ai é construído em uma plataforma que pode criar, gerenciar e implantar dados de qualquer dispositivo IIoT, fornecendo dados acionáveis em tempo real sobre operações,” explicou Conley.

Os clientes da CleanConnect.ai são alguns dos primeiros a adotar a solução inteligente, o que os aproxima um passo da operação autônoma. Esses produtores de petróleo e gás também servem como um modelo para outros clientes de petróleo e gás imitarem não apenas em todo o Colorado, mas também em todo o resto dos Estados Unidos.

COMO A SOLUÇÃO FUNCIONA

Para a aquisição de imagens ópticas de detecção de gás nessas estruturas, a câmera FLIR G300a foi instalada com o software de IA CleanConnect.ai. A maioria dos gases é invisível a olho nu sem tecnologia especializada. A FLIR produz uma gama de câmeras OGI que podem auxiliar na detecção de metano, hexafluoreto de enxofre e centenas de outros gases industriais de forma rápida, precisa e segura,—sem a necessidade de desligar o sistema. As câmeras FLIR OGI permitem que os operadores vasculhem rapidamente um amplo espectro de equipamentos e áreas de exame que podem ser difíceis de alcançar apenas com ferramentas de medição por contato. As câmeras OGI também detectam vazamentos de distâncias seguras, mostrando os gases invisíveis como nuvens de fumaça.

As câmeras FLIR G300a foram instaladas em unidades de giro/inclinação, permitindo que os operadores de manutenção vigiassem toda a propriedade com tecnologia de imagem óptica a gás. Em poucos minutos, o sistema de detecção examina todo a estrutura, monitorando anormalidades. O software da CleanConnect.ai ingere os dados brutos das câmeras e os executa através de algoritmos de aprendizado de máquina para identificar vazamentos de VOC. À medida que a solução é conectada diretamente ao sistema de controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA) do usuário, ela fornece aos operadores informações sobre o local do vazamento e a gravidade dentro de dez minutos da identificação de um vazamento.

Para o monitoramento do nível do tanque, a série FLIR Elara™ FB-0 foi implantada nas estruturas para fornecer imagens térmicas brutas, que foram então analisadas pelo software CleanConnect.ai. A solução combinada FLIR e CleanConnect.ai pode medir os níveis do tanque observando as mudanças de calor entre as paredes externas do tanque e produz uma tela de leitura “% FULL” (Completa) sobre cada tanque. Os dados de telemetria do nível do tanque são então enviados diretamente para o sistema SCADA, garantindo alertas oportunos orientados por dados para os operadores.

RESULTADOS

“A solução FLIR e CleanConnect.ai economiza milhões de dólares para os operadores em possíveis multas e elimina os falsos positivos associados a soluções concorrentes,” disse Conley. “Com a capacidade de fornecer monitoramento contínuo de emissões de VOC, os operadores veem benefícios em uma série de indicadores, evitando danos ambientais e mudando a percepção pública do setor.”

Essas soluções autônomas exigem menos pessoal, reduzindo a pegada geral da operadora e, por fim, reduzindo os custos operacionais. O sistema também foi projetado para atender totalmente às especificações EPA Method 21 AWP e Quad Oa (EPA 40 CFR Parte 60, Subparte OOOOa), o padrão atual do setor usado pelas equipes LDAR.

Para o monitoramento do nível do tanque, a solução FLIR e CleanConnect.ai demonstrou ser tão precisa quanto o radar de ondas guiadas, sem nunca exigir que os operadores abram uma escotilha de ladrão; isso elimina milhares de toneladas métricas de emissões de gás VOC. A natureza autônoma do sistema FLIR e CleanConnect.ai aumenta a segurança e o bem-estar do local de trabalho dos funcionários. Ele também elimina práticas de alto risco por meio de monitoramento remoto, o que garante que as equipes de manutenção não se exponham fisicamente a gases nocivos. O resultado é maior eficiência, segurança pública, saúde ambiental e tranquilidade.

Mais informações sobre câmeras de imagens ópticas de detecção de gás ou este aplicativo de amostra podem ser encontradas aqui.