Melhorias na tubulação Modernizar as operações da tubulação pode promover a melhoria da flexibilidade, da gestão de dados e da segurança
Uma infraestrutura antiga Mais de 3,5 milhões de quilômetros (2,2 milhões de milhas) de tubulação de petróleo e gás estão em vigor atualmente em mais de 120 países. 1 No entanto, muitas dessas tubulações funcionam há várias décadas. Por exemplo, há mais de 480 mil quilômetros (300 mil milhas) de gasodutos nos EUA. Um terço deles foi instalado antes de 1960. 2 Essas tubulações antigas estão gerando desafios para as empresas de tubulação, que incluem: Os sistemas de tubulação proporcionam acesso limitado dos operadores a dados precisos e oportunos Apresentam falta de flexibilidade para ajudar os operadores a responderem de forma eficaz às necessidades do mercado e aos preços das mercadorias Apresentam problemas de manutenção, confiabilidade e segurança Têm problemas de compatibilidade com as novas regras de segurança de tubulação Mais de 50% das tubulações nacionais foram construídas nas décadas de 1950 e 1960 durante a criação da rede de tubulação interestadual construída em resposta à grande demanda por energia na próspera economia após a Segunda Guerra Mundial. 3 1 Lista de Campos: Tubulações, Agência Central de Inteligência dos EUA, 2013 ² Transmissão de gás, milhas por décadas, Administração de Gasodutos e da Segurança de Materiais Perigosos (PHMSA) dos EUA, 4 de maio de 2016 ³ A condição da infraestrutura da tubulação nacional, Departamento de Transportes dos EUA, 2011 Melhorias na tubulação 2
Modernização e conexão As modernas operações inteligentes impulsionadas pela Internet das Coisas Industrial (IIoT) unem pessoas, processos e tecnologia em uma arquitetura de rede integrada. Os sistemas modernos ajudam a convergir os sistemas de TI de nível corporativo com sistemas de tecnologia das operações (OT) de nível de estação e terminal para permitir conectividade perfeita em toda a operação de petróleo e gás desde a tubulação até o campo petrolífero e desde a fábrica de processamento até a empresa. E as operações inteligentes usam as mais recentes soluções de informação e controle integrados para coletar dados operacionais e entregá-los aos funcionários como inteligência acionável. Atualmente, os sistemas modernos estão mudando o cenário tradicional da indústria de petróleo e gás. Em particular, a Internet das Coisas Industrial permite a conexão de dispositivos e sistemas inteligentes para oferecer potencial a operadores de tubulação que buscam otimizar suas operações e enfrentar seus maiores desafios. Isso inclui quatro oportunidades principais: 1. Melhorar a gestão da sala de controle 2. Alcançar maior flexibilidade de operações 3. Resolver questões de manutenção, confiabilidade e segurança 4. Cumprir as novas normas de segurança Melhorias na tubulação 3
Gestão da sala de controle Os operadores de tubulação precisam de dados precisos, em tempo real e de fácil compreensão para serem eficazes em seus trabalhos. Usando as tecnologias de capacitação e a Internet das Coisas Industrial os operadores podem coletar dados operacionais críticos, contextualizá-los em informações acionáveis e de fácil compreensão e entregá-los em tempo real aos operadores para melhorar a confiabilidade e a disponibilidade. Os relatórios de exceção podem direcionar os operadores para áreas de necessidade imediata, enquanto o avançado alarme pode ajudar a identificar problemas de equipamentos antes de resultar em falhas. No geral, essa visibilidade de ativos mais profunda e em tempo real pode ajudar os operadores a rastrear e a responder mais rapidamente a problemas de manutenção, operação e controle de fluxo. O software de visualização avançada com controle acionado por faceplate também pode melhorar a facilidade de uso e simplificar o acesso à informação. Isso pode reduzir a sobrecarga de informações e ajudar a manter o foco dos operadores nas questões mais pertinentes. Sistema de gerenciamento de alarmes elimina alarmes falsos Uma importante empresa de infraestrutura de energia tinha um sistema de alarme ultrapassado em uma de suas usinas de processamento de gás. O sistema causava frequentes alarmes falsos, exigindo atenção excessiva dos operadores que não dispunham de documentação para determinar como responder com precisão. O sistema também carecia de manutenção dos registros históricos, dificultando as pesquisas de fontes de alarme. Assim, um sistema avançado de gestão de alarmes foi instalado. Ele forneceu visualização abrangente das operações da fábrica, além de mais controle sobre alarmes e variáveis de processo. Eliminamos os disparos de alarmes falsos que eram um transtorno para os operadores, disse um especialista em controle da empresa de tubulação. O novo sistema também oferece todas as informações necessárias para determinar se um alarme é de alta ou baixa prioridade. Melhorias na tubulação 4
Flexibilidade de operações A flexibilidade nas operações de tubulação é essencial. As empresas querem ser capazes de responder aos preços flutuantes das mercadorias e atender novos clientes sem demora. Isso pode gerar duas responsabilidades diferentes aos operadores de tubulação. Eles devem ser capazes de mudar rapidamente a rota da vazão e a taxa da bomba. Um sistema digital de controle distribuído (SDCD) moderno que combina controle e informações é vital em uma estação de bombeamento. Um SDCS habilitado para informações permite compartilhar informações em todas as instalações, possibilitando uma tomada de decisão ágil e precisa. Um Sistema de Supervisão e Aquisição de Dados (SCADA) oferece funcionalidade para conectar perfeitamente vários sistemas entre estações de bombeamento, estações de compressão e terminais. A integração pioneira consolida a programação do controlador, a configuração do dispositivo e as atividades de manutenção em um único ambiente de software. O resultado é uma melhor integração entre controlador e dispositivo. E ao ajustar as rotas de transmissão, isso pode simplificar a configuração e reduzir o tempo de partida. O sistema PlantPAx da Rockwell Automation superou todas as métricas, desde a confiabilidade até a expansibilidade e integração de quase tudo o que podemos pensar. Especialista em instrumentação e eletrônica em uma empresa de tubulação Melhorias na tubulação 5
Manutenção, confiabilidade e segurança Modernizar as operações e usufruir das tecnologias conectadas pode ajudar os operadores de tubulação a lidar com os desafios de manutenção, confiabilidade e segurança. Manutenção e confiabilidade Muitas operações de tubulação têm acumulado uma mistura de diferentes produtos de controle em diversos locais ao longo de anos ou décadas. No entanto, cada produto requer a experiência adequada e as peças sobressalentes para mantê-lo. Padronizar os equipamentos como parte de um upgrade pode reduzir essas demandas de manutenção e, por fim, ajudar a melhorar a confiabilidade. Também pode diminuir a curva de aprendizado para novos funcionários e reduzir o risco de perder o conhecimento institucional, ou da tribo, o que é fundamental conforme os funcionários mais velhos se aposentam. Nossos técnicos já estão familiarizados com a tecnologia da Rockwell Automation, mas a consistência dos controles de uma estação para a próxima estação facilita ainda mais o trabalho deles. Independentemente da unidade compressora em que estão trabalhando, a tecnologia é a mesma. Gerente de automação em uma grande empresa de tubulação e energia Além disso, a inteligência operacional pode ajudar a transformar a manutenção reativa em preditiva. Os operadores podem coletar dados de ativos em tempo real e colocá-los facilmente no contexto por meio de relatórios inteligentes. A realização de análise e o monitoramento de desempenho dos ativos ajudam os operadores a detectar problemas e iniciar os reparos antes que ocorra uma falha. Melhorias na tubulação 6
Manutenção, confiabilidade e segurança Segurança Os incidentes de transporte são a principal causa de acidentes fatais de trabalho nos EUA. Eles representaram 40% dos acidentes fatais de trabalho em 2014. 3 Qualquer oportunidade para ajudar a tirar os trabalhadores das estradas deve ser abraçada. A monitoração remota integra perfeitamente sensores, hardware, software e conexões sem fio para extrair informações de ativos ao longo das tubulações. Em vez de percorrer os ativos, os operadores podem visualizar remotamente as condições operacionais, solucionar problemas e fazer ajustes em uma estação de trabalho centralizada. A monitoração remota também pode ajudar a prevenir danos potencialmente perigosos e onerosos aos equipamentos. Por exemplo, se um motor de compressor estiver usando mais energia do que o normal, um inversor de frequência inteligente com conectividade Ethernet embutida pode enviar um sinal para o controle central. Os operadores podem então parar remotamente o motor e enviar uma equipe de manutenção para determinar a causa raiz do problema. A solução de arquitetura integrada da Rockwell Automation aprimorou nossos níveis de comunicação. Atualmente, quando ocorre uma falha, é muito mais fácil averiguar remotamente o sistema para identificar a causa do problema. Engenheiro de sistemas de controle em uma empresa de distribuição de eletricidade e gás A Northern Natural Gas Company distribui gás natural ao longo de seus 23.600 km (14.700 milhas) de tubulação, de Minnesota para o Texas. O software FactoryTalk da Rockwell Automation coleta os dados de controle de cada estação de compressão e converte as informações em gráficos de fácil compreensão, os quais podem ser acessados pelos operadores na matriz da empresa em Omaha, Nebraska. ³Censo de Resumo dos Acidentes Fatais de Trabalho, 2014, Escritório de Estatísticas do Trabalho dos EUA, 17 de setembro de 2015 Melhorias na tubulação 7
Segurança Mais pontos de conexão significam mais oportunidades para melhorar as operações de tubulação. Mas isso também cria novos pontos de entrada para ameaças cibernéticas, resultando em maiores necessidades de segurança. O NIST "Framework for Improving Infrastructure Cybersecurity" apresenta excelentes orientações para o desenvolvimento de um programa de segurança. A adoção é voluntária, mas recomendada, uma vez que a Administração de Gasodutos e da Segurança de Materiais Perigosos dos EUA e os órgãos reguladores estaduais desenvolvem políticas e legislação que a incorporam. A Rockwell Automation recomenda uma abordagem de segurança que se alinhe com o framework do NIST: 1. Desenvolvimento de Requisitos: Crie um documento que defina a terminologia, identifique as partes interessadas, defina os requisitos e as metas do programa e atribua funções e responsabilidades ao seu programa de segurança cibernética 2. Análise: Conduza uma análise que não somente identifique os riscos e ameaças, mas também descreva as possíveis consequências, severidade e probabilidade 3. Projeto: Estude estratégias de redução padrão da indústria e identifique as soluções, tais como custo, eficiência, complexidade e impacto nas operações 4. Implementação: Crie um plano que defina como a estratégia de redução será implementada, e também como as atividades de teste, verificação e manutenção serão realizadas 5. Treinamento e melhoria: Comprometa-se com a melhoria contínua através de capacitação, treinamento e auditoria contínuos Melhorias na tubulação 8
Recursos O desafio de operar com êxito uma infraestrutura antiga e atender às demandas de negócios e segurança atuais pode ser esmagador. Você precisa de um sócio que possa ajudá-lo a implementar sistemas modernos e inteligentes, mas que também compreenda a indústria da tubulação e seus desafios comerciais. Caso você esteja implementando tubulação nova ou esteja atualizando seus sistemas existentes, a Rockwell Automation e sua equipe de especialistas em petróleo e gás podem ajudá-lo. Podemos fornecer as informações adequadas, o controle de processo, o controle do motor e as soluções de segurança para sua infraestrutura de tubulação, compressor e estações de bombeamento, terminal e instalações de armazenamento. Nossa experiência no setor inclui operações em ambientes extremos, gerenciamento de equipamento rotativo e gerenciamento remoto de ativos. O Columbia Pipeline Group alcança 99,5% de disponibilidade com o moderno sistema de controle de processo O Columbia Pipeline Group procurou modernizar seu ambiente operacional para melhorar a confiabilidade, obter uma melhor visão dos dados operacionais e prever melhor as necessidades de manutenção. A empresa implementou um sistema de controle de processo PlantPAx virtualizado para compartilhar informações entre as instalações e até o nível executivo. Também instalou servidores virtualizados de alta disponibilidade para reduzir o espaço físico de hardware e a probabilidade de tempo de parada. Com o novo sistema implementado, a empresa atingiu 99,5% da disponibilidade de sua frota de compressão. Também economizou aproximadamente US $ 2,3 milhões em custos de manutenção em 2014. Melhorias na tubulação 9
Rockwell Automation, Inc. (NYSE:ROK), a maior empresa do mundo dedicada à automação industrial, torna seus clientes mais produtivos e o mundo mais sustentável. Em todo o mundo, nossas marcas de produtos Flagship Allen-Bradley e Rockwell Software são reconhecidas pela inovação e excelência. Siga ROKAutomation no Facebook, Twitter e Google Plus. Inscreva-se no nosso canal no YouTube. Conecte-se conosco no LinkedIn. FactoryTalk e PlantPAx são marcas comerciais da Rockwell Automation Inc. Publicação OAG-SP010A-PT-P 2016 Rockwell Automation, Inc. Todos os direitos reservados. Impresso nos EUA.