حضور اینترنت اشیا در صنایع نفت و گاز | نقش آفرینی در نظارت بر انتقال و توزیع

چند اتفاق ترسناک و قابل توجه ضرورت نظارت دقیق بر انتقال گازهای ناپایدار را تایید می‌کند و حادثه ناگوار انفجار در شهر سان برونوی کالیفرنیا در سال ۲۰۱۰ بر این مسئله تاکید می‌کند. قطعی و انفجار لوله‌های ۳۰ اینچی گاز طبیعی الکتریکز و پاسفیک گس، منجر به مرگ هشت نفر شد و ۳۸ خانه را در اطراف سنت برونو کرستمور تخریب کرد. تجهیزاتی که در آن اطراف بودند از کار افتادند و نتوانستند این نقص را تشخیص دهند و بیشتر از یک ساعت طول کشید تا ماموران امور اضطراری، شعله‌های آن آتش‌سوزی بزرگ را خاموش کنند. در جریان تحقیقات بعدی کمیسیون صنایع همگانی کالیفرنیا مشخص شد که این لوله‌ها نه تنها دارای تجهیزات تشخیص نقص نبوده‌اند، بلکه صنایع همگانی نیز در انجام آزمایشات متناوب از لوله‌ها غفلت کرده اند.

با این حال که سنسورها در تشخیص مشکل خوب عمل نکردند اما حادثه سن برونو در واقع نبود سنسورهای انتقالی و توزیعی را انعکاس نداد بلکه نشان داد که یک حادثه غیرطبیعی (قطعی یک برق) می‌تواند یک سیستم مبتنی بر سنسور را زمین‌گیر کند.گزارش منتشر شده توسط ایستگاه رادیویی ملی کاکیوایدی جزئیات بیشتری از گزارش کمیته صنایع همگانی کالیفرنیا را فاش کرد. این گزارش نشان داد که قطعی برق و یک ترمینال انتقال باعث شدند که این سیستم تنظیم‌شده بلااستفاده شود و فشار گاز روی خطوط لوله به سطح خطرناکی برسد. در ادامه گزارش نوشته شده است که سنسورها به علت قطعی برق از کار افتاده بودند و تکنسین‌ها نمی‌توانستند سطح فشار بالایی که ایجاد شده را ببیند.

اگر چه انفجار سن برونو یک دهه پیش رخ داد، اما امروز سیستم‌های انتقال و توزیع بسیار تکامل یافته‌اند و به باتری‌های جایگزین و دیگر سیستم‌های مقاوم در برابر خرابی مجهز شده‌اند که این مسئله تضمین می‌کند که این سیستم‌ها در بحرانی‌ترین شرایط ممکن کار خود را ادامه بدهند. سیستم‌های انتقال و توزیع با استفاده از این شبکه‌های نظارتی مبتنی بر اینترنت اشیا همچین برای ردیابی جریان گاز و نفت از میان مولفه‌های توزیع و انتقال طراحی شده‌اند. از آنجایی که سیستم توزیع گاز در ایالات متحده بسیار گسترده و پیچیده است، این کشور نیازمند سطح بالایی از کارآیی و مهارت در این زمینه است.

موسسه زمین‌شناسی آمریکا در سال ۲۰۱۸ مقاله‌ای منتشر کرد که در آن نویسندگانش، ایدیت الیسون و بن مندلر، اشاره کردند که میلیون‌ها مایل لوله‌ی گاز و نفت در آمریکا وجود دارند و علاوه بر این‌ها حدود صدهزار کامیون و میلیون‌ها تانک ریلی برای جا به جایی این ذخایر طبیعی نیز در فرآیند انتقال نفت و گاز دخیل هستند. همه این موارد به این معنا است که باید سیستم انتقال را با سنسورهایی مجهز کرد که بتوانند مقدار گاز و نفت انتقالی و مکانشان را به همان خوبی دستگاه‌های جا به جایی مثل کامیون‌ها شناساسی کنند.

سنسورهای تعبیه شده روی ماشین‌های ریلی و کامیون‌ها می‌توانند از طریق شبکه‌های LTE و به وسیله داده‌های چندلایه‌ی جمع‌شده سنسورهای لوله‌ها، جریان نفت و گاز را ردیابی کنند. خواه اطلاعات مربوط به مکان و وضعیت این ذخایر از طریق یک لوله جمع شده باشد یا از داخل بشکه‌های کامیون‌ها به دست ما رسیده باشد، تا زمانی که بتوان آن‌ها را به دقت از طریق این اطلاعات بلادرنگ بررسی کرد سطح مطلوبی از نظارت را برای ما به همراه می‌آورند.

جان هثرینگتون که رئیس شرکت مشاوره جان هثرینگتون است و خدمات مشاوره در زمینه صنعت نفت و گاز را ارائه می‌کند، می گوید که نگهداری پیشگویانه می‌تواند نقش بزرگی در انتقال گاز ایفا کند. این مسئله می‌تواند تضمین کند که تمام روش‌های انتقال به شکل درستی کار می‌کنند. او می‌گوید: ” صنعت به سمت نظارت مبتنی بر انتظارات در حال حرکت است و اطلاعات را با هشدارهایی ترکیب می‌کند که پاسخگویی پرسنل را ممکن کنند”.

سانییو ورما، مدیر اجرایی شرکت بیزینتلیا ( ارائه کننده یک پلتفرم اینترنت اشیا و سنسور ) در یک ارائه اعلام کرد: “ردیابی محل یک دستگاه همیشه چالش کلیدی صنعت نفت و گاز بود اما حالا وقت رویایی با این چالش رسیده است. سنسورها داده‌های مربوط مثل نرخ جریان، دما و فشار را می‌خوانند و دروازه‌ها این سنسورها را به شبکه‌های بی‌سیم وصل می‌کنند”.

هثرینگتون نیز خاطر نشان می‌کند که ” نظارت فعلی جریان نفت در لوله‌ها مدتی است که راه اندازی شده اما تحلیل داده در حال رسیدن به سطح مطلوب است. نتیجه این پیشرفت‎های فنی بسیار عمیق هستند و مدیریت و نظارت بی‌سابقه‌ای بر انتقال نفت و گاز را فراهم کرده اند”.

ورما نیز می‌گوید: “با دانش کنونی اینترنت اشیا در زمینه صنعت نفت و گاز، ردیابی محل بلادرنگ و سلامت وسیله منتقل کننده بسیار ساده شده است”.

هثرینگتون با اشاره به این که برخی شرکت‌های می‌توانند سفارش‌های خارج از محدوده شرکت خود را نیز ردیابی کنند، می‌گوید: “برای بعضی از شرکت‌ها حد استفاده از این دستگاه‌ها بیشتر از تشخیص وضعیت و مکان است. بعضی از آن‌ها کامیون‌هایی دارند که نیاز به راننده ندارد. این مسئله نشان می‌دهد که زمان خلق نوآوری بسیار مهم است. در حالی که نظارت بر کالاها در مسیر انتقال، بزرگترین و پویاترین قسمت تلاش برای نظارت است، باید به تسهیلات ذخیره ‌سازی نیز توجه داشته باشید چرا که نقشی کلیدی در کل فرآیند انتقال ایفا می‌کنند. این تسهیلات ذخیره سازی ممکن است ایستگاه‌های بین‌راهی برای محصولات باشند تا کالاها از طریق آن‌ها بین شبکه‌های توزیع یا وسایل مختلف دست به دست شوند. با تمام این‌ها این تسهیلات بخشی یکپارچه از شبکه انتقال هستند.”

تشخیص سریع نشتی و چکه

تولیدکنندگان و توزیع‌کنندگان نفت و گاز، جدای از بهره بردن از ویژگی‌های نظارت بر تسهیلات انتقال کالاهایشان، از مزیت تشخیص سریع نشتی و چکه نیز بهره می‌برند که از ایجاد هزینه و رخ دادن فجایع زیست محیطی نیز جلوگیری می‌کند.

مقاله الیسون و مندلر خاطرنشان کرد که صدها حادثه به علت نشت و چکه هر سال به وجود می‌آید و منجر به خسارت به ده‌ها هزار لیتر نفت خام و تصفیه‌شده می‌شود. این خسارات در همه روش‌های انتقال ( مثل استفاده از کامیون، قطار یا لوله ) رخ می‌دهند. اگر چه نشتی و چکه اجتناب ناپذیر است اما واضح است که باید کار بیشتری برای حفاظت از لوله‌ها انجام داد. نفت و گاز تنها ذخایری نیستند که باید جا به جا شوند و نیاز به نظارت دارند، آب نیز چنین شرایطی دارد. آب در فازهای مختلف استخراج نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرد و نویسندگان مقاله اذعان می‌کنند که “میلیون‌ها لیتر در روز” حجم این آب مصرفی است. برای انتقال آب به محل های استخراج، به یک فرآیند برای نظارت نیاز است. پس از این فرآیند آب باید برای تصفیه یا دفع به مناطق دیگر منتقل شود. از آن جایی که آب می‌تواند برای محیط زیست مشکل زا باشد، انتقالش نیازمند نظارت از نزدیک است.

نظارت بر انتقال چندکاره

چگونگی پیاده‌سازی سیستم انتقال شبکه‌ای منابع طبیعی توسط یک شرکت بستگی به سیستم نظارت محصول حال حاضر آن شرکت و پختگی عملیات نظارت آن دارد. برخی از فروشندگان بزرگ پکیج‌های همه‌کاری اینترنت اشیایی را ارائه می‌کنند که شامل نظارت بر انتقال و توزیع است و این در حالی است که برخی از تامین کنندگان ممکن است خدمات کمتری را ارائه بدهند و یا قادر باشند که فقط ماژول انتقال را فراهم کنند.

هثرینگتون، دو سیستم GE و Schneider را به عنوان دو مورد از بهترین تامین‌کنندگان سیستم مدیریت انتقال نفت و گاز مبتنی بر اینترنت اشیا اعلام می‌کند و اضافه می‌کند” نبود استاندارد و پروتکل مشترک یک بحران برای این دسته از محصولات است چرا که کاربردهای صنعت انرژی زیادی وجود دارند که نیاز دارند از شبکه‌های خصوصی و عمومی مختلفی عبور کنند. این یک چالش بزرگ است. گرفتن داده از سیستم‌های مختلف همیشه یک چالش محسوب می‌شود”.

منابع خبر :