Comprender, corregir y prevenir los fallos de las tuberías inducidos por las vibraciones
Hasta ahora, el proceso de supervisión de tuberías críticas era costoso, exigía mucho trabajo y sólo podía proporcionar mediciones para un momento determinado, lo que restaba fiabilidad a los datos para la toma de decisiones.
A medida que cambian los parámetros de producción, como la temperatura, los caudales, la composición del gas, los sedimentos básicos y el agua (BSW) o la presión, también lo hacen los niveles de vibración, lo que hace casi imposible obtener datos precisos.
La supervisión precisa y continua de las vibraciones es obligatoria según las normas que se aplican en las instalaciones de producción terrestres y marinas de todo el mundo, incluidas las directrices establecidas para evitar la fatiga o los fallos inducidos por las vibraciones en las tuberías.
Este estudio de caso examina la implantación de sistemas avanzados de control de tuberías por parte de un destacado líder del sector en un emplazamiento terrestre.
Antecedentes
El campo petrolífero, que producía 10.000 barriles de petróleo al día y alcanzaba una producción de gas de 2 millones de metros cúbicos diarios, se enfrentaba a importantes retos en su intento de aumentar los índices de producción. Las vibraciones en las tuberías, un problema habitual en las instalaciones de petróleo y gas, suponían un riesgo potencial para la integridad de sus sistemas de tuberías, por lo que necesitaban una solución de supervisión fiable. Con instalaciones de tuberías diseñadas para durar entre 40 y 50 años, buscaban un sistema sostenible a largo plazo que pudiera implantarse y automatizarse fácilmente sin necesidad de invertir en nuevo hardware. También era crucial reducir o eliminar la necesidad de técnicos expertos in situ, disminuir la Level de intervención manual y mejorar significativamente el ciclo de vida de los equipos.
Desafíos
- Vibración de tuberías: La vibración de las tuberías es un problema frecuente en las instalaciones de petróleo y gas. Este movimiento que se aleja de la posición estática de reposo de la tubería puede provocar fallos por fatiga. Las conexiones de pequeño calibre (SBC) y los accesorios derivados son especialmente vulnerables, lo que a menudo provoca importantes problemas de integridad incluso cuando el estado de las tuberías de proceso principales está dentro de los límites de vibración aceptables.
- Riesgos para la seguridad: Las consecuencias de los fallos inducidos por vibraciones son graves, incluyendo explosiones, daños medioambientales, pérdida de vidas humanas, demandas judiciales y cierres de instalaciones. Aproximadamente el 21% de los escapes de hidrocarburos se atribuyen a fallos por fatiga inducidos por vibraciones(datos publicados por el Health andamp; Safety Executive (HSE) del Reino Unido)
- Eficiencia operativa: La elevada demanda y el exceso de producción pueden sobrecargar unas infraestructuras envejecidas, lo que aumenta los riesgos. Mantener una alta productividad al tiempo que se garantiza la seguridad e integridad de los sistemas de tuberías es un reto importante.
- Detección y supervisión: La detección y el control de las vibraciones requieren una tecnología avanzada que proporcione datos y análisis en tiempo real. Los métodos tradicionales suelen ser reactivos y resolver los problemas en un tiempo mínimo.
Transformación de información compleja sobre tuberías en datos claros y procesables con la solución de supervisión de tuberías de Acoem
Para hacer frente a estos retos, Acoem implementó el Ecosistema de Mantenimiento Predictivo Avanzado Acoem: Este sistema integra Inteligencia Artificial y sensores para proporcionar datos de monitorización de tuberías. El resultado es una potente herramienta predictiva, que utiliza algoritmos específicos desarrollados para la integridad de las tuberías (diagrama de Wachel e Energy Institure) para proporcionar datos de vibración en tiempo real junto con información clave sobre seguridad, eficiencia y productividad operativa.
- Unidades MVX: Equipadas con 24 sensores cableados cada una, estas unidades proporcionan una monitorización continua de trenes completos en la instalación.
- Acceso a datos en tiempo real: El sistema ofrece actualizaciones del estado de la tubería en tiempo real, lo que permite a los operadores tomar decisiones informadas rápidamente.
- Análisis automatizado: Utilizando normas como los criterios de Wachel (VDI 3842) y las directrices del Instituto de la Energía, el sistema evalúa automáticamente los datos de vibraciones, clasificándolos en niveles de diseño, marginales, de corrección y de peligro.
- Integración con los sistemas existentes: El sistema de monitorización se integró en la plataforma de mantenimiento predictivo NESTi4.0, proporcionando una interfaz unificada para monitorizar tanto las tuberías como los activos rotativos críticos.
Resultado
Beneficios operativos:
- Mayor seguridad: La detección y el análisis inmediatos de las vibraciones de las tuberías evitaron posibles fallos y garantizaron la seguridad de las operaciones.
- Mayor productividad: La supervisión en tiempo real permitió optimizar los ritmos de producción sin poner en riesgo la integridad del sistema de tuberías.
- Rentabilidad: La supervisión automática y continua redujo la necesidad de inspecciones manuales frecuentes, disminuyendo los costes operativos.
Logros técnicos:
- Análisis en tiempo real: El sistema proporcionó información inmediata sobre el estado de las tuberías, utilizando criterios avanzados para evaluar los niveles de vibración.
- Monitorización remota: La posibilidad de realizar mediciones a distancia, sobre todo en tuberías inaccesibles, resultó inestimable para mantener la integridad del sistema.
Conclusión
La implantación del sistema de control de tuberías de Acoem demostró las importantes ventajas de las tecnologías de control avanzadas en la industria del petróleo y el gas. Al abordar el problema crítico de la vibración de las tuberías, el sistema no sólo mejoró la seguridad y la fiabilidad, sino que también apoyó el objetivo de la instalación de aumentar las tasas de producción. Este estudio de caso subraya la importancia de integrar la supervisión en tiempo real y el análisis automatizado para mantener la integridad de infraestructuras vitales en entornos de alto riesgo.
Con datos continuos y completos, estas instalaciones de petróleo y gas disponen ahora de herramientas remotas para comprender plenamente los niveles de vibración en sus emplazamientos terrestres o marinos en cualquier momento. La combinación de los sensores Acoem, el módulo Piping y NESTi4.0 les permite cumplir fácilmente las normas internacionales del sector y aplicar cambios en el caudal sin riesgos.
Si desea más información sobre el último módulo de mantenimiento predictivo de Acoem, visite nuestra página web Piping Monitoring Solution o póngase en contacto con nosotros.
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