Sanderkennung und -überwachung
Eingriffsfreie Überwachung auf Erosionsrisiken durch Feststoffproduktion.
Der akustische Partikelmonitor Rosemount™ SAM42 von Emerson erkennt auch unter schwierigen Bedingungen eingriffsfrei bereits extrem niedrige Konzentrationen von mitgerissenem Sand und stellt Ihnen Echtzeitdaten zur Sandrate sowie Hinweise zur Produktion von Feststoffpartikeln zur Verfügung. In Kombination mit den Rosemount Korrosions- und Erosionsmessumformern von Emerson unterstützt Sie diese umfassende, zuverlässige Lösung, wenn es darum geht, schnell datengestützte Entscheidungen zur Minderung von Erosionsrisiken in Verbindung mit der Sandproduktion zu treffen, um die Lebensdauer Ihrer Anlagen zu verlängern und die Produktionseffizienz zu optimieren.
Der Rosemount SAM42 verwendet einen akustischen Sensor, um Sand in extrem niedriger Konzentration zu erkennen und das Rauschen zu erfassen, das von den auf die Rohrwand treffenden Partikeln erzeugt wird. Das Signal dieses Rauschens wird digital verarbeitet und erzeugt mithilfe eines Geschwindigkeitseingangs zuverlässige und verwertbare Daten, darunter die Sandrate, die akkumulierte Sandmasse sowie die Sandintensität. Das Signal wird wird verarbeitet und die so gewonnenen Daten werden über ein Feldkabel an das Prozessleitsystem (DCS) übermittelt, ohne dass spezielle Software, Server oder zusätzliche feldverkabelte Hardware erforderlich wäre.
Der akustische Partikelmonitor Rosemount SAM42 und der Rosemount Wireless Korrosions- und Erosionsmessumformer zur Überwachung der Risiken und Auswirkungen von Erosion, tragen zur Erkennung von Erosionsrisiken bei, noch ehe Schäden auftreten. Sie überwachen Bereiche, in denen Erosionsgefahr besteht.
Herausforderung: Erosionsschäden durch eine verstärkte Sandproduktion können häufig in der oberen Infrastruktur auftreten. Das beeinträchtigt die Integrität der Anlagen und führt zu kostspieligen, ungeplanten Abschaltungen und ineffizientem Betrieb.
Lösung: Der Rosemount SAM42 kann dabei helfen, sandfrei oder mit akzeptablen Sandraten zu produzieren. So behalten Sie das Erosionsrisiko im Griff und schützen ihre Anlagen vor Erosionsschäden. Auf diese Weise lassen sich Kosten einsparen, da ungeplante Stillstände verhindert werden und die Maschinen in einem einwandfreien Zustand bleiben. Zugleich wird die Produktion optimiert, um einen sicheren und rentablen Betrieb zu gewährleisten.
Herausforderung: Kosteneffiziente und zeitige Steuerung von sandigen Rückflüssen, von Sandablagerungen am Boden der Separatoren, die ineffiziente Abscheideprozesse und qualitativ schlechte Resultate verursachen, und von Sand, der aufgrund von Fehlern in der Kiespackung selbst dann in die oberen Rohrleitungen eintritt, wenn Sandüberwachungsmaßnahmen ergriffen werden.
Lösung: Der Rosemount SAM42 überwacht den Rückfluss von Feststoffen in Rohölbohrungen und bestimmt, wann Mietgeräte entsorgt werden sollen, damit der Betreiber Geld spart. Mit dem SAM42 kann der Bediener Sandablagerungen am Boden des Abscheiders in Echtzeit überwachen und kontrollieren, um sicherzustellen, dass der Prozess zur Separation von Kohlenwasserstoffen effizient bleibt und qualitativ hochwertige Produkte erzeugt.
Der Rosemount SAM42 kann zudem die Effizienz des Zyklonabscheiders am Bohrlochkopf überwachen oder ihn auf Kies und Mineralien überwachen, die aufgrund von Fehlern aus den Kiespackungen entweichen können.
Herausforderung: Im Winter steigt der Energiebedarf auf Spitzenwerte, so dass Gas mit hoher Geschwindigkeit gefördert werden muss. Dies erhöht das Risiko von Verschleiß- und Erosionsschäden, die zu einer Verringerung der Gaszufuhr und damit zu einer Verschlechterung der Wirtschaftlichkeit führen können.
Lösung: Der Rosemount SAM42 überwacht fortlaufend das Erosionsrisiko und hilft Ihnen so, die Entnahmemengen bei niedrigen Temperaturen zu maximieren. Dadurch wird das Risiko von Prozessschwankungen in Spitzenzeiten reduziert, so dass Strafen wegen Lieferausfällen vermieden werden und der Umsatz gesteigert werden kann. Darüber hinaus trägt er zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Maschinen bei und hilft, reaktive Wartungsmaßnahmen (wie z. B. Choke Erosion) und häufige Inspektionen zu verhindern.
Herausforderung: Sanderosion ist ein häufiges Problem bei Windkraftanlagen im Flachwasser, die durch zirkulierendes Meerwasser abgekühlt werden. Es besteht die Gefahr, dass es zu einem Ausfall des Kühlsystems durch angesaugten Sand kommt, der zu Erosion in Kühlrohren und Schäden an Pumpen und Dreharmaturen führt, die Wasser im Turm nach oben befördern.
Lösung: Durch die Überwachung des Sandflusses im System gibt der Rosemount SAM42 frühzeitig Warnungen bezüglich Erosionsrisiken aus und unterstützt so die Bediener, damit sie vorbeugende Maßnahmen ergreifen, Wartungsarbeiten proaktiv planen und so die Betriebszeit verlängern können.
Herausforderung: Abrasive Sedimente im durchströmenden Wasser können den Verschleiß von Turbinen beschleunigen. Sie bewirken oftmals Abschaltungen und verursachen Reparaturen oder den Austausch teurer Anlagen.
Lösung: Der Rosemount SAM42 überwacht proaktiv die Konzentration von Partikeln im durchströmenden Wasser und hilft, Schäden zu vermeiden und die Lebensdauer der Turbinen zu verlängern, so dass eine kontinuierliche Energieproduktion aus Wasserkraft gewährleistet ist.
Herausforderung: Ähnlich wie in der in der Einlaufstrecke bei der Öl- und Gasförderung wird bei hohen Temperaturen (100 °C bis 400 °C) zusammen mit heißem Wasser und Dampf unerwünschter Sand aus dem unterirdischen geothermischen Reservoir abgesaugt, so dass ein Risiko von Erosionsschäden entsteht.
Lösung: Der Rosemount SAM42 überwacht die Feststoffproduktion bei hohen Temperaten zuverlässig, und verhindert so Verschleiß an Turbinen und Generatoren. Dadurch verhindern Sie ungeplante Ausfälle und erhalten einen effizienten Betrieb aufrecht.
Häufig gestellte Fragen – FAQ
Sand ist abrasiv und bewirkt Erosion in Strömungsleitungen, Ventilen, Pumpen und anderen Anwendungen. Erosion führt zu Metallverlust, der wiederum Geräteschäden, Ausrüstungsausfälle, Umweltrisiken, kostspielige Reparaturen, reduzierte Produktion und letztendlich geringeren Gewinn bewirken kann.
Wenn in Anlagen nur stichprobenartige Kontrollen durchgeführt werden, um den mitgerissenen Sand zu bestimmen und zu quantifizieren, dann gewinnen Sie Informationen nur verzögert, so dass sie schlecht mit echten Prozessereignissen korreliert sind. Die Sandproduktion kann stark schwanken und durch verzögerte Entscheidungsfindung zu Sicherheitsrisiken für Personal und Ausrüstung führen. Andernfalls sind Ihre Anlagen der Gefahr übermäßiger Erosion, steigender Wartungskosten und unerwarteter Abschaltungen ausgesetzt. Durch laufende Überwachung kann der Rosemount SAM42 Sie warnen, wenn ein Erosionsrisiko besteht und das Risiko schnell zunimmt, so dass Sie auf der Basis umfassender Daten schnelle Entscheidungen treffen können.
Sowohl mit dem akustischen Partikelmonitor Rosemount SAM42, der das Erosionsrisiko überwacht, als auch mit den Rosemount Wireless Wandstärke-Messumformern mit Ultraschalltechnik (UT), die die Auswirkungen von Korrosion und Erosion überwachen, können Sie das Erosionsrisiko erkennen, noch bevor Schäden auftreten. So dämmen Sie diese Risiken ein, verlängern die Lebensdauer Ihres Equipments und optimieren die Produktionseffizienz.
Sie können den Rosemount SAM42 auch ohne Kalibrierung verwenden. Der Rosemount SAM42 misst jedoch ohne Kalibrierung auch das Rohrauschen, das eine Mischung aus Umgebungsgeräusch, Strömungsgeräuschen und dem von Sand erzeugten Rauschen ist. Ein Anstieg des Rohsignals kann darauf hinweisen, dass Sand in der Strömung vorhanden ist, aber er kann auch durch einen Anstieg der Strömungsgeschwindigkeit, ein in der Nähe befindliches Ventil, das gerade geöffnet hat, oder durch andere Faktoren verursacht werden.
Die Kalibrierung hilft dabei, externes Rauschen oder Veränderungen der Prozessparameter auszuschließen, die bei der Sandproduktion wahrgenommen werden können. Die Kalibrierung für Hintergrundgeräusche schließt Umgebungs- und Strömungsgeräusche aus, so dass das Gerät die Sandgeräusche genauer erkennen kann. Das Geräuschprofil unterscheidet sich von Bohrstelle zu Bohrstelle und sogar zwischen den verschiedenen Bohrlöchern an einem Standort (Gasbohrungen sind normalerweise leiser und Mehrphasenströme sind in der Regel lauter). Daher ermöglicht die Kalibrierung des Geräts eine für jeden einzelnen Standort optimierte Konfiguration und sorgt so für genauere Messungen, statt eine Einheitsgröße zu verwenden.