Monitoraggio e rilevamento di sabbia
Monitora in modo non intrusivo il rischio di erosione che deriva dalla produzione di solidi.
Monitora in modo non intrusivo il rischio di erosione che deriva dalla produzione di solidi.
Il rilevatore acustico di particelle Rosemount™ SAM42 di Emerson rileva in modo non invasivo concentrazioni anche estremamente basse della sabbia intrappolata in condizioni difficili e fornisce i dati di velocità della sabbia in tempo reale, con un'indicazione della produzione di particelle solide. In combinazione con i trasmettitori di corrosione ed erosione Rosemount di Emerson, questa soluzione completa ed affidabile aiuta a prendere decisioni rapide e basate sui dati in grado di mitigare i rischi di erosione associati alla produzione di sabbia, prolungare la durata operativa delle apparecchiature e ottimizzare l'efficienza produttiva.
Il Rosemount SAM42 utilizza un sensore acustico per rilevare la sabbia a concentrazioni ultra basse e il rumore prodotto dalle particelle che impattano sulla parete del tubo. Il rumore viene analizzato utilizzando l'elaborazione del segnale digitale e, con l'aggiunta del rilevamento della velocità, genera dati affidabili e di utilità pratica, come velocità della sabbia, massa di sabbia accumulata e intensità della sabbia. Il dispositivo si connette al sistema di controllo distribuito (DCS) mediante un cavo in campo e trasmette i dati elaborati senza richiedere l'utilizzo di software, server o hardware aggiuntivo e dedicato con cablaggi in campo.
Utilizza in combinazione il rilevatore acustico di particelle Rosemount SAM42 e i trasmettitori wireless di corrosione ed erosione Rosemount per monitorare sia il rischio che l'impatto dell'erosione e rilevare i rischi di erosione prima che si verifichino danni, monitorando le aree in cui si presenta un rischio di erosione.
La sfida: i danni dovuti all'erosione provocata dall'aumento della produzione di sabbia si verificano spesso sull'infrastruttura di superficie, con conseguente compromissione dell'integrità delle risorse, costosi arresti non pianificati e operazioni inefficienti.
Soluzione: un dispositivo Rosemount SAM42 può contribuire a ottenere una produzione senza sabbia o a percentuali di sabbia accettabili, riducendo in tal modo il rischio di erosione e proteggendo gli asset dai danni dell'erosione. Si realizza così un risparmio sui costi, prevenendo gli arresti non pianificati e garantendo l'integrità degli asset, con la contemporanea creazione delle condizioni per operazioni sicure e redditizie.
La sfida: gestione dei fluidi di flowback sabbiosi in modo economico e tempestivo, accumulo di sabbia sul fondo dei separatori che causa processi di separazione inefficienti e produzione di bassa qualità e sabbia che entra nelle tubazioni di superficie a causa di inefficacia del gravel pack, anche nel caso di misure di controllo della sabbia già implementate.
Soluzione: il Rosemount SAM42 monitora i solidi di flowback nei pozzi di petrolio greggio e determina quando è necessario eliminare le apparecchiature noleggiate, realizzando risparmi per l'operatore. Consente agli operatori di monitorare e controllare in tempo reale gli accumuli di sabbia sul fondo del separatore, garantendo che il processo di separazione degli idrocarburi resti efficiente e fornisca prodotti di alta qualità.
Il Rosemount SAM42 è inoltre in grado di monitorare l'efficienza del desander ciclonico sulla testa di pozzo o di monitorare sabbia e minerali della ghiaia che potrebbero fuoriuscire a causa dei problemi con il gravel pack.
La sfida: in inverno, per rispondere ai picchi della domanda di energia, è necessario mantenere alta la velocità di recupero del gas. Ciò comporta un aumento dei rischi di danni da usura ed erosione, che possono provocare una riduzione dell'alimentazione di gas, limitando di conseguenza la redditività.
Soluzione: Rosemount SAM42 monitora in modo costante il rischio di erosione, aiutando a ottimizzare le portate di estrazione alle basse temperature. In tal modo si riduce il rischio di variabilità dei processi durante i periodi di picco, evitando sanzioni per la mancata fornitura e contribuendo ad aumentare i ricavi. Inoltre, l'affidabilità degli asset migliora e si evita la necessità di attività di manutenzione reattive (ad esempio, per l'erosione nella valvola di strozzamento) e ispezioni frequenti.
La sfida: l'erosione causata dalla sabbia è un problema comune per le turbine eoliche installate in acque basse e raffreddate mediante la circolazione di acqua di mare. È possibile che venga aspirata sabbia, che causa l'erosione dei tubi dell'impianto di raffreddamento e danni alle pompe e alle apparecchiature rotative che sollevano l'acqua verso la torre, con il rischio di guasti all'impianto di raffreddamento.
Soluzione: con il monitoraggio della portata di sabbia nel sistema, il Rosemount SAM42 fornisce avvisi tempestivi in caso di rischi di erosione, aiutando gli operatori a intraprendere azioni preventive e a pianificare in modo proattivo la manutenzione, estendendo la finestra operativa.
La sfida: sedimenti abrasivi nell'acqua possono accelerare l'usura della turbina, causando spesso arresti e la necessità di riparazioni o sostituzioni di costose apparecchiature.
Soluzione: il Rosemount SAM42 monitora in modo proattivo la concentrazione di particelle nell'acqua in circolazione, contribuendo a evitare danni e prolungare la durata delle turbine e garantendo la continuità della produzione di energia idroelettrica.
La sfida: come accade al settore di petrolio e gas a monte, la sabbia indesiderata viene aspirata con acqua calda e vapore a temperature elevate (da 100 °C a 400 °C) dal serbatoio geotermico sotterraneo, con il conseguente rischio di danni per l'erosione.
Soluzione: il Rosemount SAM42 monitora in modo affidabile la produzione di solidi in condizioni di temperature elevate per prevenire l'usura di turbine e generatori ed evitare interruzioni dei processi non pianificate, contribuendo a mantenere le operazioni efficienti.
Domande frequenti
La sabbia è abrasiva e provoca erosione nelle condutture di flusso, nelle valvole, nelle pompe e in altre applicazioni. L'erosione causa una perdita di metallo, che a propria volta può causare danni e guasti delle apparecchiature, rischi ambientali, riparazioni costose, riduzione della produzione e, in definitiva, riduzione dei profitti.
Se le strutture si basano solo sui "campioni istantanei" per caratterizzare e quantificare la sabbia che resta intrappolata, le informazioni che si ottengono sono tardive e scarsamente correlate con gli eventi del processo. La produzione di sabbia può fluttuare in modo significativo, creando rischi per la sicurezza del personale e delle apparecchiature che derivano dai ritardi nel processo decisionale. Azioni tardive espongono gli asset a un'erosione eccessiva, con un aumento delle spese di manutenzione e il rischio di arresti imprevisti. Grazie al monitoraggio continuo, il Rosemount SAM42 avvisa tempestivamente se sussiste un rischio di erosione e se tale rischio sta aumentando rapidamente, consentendo di prendere decisioni rapide supportate da dati completi.
L'utilizzo contemporaneo del rilevatore acustico di particelle Rosemount SAM42, che monitora il rischio di erosione, e dei trasmettitori wireless dello spessore a ultrasuoni (UT) Rosemount, che monitorano l'impatto in termini di corrosione ed erosione, consente di rilevare i rischi di erosione prima che si verifichino danni, aiutando a mitigare tali rischi, prolungare la durata delle apparecchiature e ottimizzare l'efficienza produttiva.
Il Rosemount SAM42 si può utilizzare senza calibrazione. Tuttavia, se non si esegue alcuna calibrazione, il Rosemount SAM42 rileverà il rumore grezzo, ovvero un mix di rumore circostante, rumore del flusso e rumore prodotto dalla sabbia. Un aumento del segnale grezzo può indicare che è presente della sabbia nel flusso, ma può anche essere causato da un aumento della velocità del flusso, da una valvola vicina appena aperta o da altri fattori.
La calibrazione consente di evitare che il rumore esterno o le variazioni dei parametri di processo vengano percepiti come produzione di sabbia. Con la calibrazione del rumore di fondo è possibile eliminare i rumori circostanti e del flusso, consentendo al dispositivo di individuare in modo più accurato il rumore della sabbia. Il profilo di rumorosità cambia a seconda del pozzo e anche da un pozzo all'altro dello stesso sito (i pozzi di gas sono di solito più silenziosi mentre le portate multifase sono in genere più rumorose). La calibrazione del dispositivo per ciascun pozzo specifico consente invece di ottenere misure più attinenti e accurate rispetto a un approccio con una misura unica per tutte le ubicazioni.
