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油气管道数字化检测 安全高效新时代

油气管道数字化检测 安全高效新时代

随着油气产量不断提高,油气输送管道里程迅猛增长,如何高效率、低成本的进行维护工作引起了越来越多的注意。

来自丨GE 
编译丨惊蛰

早期的开发人员可能无法想象当今油气输送管道运营面对的难题。仅在美国,就有210万英里的管道需要维护,专业的工作人员数量达到数千名,同时还必须遵守复杂的环境法规。唯一没有改变的油气管道使用的基本使命,即安全、经济、有效的输送油气,为了更好的完成这一目的,从业人员需要更多的信息和更高的可预测性。

随着设备运转数据收集能力的提高,管道运营优化比以往任何时候都更容易实现。然而,由于数据源种类繁琐,将各种数据创建为可操作的信息仍然存在障碍。操作性能的进一步提高离不开强大数据集成能力、更成熟的数据分析以及信息可视化方法。

Kimberlite Research采访了51家管道公司的运营决策者,了解有关于管道运营难题的信息。在此次全面的访谈中,开发商展示了他们的管道运营之道以及对数字技术的见解

转变中的油气行业

结果显示,油气行业在集中监督、数据收集以管理方面经验丰富,但在操作优化方面,仍存在大量的数据重复使用问题。虽然在检查和合规性方面满意度和优先级之间存在良好匹配,但在数据集成和分析方面存在重大差距。当前业界已经意识到需要弥补这些差距,正在努力解决这些问题。

数据收集、分析及处理能力的满意度调查结果

数据收集、分析及处理能力的满意度调查结果

当前行业普遍认为操作系统过于繁琐复杂。某些测量数据由设备供应商的系统收集,但是其与另外的系统并不兼容,若要高效的处理数据,就要耗费大量的人力。此外,一些运营商的监测追踪系统虽然能够实时监测,但得到的数据格式不能满足通用要求,不能进行趋势分析,使得故障预测等变得非常困难。

虽然SCADA系统已几乎无处不在,但许多信息来源仍然是孤立的,无法集中访问。许多类型的数据几乎不可用,因为它没有(或没有被)捕获和存储,例如建造记录或不可进行清管操作的区域。此外,历史数据访问仍然是一项重大挑战,与许多其他行业一样,这很可能与缺乏数据管理和/或理解数据工具有关。

从业人员普遍认为当前对于历史数据的管理有所欠缺,无法满足应用要求。此外,由于管理不当,数据及记录丢失也是操作人员面临的困难之一。同时,根据过往检测记录来建立数据库虽然可行,但过于繁琐。

新趋势:高ROI的数字化技术

有数据显示,近40%的运营商将其运营方式描述为主动数据驱动模式,而55%的运营商则遵循常规的时间表制度来完成维护作业。另外还有6%的运营商认为,其采用的方法反映了行业对流程和技术投资对绩效提高的效果。采用以数据为中心的方法进行资产和完整性管理可以减少停机时间和计划外工作,还能降低维护成本。

运营商普遍反映,由于机械故障、完整性检测及其他原因,每年的平均停机时间约为9天。由于意外发生问题,被动操作停机时间平均为21天,计划内的操作时间为9.27天;采取主动操作方式则只需要6.19天。最常见的按时间计划执行检测与主动检测方法之间的时间差异为33%。总体而言,采取主动响应的计划可以将停机时间减少了44%。

运营商表示,由于停机或产量降低,平均每天的损失可达到22.4万美元。而每年的平均停机时间为8.9天,损失达到了惊人的200万美元。Kimberlite的调查人员发现,采取主动或数据驱动作为运营方式的开发商更易受到收益损失风险。然而,尽管相比于被动操作方式他们承受的风险高了3倍,其收益损失率却降低了20%,主要得益于停机时间的减少。

设备管理方式对于资产效益的影响

设备管理方式对于资产效益的影响

整体来看,根据运营商的数据,平均每年所有的管道维护和维修成本为2550万美元。采取主动操作方式的运营商更加重视数据管理,将主要成本放在优先考虑的位置,成本效率更高。主动操作,或数据驱动的运营商不仅每年每英里的总成本较低,而且计划外成本(意外故障成本)的比例只占运营花费的一小部分。

管道运营的数字化转化

以上调查结果为数据驱动方法的积极影响提供了有力证据,主动运营商在所有测量指标上都以切实的方式获得了更多的投资回报。运营商表示普遍认识到需要进一步投资以改善运营成果。其中有百分之八十的运营商表示,在未来三到五年内,将优先执行所有系统资产的数字方式连接,还有少部分(约为50%)运营商表示他们已经有了实际部署企业数据管理的路线图。

不同工作模式对于收益的影响

不同工作模式对于收益的影响

运营商对于性能优化的渴望日益迫切,他们看到了通过数据将整个企业整合的潜力。同时,大多数开发商提出从离散的各种系统、设备中获取数据的重大障碍,不能实现数据的轻松共享,无法将其汇总在一起以发现问题或建立预测,很难达到制定实际、及时和准确决策的目的。

许多运营商发现自己处于两难境地。一方面,他们需要某一方面更多的数据;另一方面,许多人对于已有的大量信息感到不知所措。非常常见的就是,许多运营商拥有的数据超过了他们的处理能力,无法通过分析实现数据的最佳利用。不过好在运营商表示愿意改进,希望拥有额外高效的管理工具。”

从Kimberlite研究中可以清楚地看出,采用主动、以数据为中心的管道运营方法,可以在关键指标上获得更好的结果,例如减少停机时间、降低产量损失和维护成本,获得更好的运营控制。管道运营商表示希望通过更好的利用数据,提高数据分析能力,但是只有少部分运营商有实际的方案。如果缺少一个针对企业数据集成、分析和可视化的定义明晰和可操作强的计划,那么运营商将最终将被收集的大量数据淹没,无法实现其有效利用。

无论当前的方法是被动还是主动的,运营商都可以利用数字工具的强大功能来提高安全性、可靠性和效率,这些目标仍然是当今管道运营商的首要任务。

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