Resumen Ejecutivo
La gran mayoría de los incidentes de los operadores citados en el Estudio de detección de fugas - DTPH56-11-D-000001 [1] que informó fugas en el período entre el 1 de enero de 2010 y el 07 de julio de 2012 no había ningún sistema de detección de fugas CPM (LDS) o solamente LDS muy básicos. Operadores de gas que no utilizan CPM para la detección de fugas representaron el 43% de estos eventos, en vez de eso los operadores de gas se basan en la tasa de cambio en el monitoreo SCADA.
La mayoría de las pocas ductos de líquidos con sistemas CPM más sofisticados usan Modelos Transitorios de Tiempo real (RTTM por sus siglas en inglés), muchos de los cuales no pudieron detectar las fugas. El informe culpa a los fallos en el tema recurrente de falsas alarmas y la incapacidad de los sistemas CPM citados de mantener la sensibilidad durante las operaciones transitorias. Algunas de estas empresas están instalando Atmos Pipe para mejorar sus posibilidades de detección y localización de fugas.
Los otros métodos, incluidos los RTTM, fracasaron porque emiten alarmas de fuga falsas o automáticamente reducen la sensibilidad o suspenden la detección de fugas durante las operaciones transitorias. Frecuentes falsas alarmas de fuga arruinan la confianza del operador. Esto sucedió cuando los analistas de CPM no le creyeron a la CPM que alertó de la fuga más significativa en el informe.
En contraste, los algoritmos estadísticos patentados permiten a Atmos Pipe, por su propia cuenta, mantener una tasa de falsa alarma de fuga baja y no reducir la sensibilidad durante las operaciones transitorias. Alta fiabilidad y alta sensibilidad, sobre todo durante los tiempos transitorios proporcionaron a Atmos Pipe una tasa de éxito del 100% en la detección de fugas reales, incluyendo las cuatro fugas recientes. El 23 de enero de 2014 Atmos Pipe detectó una fuga real en un ducto de concentrado de cobre, y este fue cerrado inmediatamente, minimizando los daños.
Atmos Pipe nunca ha fallado en detectar una fuga real, más grande que el tamaño de la fuga mínima detectable mencionado. En el período comprendido entre el 7 de julio de 2012 hasta el 27 de Enero de 2014, cuatro ductos equipados con Atmos Pipe sufrieron fugas, todos los cuales fueron detectados y alarmados por Atmos Pipe, lo que permitió detener las operaciones inmediatamente. Además, tres empresas operadoras de ductos que tuvieron grandes fugas después de este informe DOT están instalando el sistema Atmos Pipe.
Hallazgos del estudio clave
El estudio considera que es importante que los sistemas de detección de fugas de confianza sean utilizados para determinar inmediatamente si se ha producido una fuga, de manera que se inicien rápidamente las acciones de respuesta apropiadas. La rapidez de estas acciones puede ayudar a reducir el daño. El estudio infiere que muchos operadores de líquidos peligrosos están implementando algún tipo de LDS, pero los informes de incidentes revisados de la base de datos PHMSA sugieren que esto puede no ser el caso y que muchos de los CPM no eran adecuados para el trabajo.
El estudio revela que las alarmas de fuga rara vez son “blanco y negro” o situaciones de activación / desactivación. El factor tiempo a la hora de tomar acciones por una alarma de fuga depende de la confianza del operador en el CPM y que las alarmas de fuga falsas frecuentes aminoran esta confianza. Operadores de ductos con CPMs de Atmos han tenido éxito en reducir al mínimo las consecuencias de una fuga porque la alta fiabilidad del sistema les da la confianza para cerrar los ductos cuando Atmos Pipe emite una alarma de fuga.
El informe sugiere que la fiabilidad puede ser mejorada mediante una combinación de tecnologías - utilizando múltiples, redundantes e independientes LDS. Atmos eligió este camino hace varios años con el desarrollo de otros métodos de CPM, incluyendo presión negativa / detección de fugas de onda expansiva y detección de fugas RTTM para complementar Atmos Pipe. Podemos combinar estos para acelerar el tiempo de detección y aumentar la sensibilidad proporcionada por el sistema altamente fiable Atmos Pipe. El informe señala que LDS son sistemas diseñados. Esto significa que , la misma tecnología, aplicada a dos ductos diferentes, puede tener resultados muy distintos. Esto apoya la filosofía de Atmos de tener un equipo de ingenieros profesionales y experimentados que entienden las operaciones de ductos y tienen el conocimiento para recomendar la mejor solución para cada ducto.
Se revela que muchas tecnologías fueron adoptadas de otras industrias de procesos que implican el movimiento de fluidos, incluyendo el almacenamiento, las industrias de procesos químicos, distribución de agua, y la industria nuclear. Atmos Pipe fue concebido y desarrollado por la Directora General de Atmos ", la Dr. Jun Zhang en Shell Research, específicamente para proporcionar detección de fugas durante las operaciones de ductos transitorias y en estado de reposo en la industria de petróleo y gas, para reducir al mínimo las falsas alarmas y mantener la sensibilidad de tamaño de las fugas durante los tiempos transitorios. Estas son todas las características recomendadas por este estudio DOT.
Además, se muestra que sólo un porcentaje muy pequeño de todas estos ductos (14%) tenía algún CPM instalado. Los 1.337 incidentes en ductos se desglosan de la siguiente manera: 766, 295 y 276 en líquidos peligrosos, transporte de gas y distribución de gas, respectivamente. Para 795 reportes de incidentes en ductos onshore de líquido peligroso, se informó que 192 (25%) poseían un CPM, no había en ninguno en 286 (38%) y se desconoce en 281 (37%). Por otro lado se destaca que ninguno de los gasoductos, han tenido CPM.
Por lo tanto, realmente sólo el 14% de todos los sucesos ocurrió en ductos con la detección de fugas CPM (Figura 1). Muchos de los sistemas de CPM en estos casos eran muy pobres: tasa de variación de monitoreo, balance de volumen o sistemas RTTM.
Figura 1: Sólo el 14% de todas las líneas tenía CPM (las líneas de gas no tenían CPM)
El número de eventos de fugas detectadas por los sistemas CPM fue 28 (4%). La razón de este bajo rendimiento es que muchos de los sistemas CPM no eran funcionales en el momento de la fuga. A modo de ejemplo, véase el cuadro a continuación del estudio [1] para los casos en líneas de recolección de líquidos.
El estudio infiere que muchos operadores de ductos líquidos peligrosos están implementando algún tipo de LDS, pero los informes de incidentes revisados de la base de datos de incidentes PHMSA sugieren que este puede no ser el caso. El estudio también sugueire que muchos operadores de gas natural y otros confían en SCADA como LDS.
El estudio categoriza la tecnología de la siguiente manera, de acuerdo con los CPM:
Estos resultados muestran que los sistemas de CPM que se instalaron en las ductos estudiados fueron principalmente Modelos Transitorios a Tiempo real (RTTM) y en los sistemas sencillos basados en SCADA como el balance de volumen, monitoreo de flujo / presión. Estos sistemas fallaron en detectar fugas de ductos más grandes que el umbral mínimo recomendado de 1% de la tasa de flujo.
Efectivamente, es claro que la incapacidad de las tecnologías RTTM, balance de volumen y Tasa de Cambio de detectar fugas durante los tiempos transitorios sin falsas alarmas de fuga a menudo les impide de detectar incluso las grandes fugas y rupturas.
Conclusión
La gran mayoría de los ductos que experimentaron una fuga en el estudio expuesto no tenía ninguna detección de fugas CPM o tecnologías inferiores. Los sistemas simples basados en SCADA son instalados porque resulta barato y fácil de hacerlo. Los más complejos sistemas LDS basados en RTTM son antiguos y han sido desacreditados a fondo en el presente informe. Estos sistemas carecían de las características clave recomendadas por el estudio, a saber, la capacidad de mantener una buena sensibilidad durante las operaciones transitorias y una tasa de falsa alarma baja que da al operador la confianza para cerrar el ducto cuando se emite una alarma de fuga. El informe señala que como el primer detonante de mitigación, un sistema de detección de fugas que prioriza la detección rápida y de alta sensibilidad es particularmente valioso. Atmos Pipe proporciona la característica deseada, de manera que operarios de ductos recientemente tuvieron la confianza para cerrar cuatro ductos diferentes, reduciendo al mínimo las consecuencias. Atmos Pipe ha cumplido con los estrictos requisitos alemanes y se puede combinar con cualquier otra de las numerosas soluciones Atmos CPM para satisfacer la recomendación del estudio para dos o más sistemas de detección de fugas en una ducto.
Después de los acontecimientos de fugas citados en el estudio, muchos operadores de ductos están instalando sistemas Atmos CPM, asegurando una alta fiabilidad, alta sensibilidad y rápida detección de fugas.
Referencias
1. U.S. Department of Transportation, Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration, Final Report No. 12-173, “Leak Detection Study – DTPH56-11-D-000001”, Dr. David Shaw, Dr.Martin Phillips, Ron Baker, EduardoMunoz, Hamood Rehman, Carol Gibson, Christine Mayernik, 10 de Diciembre, 2012