Monitor de Fugas de ClampOn

Transcripción

1 SENSORES ULTRASÓNICOS INTELIGENTES Monitor de Fugas de ClampOn PROCESAMIENTO DE SEÑALES DIGITALES SENSORES ULTRASÓNICOS INTELIGENTES

2 Monitor de Fugas DSP de ClampOn El Monitor de Fugas DSP de ClampOn detecta fugas pequeñas y medianas o el paso de caudal en tuberías o válvulas, incluso con baja presión diferencial en el punto de medición. El Monitor de Fugas DSP de ClampOn se ha diseñado con el propósito de crear un producto capaz de cuantificar fugas a través de válvulas cerradas. El Monitor de Fugas DSP de ClampOn puede utilizarse como monitor submarino o de cubierta. Fugas Es extremadamente peligroso que existan fugas en una línea de gas o de petróleo, tanto aguas arriba como aguas abajo. Por ello es vital que, si llega a producirse una fuga, el operador a cargo sea advertido inmediatamente. La existencia de una fuga en una línea, en una válvula, en una brida o en cualquier otro componente puede poner en peligro la seguridad y provocar una parada de las operaciones, ya sea en la producción de un pozo o en una refinería o terminal. Por lo general, las fugas presentan velocidades de caudal muy bajas, y dependen del tamaño del defecto, de las propiedades del fluido y del diferencial de presión. El uso del Monitor de Fugas DSP presenta una serie de ventajas en el monitoreo de válvulas: - Reducción de pérdidas en el quemador - Escape de gas al mar - Reducción de pérdidas por fugas a la atmósfera - Reducción de pérdidas en el proceso - Planificación del mantenimiento. El Monitor de Fugas DSP de ClampOn ayuda a los operadores a ubicar el origen de las fugas de gas o de líquido y a cuantificarlas; eso, a su vez, permite tomar las medidas oportunas. El instrumento también puede utilizarse para detectar flujos cruzados en válvulas conectadas al manifold. Principio de Operación El principio de funcionamiento se basa en que una fuga genera un ruido de muy alta frecuencia que puede detectarse mediante un sensor ultrasónico. Si no hay fugas, el patrón de ultrasonidos se mantiene estable; si se produce una fuga, el registro cambia radicalmente. La tecnología DSP de ClampOn distingue y elimina el ruido de fondo no relacionado con las fugas, de modo que el silbido producido por una fuga sirva de señal de aviso al operador. El sistema incluye asimismo un programa o base de datos que facilita el monitoreo e informa sobre el volumen de la fuga. El Monitor de Fugas DSP de ClampOn es el resultado de un proyecto conjunto en el que han participado varias empresas del sector petrolero. El Monitor de Fugas DSP de ClampOn está diseñado para instalarse en puntos críticos, tales como válvulas, bridas o juntas; es capaz de detectar fugas mínimas y diferenciales de presión a partir de 1 bar en gases y de 3 bar en líquidos. El sensor El Monitor de Fugas DSP de ClampOn está basado en nuestra tecnología patentada de sensores ultrasónicos inteligentes y se encuentra disponible en dos versiones, para aplicaciones submarinas y de superficie. El sensor es más compacto y fácil de utilizar que otros instrumentos del mercado, se instala con mayor facilidad en el campo y es más fácil de mover a otras ubicaciones.

3 El sensor está fabricado en acero inoxidable (unidades de superficie) o titanio (unidades submarinas), y se sujeta con una abrazadera al punto que se desea controlar (válvula, brida o tubería). Las unidades de superficie disponen de certificación EEx ia IIB o bien EEx d IIC y soportan temperaturas en la pared de la tubería de -40 a +225 C (437 F ). Es posible conectar un número ilimitado de sensores a una misma computadora para obtener mediciones en tiempo real. Los sensores transmiten una señal ASCII a la computadora de control. Procesamiento de Datos La señal de los sensores puede ser utilizada directamente por cualquier tipo de sistema de control central; además, los sensores pueden comunicarse como esclavos Modbus con cualquier unidad maestra Modbus. Controlador de Automatización de ClampOn La «pertenencia» es un factor esencial a la hora de implantar un sistema de monitoreo. En ClampOn queremos garantizar que hay una persona que sabe cómo funciona su sistema y que es capaz de mantener el nivel de desempeño a lo largo de toda su vida útil. No sólo nos sentimos responsables de garantizar que el equipo funcione siempre adecuadamente, sino también de seguir desarrollando características nuevas que incrementen el valor de los sistemas que suministramos. La implantación de un controlador ClampOn le ayudará a conseguir un desempeño máximo con unos costos de puesta en marcha y mantenimiento mínimos. Pequeño, Robusto y con un Consumo Reducido de Energía Los controladores de automatización programable (PAC) de ClampOn combinan el tamaño reducido, la confiabilidad y solidez de un controlador con la flexibilidad y la facilidad de uso que caracterizan a las interfaces de usuario de nuestro software. Un solo controlador puede manejar hasta 250 sensores Peak performers always select the very best instruments. ultrasónicos. Además, puede controlarse a distancia mediante una red (interfaz de red con servidores FTP, WEB, Modbus y ClampOn integrados). El controlador puede expandirse sin problemas con módulos de E/S intercambiables en caliente (4-20 ma, relé, CANbus, Profibus, etc.), consume 24 VCC (6 W) y puede montarse en un riel DIN. El PAC se suministra con suficiente memoria de estado sólido (hasta 2 GB). No obstante, si es necesario registrar datos a largo plazo, el controlador puede complementarse con una memoria CompactFlash o se puede conectar un disco duro externo a su interfaz USB. Si la aplicación requiere una computadora dedicada, ClampOn puede suministrar un PC con nuestro software especializado, que funciona bajo el sistema operativo Microsoft Windows TM. La computadora se instala en una zona segura y permite al operador detectar fugas en tiempo real, así como generar reportes de uno o más sensores. Lámpara Indicadora / Botón de Reinicio Los sensores de superficie pueden incorporar una lámpara indicadora que se ilumina en el momento en que se produce la fuga, y un botón de reinicio del sensor. Cables Los sensores de ClampOn utilizan cables de par trenzado para la alimentación eléctrica y la transmisión de señales. ClampOn puede suministrar e instalar todo el cableado. Sistemas Submarinos de ClampOn Todos los sistemas de ClampOn incorporan lo que denominamos «Sensores Ultrasónicos Inteligentes Pasivos». Para el cliente, esto quiere decir simplemente que nuestra tecnología mide fugas en tiempo real en líneas, válvulas, bridas, etc. mediante un principio acústico. Todos los sensores ClampOn son «inteligentes» (patentado) y ofrecen comunicación digital y analógica con cualquier sistema de control submarino. Hay dos versiones submarinas según la profundidad de uso. El sistema se compone de un sensor, un embudo con una abrazadera y un cable con un conector submarino.

4 Cesta submarina con batería y registrador de datos. Soluciones a la Medida Desde hace muchos años, el departamento de ingeniería de ClampOn desarrolla y monta sistemas submarinos a la medida: un tipo de equipos que hoy día forma parte de nuestra gama de productos estándar. Solución ROV adaptable para tuberías de grandes dimensiones. Sensor ultrasónico inteligente ClampOn No intrusivo Procesamiento de Señales Digitales (DSP) Digitalización completa Sin filtros, circuitos ni amplificadores analógicos Comunicación en ambas direcciones Medición en tiempo real Fácil de reubicar No contiene partes móviles Puede montarse en entornos hostiles Incorpora sensores sensibles, inteligentes e intrínsecamente seguros Puede actualizarse mediante descargas de software El sensor tiene capacidad para almacenar hasta 60 días de mediciones Funciones de autocomprobación Sensor de temperatura y acelerómetro integrados (opcional) Software de fácil manejo para Windows Vista/XP/2000 ClampOn lleva suministrando «Sensores Ultrasónicos Inteligentes» a empresas del sector del petróleo y del gas de todo el mundo desde 1995, y podemos decir que todas han quedado extremadamente satisfechas. Repetibilidad, precisión y resistencia, así como la experiencia y conocimientos de nuestra empresa en este campo, son las características por las que nuestros clientes eligen los sistemas de ClampOn. El continuo desarrollo tecnológico y la formación de nuestro personal han situado a ClampOn en el primer puesto en todas las pruebas de campo y de laboratorio en las que ha participado, posición que estamos firmemente decididos a mantener en el futuro. Con los últimos avances, ClampOn ha creado soluciones orientadas al futuro, en las cuales el sistema puede actualizarse con la simple descarga del nuevo software.

5 Especificaciones del Producto MONITOR DE FUGAS Principio de operación Acústica pasiva, sensor inteligente Fugas mínimas detectables Gas: dp>1 bar, fuga mínima 0,1 l/min Líquido: dp>3 bar, fuga mínima 0,1 l/min (según la presión diferencial [dp] en el punto de fuga) Repetibilidad 1% Método de instalación Sujeción mediante abrazaderas a la superficie de la tubería, no intrusivo Electrónica del sensor Electrónica inteligente DSP con procesamiento de señales Opciones de interfaz Todos los sensores incluyen: RS485 digital (ASCII, binaria, ModBus RTU), 4-20mA (activa/pasiva), relé (otras opciones a petición). Opciones para sensores con aprobación ATEX Lámpara/reinicio local Opciones sensores submarinos CAN Bus, Profibus Comunicación en ambas direcciones Sí Software actualizable Sí Temperatura de superficie de la tubería -40 a 225 C (-40 a 437 F) Accesorio para alta temperatura Sí, hasta 500 C Regímenes de flujo Petróleo, gas, agua, fases múltiples MONITOR DE SUPERFICIE ATEX II 1G EEx ia IIB T2-T5, Zona 0 II 2G EEx de/dem IIC T5, Zona 1 CSA C&US Ex ia IIB T5, Clase I División 1 Grupo C, D, Zona 0 GOST-R / GGTN 2 Ex de IIC T5, Zona 1 INMETRO BR-Ex ia IIB T2-T5, Zona 0 BR-Ex de/dem IIC T5, Zona 1 Clase de protección IP68 Material de cubierta externa Acero inoxidable 316 Dimensiones / Peso Modelo Ex ia: ø80 x 105 mm (ø3,1 x 4,1 ) / 2,6 kg (5,7 libras) Modelo Ex d: ø101 x 211 mm (ø4,1 x 8,7 ) / 7,2 kg (15,9 libras) Interfaz de cable Cable con conector / Conector exterior / Prensaestopas para paso de cable Barrera de potencia / seguridad Ex ia: Barrera de potencia ClampOn IS, barreras de señales IS certificadas Ex d/dem: Potencia V CC. Ninguna barrera IS para señales o potencia Consumo de energía Normal 1,5 W, máx. 2 W por sensor Cables Mínimo 4 x 0,75 mm2 (según la configuración del sistema) Equipo para áreas seguras Módulo de potencia móvil / fijo (19 ) con barreras IS Suministro principal de energía 12 VCC / 24 VCC / VCA Hz Computadora para software ClampOn Requisitos mínimos: Pentium III, 256 MB de RAM. Windows Vista/XP/2000 Interfaz de señales con el sistema del cliente (típico) RS232 / RS485 / Relé / ModBus /TCP I/P - opcional 4-20 ma/ Relé MONITOR SUBMARINO COMPACTO PARA AGUAS PROFUNDAS Profundidad de agua 3000 m 4500 m Presión de diseño, bar(a) 333 (4830 psi) 675 (9790 psi) Material de cubierta externa Titanio Titanio Dimensiones, sin adaptador ROV ø90 x 325 mm (ø3,5 x 12,8 ) ø150 x 360 mm (ø5,9 x 14,2 ) Peso en seco, kg (lbs) 5,2(11,5) 18 (39,7) Temperatura de superficie de la tubería -40 a 225 C (-40 a 437 F) -40 a 225 C (-40 a 437 F) Interfaz manguera/empalme Bennex/ODI/Tronic Bennex/ODI/Tronic Electrónica redundante Sí Sí Instalación/recuperación ROV Sí Sí Abrazadera/embudo adaptables Sí No Alimentación VCC VCC Consumo de corriente Aprox. 60 ma a 24 VCC Aprox. 70 ma a 24 VCC Vida útil de diseño (MTBF) horas (25 años) horas

6 ClampOn, líder en monitoreo de arena, raspatubos, erosión y corrosión Fundada en 1995, ClampOn es el mayor proveedor de sistemas pasivos ultrasónicos para el control de partículas y arena destinados al sector petrolero. Todos los productos suministrados por ClampOn (sistemas de control de partículas, detectores de tacos de limpiar, control de erosión y corrosión y control de fugas) están basados en la misma plataforma tecnológica, de eficacia probada. Tanto los instrumentos de superficie como los submarinos incorporan tecnología de Procesamiento de Señales Digitales (DSP); además, nuestros sistemas están totalmente digitalizados: se han eliminado todos los filtros, circuitos y amplificadores analógicos. El sensor ultrasónico inteligente de ClampOn procesa todos los datos de forma interna (principio patentado), lo que permite que el instrumento pueda separar el ruido generado por la arena del ruido generado por el flujo. Este factor es muy importante, ya que los cambios en la velocidad de caudal y en la relación petróleo/gas no afectan al desempeño del sistema. Asimismo, para obtener unas mediciones de calidad es vital contar con una buena relación señal/ruido, que es inmejorable en los sensores de ClampOn. En la nueva versión, el ruido externo se ha eliminado completamente. Sensores submarinos Los sensores submarinos se han desarrollado en estrecha colaboración con Shell Deepwater Development Inc., en Houston, y con FMC Energy Systems, en Noruega. El resultado de este proyecto conjunto ha sido la creación de un sistema de monitoreo del paso de arena con una vida útil extremadamente larga y excelentes propiedades acústicas, que ofrece una alta confiabilidad en ambientes marinos con altas profundidades y alta presión. Desde 1998, ClampOn ha suministrado unos 1500 sensores submarinos al sector petrolero. Además, nuestros sensores se han sometido a un desarrollo continuo con el fin de optimizar su calidad y desempeño y satisfacer todas las exigencias del mercado. Monitor de Corrosión-Erosión DSP de ClampOn (CEM) El CEM está diseñado para controlar cualquier cambio en el espesor de las paredes. Utiliza transductores (de dos a ocho unidades) que se montan en la superficie de la tubería (u otra estructura de metal) y se conectan a una unidad de control de ClampOn. La unidad de control envía y recibe de forma continua ondas guiadas entre los transceptores, de forma que se crea una red de líneas de medición que cubre el área seleccionada. El principio de funcionamiento del instrumento se basa en la transmisión de señales ultrasónicas propagadas a través del SENSORES ULTRASÓNICOS INTELIGENTES material de la tubería. Las señales transmitidas son recibidas por un sensor, y analizadas mediante métodos avanzados de procesamiento de datos. Monitor SandQ y Monitor de Partículas DSP-06, de ClampOn Todos los sensores son exactamente iguales e intercambiables, lo que representa una ventaja si deben moverse o reubicarse, así como en las operaciones de mantenimiento. El aumento de la capacidad de procesamiento de los sistemas DSP permite al sensor combinar señales de distintos rangos de frecuencia durante el análisis del flujo. Los sensores ClampOn son versátiles y son los únicos instrumentos del mercado que ofrecen comunicación en ambas direcciones entre el sensor y el sistema de control. Esto hace posible que el sensor pueda actualizarse con sólo descargar las nuevas versiones de software. Además, el empleo de salidas digitales permite instalar los sensores en sistemas multiterminal. NORUEGA: ClampOn AS, Vaagsgaten 10, NO-5160 Laksevaag, Bergen, Noruega, Teléfono: , Fax: , mail@clampon.com EE.UU.: ClampOn, Inc., Park Row, Ste. 300 (77084), PO Box ( ), Houston, TX, EE.UU, Teléfono: , Fax: , info@clamponinc.com WEB: Design: Cucumber /Tønnes H. Gundersen Photo: Thor Westrebø Imprimeur: Molvik Grafisk AS SEPTEMBER 2010