Automa – Italy – Monitoraggio e telecontrollo reti oil, gas, water

Ivano Magnifico

Mantenere sotto controllo l’integrità delle condotte di gas, petrolio e acqua è per molti versi una sfida. Quando le infrastrutture sono collocate in aree remote e difficilmente raggiungibili, o urbane ma particolarmente congestionate, solo un sistema di monitoraggio remoto può consentire di fare delle valutazioni realistiche sul loro stato di salute e di intervenire tempestivamente in caso di necessità.

E se l’area in cui si trovano le condotte è interessata da correnti vaganti, la sfida si fa ancora più complessa, rendendo imprescindibile dotarsi di un sistema efficiente di monitoraggio remoto della protezione catodica.

Il giusto sistema di monitoraggio remoto della protezione catodica può però permetterti di lavorare con più precisione e serenità. Ecco quali sono i suoi vantaggi.

1) Puoi effettuare misurazioni ogni secondo

Un sistema di monitoraggio remoto performante dà la possibilità di effettuare un’indagine di estremo dettaglio della protezione catodica: rende possibile infatti ottenere misure ogni secondo durante l’intera giornata, ogni giorno.

In questo modo si ottengono informazioni che le misure manuali in campo effettuate puntualmente non potrebbero cogliere.

2) Puoi individuare con precisione l’anomalia che si è verificata

L’analisi dei dati raccolti dal sistema di monitoraggio consente di risalire al “problema” che ha interessato l’infrastruttura.

Ad esempio, le misure ottenute possono suggerire che l’alimentatore di protezione catodica non è attivo o che la resistenza dell’anodo a corrente impressa è aumentata, o anche che si è verificato un danno al drenaggio unidirezionale, che non è in grado di interrompere il flusso di corrente drenata quando questa inverte la propria direzione.

Una volta individuata l’anomalia, intervenire per risolverla è molto più semplice e veloce: si possono programmare i tempi di intervento e anche, se necessario, valutare come ripianificare la manutenzione periodica.

3) Puoi ovviare ai problemi derivanti dalle correnti vaganti

In aree con correnti interferenti variabili nel tempo, le misure effettuate in loco per un breve periodo (da pochi minuti a poche ore) possono avere difficoltà a cogliere le condizioni di “fuori protezione”.

Il monitoraggio remoto invece, attraverso una misura giornaliera al secondo durante le 24 ore, offre una reale possibilità di valutare correttamente gli effetti delle correnti interferenti.

Inoltre, nelle aree interessate da correnti vaganti, il monitoraggio di più segnali alla volta (potenziale On DC e AC, potenziale IR-free) diventa fondamentale per verificare il rispetto delle soglie indicate dalle norme e per controllare l’efficienza di tutti i dispositivi installati in modo da ridurre gli effetti delle interferenze (disaccoppiatori DC e AC, drenaggi, ecc.).

Per misurare il potenziale IR-free si può ad esempio misurare l’Eoff su un coupon. Per portare a zero la componente IR e quindi considerare l’Eoff una corretta approssimazione del potenziale IR-free, il coupon deve essere scelto con forma, dimensioni, tipo e materiale appropriati e installato correttamente rispetto all’elettrodo di riferimento e al tubo. La scelta migliore per effettuare correttamente la misura è un dispositivo con un interruttore allo stato solido integrato, per gestire la connessione tra il tubo e il coupon.

Disporre di una tecnologia di monitoraggio remoto della protezione catodica consente di visualizzare in dettaglio dati diversi, di analizzare automaticamente le misure giornaliere e di creare degli allarmi per le anomalie. Più la tecnologia è evoluta, più saranno completi i dati che fornisce e più sarà possibile ottimizzare le attività di gestione del sistema di protezione catodica, limitando i sopralluoghi sul posto solo a quelli realmente necessari.

I dispositivi Automa ad esempio registrano 86.400 campioni di dati per ciascun canale ogni giorno (1 misura al secondo). Poi inviano al software WebProCat un rapporto statistico giornaliero e, se dal rapporto giornaliero emerge un problema, per identificane l’origine è possibile richiedere al software il registro completo dei dati (ad esempio interferenze CA, correnti vaganti, correnti telluriche, guasti all’alimentatore, ecc.).

Il software WebProCat by Automa è stato progettato specificamente per l’analisi della protezione catodica, come i dispositivi di monitoraggio remoto alimentati a batteria con tecnologie a consumo ultra-ridotto, che garantiscono un minimo di 48 mesi di funzionamento ininterrotto sul campo.

La nostra azienda è oggi leader nella progettazione e produzione di soluzioni harware e software innovative e Made in Italy per il monitoraggio e controllo remoto in ambito Oil, Gas e Water.

Al momento, oltre 50.000 dispositivi Automa sono installati in circa 40 Paesi.

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Quali sono le variabili da tenere in considerazione per valutare l’efficienza di un sistema di protezione catodica delle reti? Sicuramente ce ne sono di diverso tipo e tutte sono importanti. Ma è altrettanto importante assicurare un monitoraggio efficace del sistema, oppure eventuali malfunzionamenti potrebbero non essere comunicati in tempo utile per venire risolti senza problemi.

Ci sono tre elementi a cui è essenziale prestare attenzione se si vuole essere certi di avere un sistema di monitoraggio e controllo remoto della protezione catodica che consenta di valutare con precisione lo stato di salute delle pipeline e di proteggerlo con efficacia.

1) Flessibilità

La piena adattabilità a diverse situazione ed esigenze è un requisito essenziale per valutare l’efficienza di un sistema di monitoraggio della protezione catodica.

Le opzioni di connettività offerte devono essere complete: un sistema efficiente deve supportare non solo una comunicazione mobile, ma anche una comunicazione cablata e una comunicazione satellitare per agire anche nelle aree con scarsa copertura, e deve garantire l’accesso ai dati e la loro gestione in totale sicurezza, oltre che con la massima semplicità e velocità. Essenziale per mantenere una comunicazione fluida è anche l’integrazione con i sistemi informativi preesistenti, come ERP o GIS.

I migliori dispositivi di monitoraggio, inoltre, offrono canali aggiuntivi per misurare i tassi di corrosione utilizzando le sonde ER standard, fornendo funzionalità complete di monitoraggio della corrosione. E le soluzioni di monitoraggio della protezione catodica più performanti possono essere dotate di vari accessori come interruttori ON-OFF sincronizzati, box solari e interfacce per il controllo remoto degli alimentatori, che migliorano ulteriormente le capacità e la flessibilità del sistema. 

2) Manutenzione

Un sistema di monitoraggio della protezione catodica di ultima generazione consente di rendere più performante e puntuale anche la sua manutenzione

Un esempio di tecnologia innovativa in questo senso è il Digital Twin, una rappresentazione digitale della struttura da proteggere: grazie a questa riproduzione virtuale e aggiornata in tempo reale dell’infrastruttura fisica, è possibile effettuare il monitoraggio continuo e la simulazione delle prestazioni della condotta, dell’integrità strutturale e dei parametri operativi. 

Integrando dati di monitoraggio remoto, previsioni meteorologiche e altre informazioni rilevanti, si possono avere indicazioni su potenziali problemi che minacciano la struttura, consentendo così una manutenzione predittiva e un’ottimizzazione operativa. 

L’analisi migliorata dei dati raccolti consente di identificare le deviazioni dai modelli previsti, segnalando le condizioni di errore prima che diventino critiche.

Inoltre, la raccolta continua di dati e il loro utilizzo per addestrare gli algoritmi consentono il riconoscimento precoce di anomalie o potenziali problemi. Ciò consente di pianificare le attività di manutenzione in modo più efficace.

E questo si traduce in vantaggi importanti, come: 

  • ridurre al minimo i tempi di inattività
  • ottimizzare l’allocazione delle risorse per la manutenzione
  • migliorare la sicurezza e l’affidabilità complessive della struttura monitorata.

3) Alimentazione

Una delle sfide più grandi della protezione catodica è quella di mantenere il sistema di monitoraggio in una condizione di efficienza continua. Questo si traduce non solo nella necessità di non interrompere la raccolta e la trasmissione dei dati per ricevere in tempo reale eventuali segnali d’allarme, ma anche nell’esigenza di garantire prestazioni ottimali di raccolta dei dati anche nel caso in cui ci sia un’interruzione dell’alimentazione esterna.

Ci sono soluzioni che consentono di non interrompere il funzionamento sul campo dei dispositivi anche in caso di assenza di alimentazione, garantendo un’operatività ininterrotta sul campo in assenza di energia elettrica. È quello che assicura G4C-PRO di Automa, un dispositivo di monitoraggio remoto della protezione catodica con tecnologia a ultra-basso consumo che garantisce un minimo di 48 mesi di funzionamento ininterrotto sul campo con il pacco batteria integrato.

Inoltre, in un’ottica di ottimizzazione delle risorse, un notevole vantaggio per l’efficacia della protezione catodica viene anche dall’utilizzo dell’Edge-computing, ovvero la capacità dei dispositivi di elaborare localmente le informazioni raccolte dal campo per garantire un primo livello di intelligenza locale che permetta di svolgere azioni autonome anche in assenza temporanea del canale di comunicazione remoto.

In questo modo, si può ottimizzare l’invio dei dati e far sì che il dispositivo trasmetta solo le informazioni significative, con un impatto sulla quantità di energia utilizzata per la comunicazione.

Le soluzioni Automa per il monitoraggio remoto della protezione catodica si basano su innovative tecnologie a consumo ultra ridotto proprio per assicurare una comunicazione continua ed efficiente. I nostri dispositivi alimentati a batteria interna assicurano autonomie minime di quattro anni anche in caso di condizioni di comunicazione avversa

Mentre in condizioni di segnale ottimali la durata della batteria al litio del nostro G4C-PRO può arrivare senza problemi a cinque anni. Inoltre, il G4C-PRO può anche essere alimentato da un piccolo pannello solare integrato con batteria di backup, con tempi di sostituzione di 10-12 anni.

In Automa sviluppiamo soluzioni hardware e software per il monitoraggio e il controllo remoto dell’integrità delle condotte, in particolare per la protezione catodica e per la gestione operativa delle reti in ambito Oil, Gas e Water. La nostra azienda è nata nel 1987 in Italia, e oggi oltre 50.000 dispositivi Automa made in Italy sono installati in più di 40 Paesi nel mondo.

Vuoi essere certo che il tuo sistema di monitoraggio ti garantisca una protezione catodica davvero efficace e monitori con la massima efficienza l’integrità delle condutture? 

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Garantire l’integrità delle condotte (e di conseguenza la loro sicurezza) ha un prezzo, come ogni lavoro. Ma è possibile contenere i costi operativi e assicurare allo stesso tempo un monitoraggio estremamente efficiente delle infrastrutture e delle condutture?

Fortunatamente la risposta è sì. A patto però di dotarsi di tecnologie ad alte performance e progettate specificamente per controllare l’efficacia del proprio sistema di protezione catodica.

Attività in loco o monitoraggio remoto

La verifica della funzionalità degli impianti di protezione catodica in base ai criteri delineati nella norma ISO 15589-1 tradizionalmente prevede l’attuazione di procedure in loco, che richiedono agli operatori di recarsi alle stazioni.

Nel caso delle infrastrutture di trasporto e distribuzione di Water, Oil&Gas, i punti misura possono trovarsi in aree remote, cosa che comporta un insieme di rischi non trascurabili per il personale incaricato delle ispezioni fisiche: oltre all’eventualità che si verifichino incidenti durante gli spostamenti, va tenuto in conto anche il possibile burnout degli operatori chiamati a frequenti viaggi impegnativi verso luoghi difficili da raggiungere. Dal punto di vista tecnico, purtroppo c’è anche sempre il rischio che gli impianti di protezione catodica si guastino subito dopo l’ispezione in loco, richiedendo un nuovo intervento.

Le verifiche eseguite di persona dagli operatori hanno un costo importante, che lievita se devono essere ripetute più volte. E non possono essere compiute quotidianamente.

Al contrario, l’impiego di dispositivi di monitoraggio remoto consente di effettuare controlli giornalieri su tutti gli impianti di protezione catodica e di ricevere prontamente allarmi in tempo reale in caso di guasti, in modo da ottimizzare gli interventi in loco e di conseguenza di ridurre i loro costi.

Una verifica più precisa dell’efficacia della protezione catodica a un costo inferiore

Le valutazioni dettagliate dell’efficacia della protezione catodica richiedono misurazioni di potenziale off, preferibilmente in tutti i punti di misura. Nei casi in cui le misurazioni di potenziale off sul tubo non siano significative, come in aree con correnti vaganti, le misurazioni di potenziale off possono essere eseguite su sonde di test esterne o coupon.

Normalmente, queste valutazioni vengono effettuate tramite attività in loco. Tuttavia, a causa della breve durata delle misurazioni (l’intervento sul posto può durare da qualche decina di minuti a poche ore) i tecnici possono avere difficoltà a identificare potenziali problemi e possibili condizioni di fuori protezione, particolarmente in aree con correnti vaganti significative.

Per ovviare a questi problemi, è necessario un approccio di monitoraggio più completo.

Il monitoraggio remoto offre una soluzione permettendo misurazioni giornaliere con campionamento ad alta frequenza: si possono infatti acquisire dati a un ritmo di una misurazione al secondo durante tutto il giorno. Questo monitoraggio continuo fornisce ampie opportunità per valutare efficacemente l’impatto delle correnti vaganti sulle strutture. Inoltre, facilita l’implementazione di misurazioni instant-off continue su coupon e punti di misura selezionati, consentendo valutazioni dettagliate giornaliere.

Ma non è tutto: utilizzando la tecnologia di monitoraggio remoto e avendo di conseguenza aggiornamenti giornalieri sullo stato di tutti gli impianti è possibile un’ottimizzazione dell’approccio alla manutenzione. Infatti, grazie a questa tecnologia si possono eseguire controlli in loco ogni tre anni, principalmente per un’ispezione visiva del punto di misura.

Monitoraggio remoto e consumi

Perché le tecnologie di monitoraggio remoto delle infrastrutture di trasporto Water, Oil&Gas siano in grado di ridurre l’esigenza di un intervento umano in loco ai soli casi essenziali, è ovviamente necessario che si tratti di tecnologie affidabili e in grado di mantenere una costante comunicazione dei dati che raccolgono.

Per questo Automa ha progettato e realizzato G4C-PRO: uninnovativo dispositivo di monitoraggio remoto della protezione catodica basato su una tecnologia a ultra-basso consumo. È un data logger compatto racchiuso in un piccolo alloggiamento, con dimensioni molto ridotte per adattarsi ai punti di misura più comuni a livello mondiale. Anche in assenza di energia elettrica, G4C-PRO assicura un minimo di 30 giorni di funzionamento ininterrotto sul campo, grazie ad una batteria di backup integrata con un tempo di vita superiore ai 10 anni.

Ridurre i costi operativi del sistema di controllo della protezione catodica delle reti è possibile con le soluzioni Automa, che permettono di monitorare da remoto le infrastrutture in modo preciso, puntuale e costante.

Vuoi vedere in prima persona come funzionano le soluzioni Automa e quanto sono semplici da utilizzare? Chiedici una demo gratuita senza impegno!

Siamo tutti ben consapevoli del ruolo critico che la protezione catodica svolge nel garantire un lungo ciclo di vita delle condutture e l’integrità delle condotte, mitigando rischi come guasti strutturali, esplosioni o contaminazione ambientale dovuti a fenomeni corrosivi.

Pertanto, è molto importante assicurarsi che il sistema di protezione catodica applicato alle strutture funzioni in modo efficace e affidabile. Il fatto che spesso queste infrastrutture si trovino in aree remote può complicare le operazioni di monitoraggio e controllo, a meno che non ci si doti di sistemi altamente performanti.

Come puoi valutare se stai ricevendo tutte le informazioni effettivamente necessarie per assicurarti che le tue condutture stanno lavorando con la massima efficienza?

Ecco alcune domande che dovresti porti, e le risposte che dovresti darti per lavorare in serenità.

1) Puoi verificare le funzionalità del tuo sistema di protezione catodica?

In base alla norma ISO 15589-1, che delinea i criteri per valutare se il sistema di protezione catodica applicato a una struttura funzioni correttamente, dovresti eseguire la verifica della funzionalità di tutte le attrezzature, come: stazioni di corrente impressa, stazioni di drenaggio unidirezionali, connessioni con strutture esterne (sia per bonding diretto che resistivo), dispositivi di disaccoppiamento AC e DC, anodi galvanici e punti di misura. Per ognuna di queste attrezzature sono definiti gli intervalli di tempo massimi tra un’ispezione e l’altra, che sono diversi a seconda del dispositivo.

Una verifica eseguita in loco, oltre a richiedere spostamenti frequenti e impegnativi, non ti mette al riparo dal rischio che un dispositivo si guasti subito dopo l’ispezione, costringendoti a tornare sul posto. Tutto questo si può evitare con il monitoraggio remoto, a patto però che il tuo sistema sia in grado di darti in tempo reale tutti i dati relativi alle performance delle diverse attrezzature, aiutandoti anche a gestire la manutenzione in modo più efficiente.

2) Puoi effettuare misurazioni precise e puntuali del potenziale ON e del potenziale OFF su tutti i punti di misura?

Sempre in conformità alla norma ISO 15589-1, la verifica dell’efficacia della protezione catodica può essere effettuata a due livelli: la valutazione generale si basa principalmente su misurazioni del potenziale ON su tutti i punti misura o solo su quelli rappresentativi, mentre la valutazione di dettaglio richiede anche misurazioni del potenziale OFF, preferibilmente su tutti i punti di misura.

A causa della breve durata delle misurazioni in loco (che varia da minuti a ore) i tecnici però possono avere difficoltà a identificare potenziali problemi e possibili condizioni di non protezione, particolarmente in aree con correnti vaganti significative. Per questo le misurazioni possono essere eseguite su sonde di test esterne o coupon.

3) Il tuo sistema di misurazione è adeguato all’effetto di correnti vaganti elevate?

In caso di correnti vaganti elevate, l’analisi del potenziale Eon può non essere sufficiente perché fornisce informazioni incomplete o talvolta fuorvianti.

Pertanto, diventa necessario misurare il potenziale IR-free, ad esempio misurando l’Eoff su un coupon, che deve essere di tipologie specifiche e realizzato con forma, dimensioni e materiale appropriati, nonché installato correttamente rispetto all’elettrodo di riferimento e al tubo.

Solo in queste condizioni, infatti, la misura Eoff sul coupon può portare a zero la componente IR e quindi è possibile considerare l’Eoff una corretta approssimazione del potenziale IR-free.

La scelta migliore per le misure sul coupon è un dispositivo di monitoraggio con un interruttore a stato solido integrato per gestire la comunicazione remota.

4) I punti di misura sono stati selezionati per garantire la miglior copertura del monitoraggio?

Se la distribuzione dei punti di misura non è stata fatta tenendo in considerazione le specificità della struttura, il sistema di monitoraggio potrebbe non performare al meglio nella rilevazione dei guasti e nella verifica dell’efficacia della protezione catodica.

I punti di misura selezionati per il monitoraggio possono essere di diverso tipo:

  • punti ai confini del sistema di protezione catodica, ad esempio in corrispondenza dei giunti di isolamento
  • punti in cui sono stati misurati i potenziali meno negativi durante la messa in servizio
  • punti critici o considerati rappresentativi del sistema di protezione catodica
  • punti associati a strutture estranee, in modo da poter rilevare eventuali cambiamenti.

Un sistema di monitoraggio che prenda dati da punti di misura inadeguati non è in grado di darti tutte le informazioni che ti servono per assicurarti una protezione catodica efficace della struttura.

5) Cosa succede al tuo sistema di monitoraggio in caso di alimentazione assente?

Rischiare di rimanere senza dati può essere molto pericoloso quando si parla di condutture e condotte. Quindi è essenziale che il tuo sistema ti trasmetta in tempo reale segnali d’allarme in caso di mancanza di alimentazione esterna degli alimentatori.

Ma ovviamente ricevere l’avviso non basta. Per questo è fondamentale dotarsi di dispositivi in grado di garantire performance ottimali per lunghi periodi anche nel caso di interruzione dell’alimentazione esterna, calcolando anche che raggiungerli per l’eventuale sostituzione delle batterie potrebbe richiedere tempi lunghi, nei quali la struttura sarebbe di fatto non monitorata.

Meglio quindi selezionare una soluzione con tecnologia a ultra-basso consumo. G4C-PRO di Automa, ad esempio, è un dispositivo di monitoraggio remoto della protezione catodica che garantisce un minimo di 30 giorni di funzionamento ininterrotto sul campo, anche in assenza di energia elettrica, grazie a una batteria di backup ricaricabile integrata con un tempo di vita superiore ai 10 anni.

6) Ogni quanto devi sostituire le batterie in campo?

Oggi esistono soluzioni altamente performanti a livello di consumi. In Automa siamo esperti di tecnologie a basso consumo, tanto è vero che i nostri dispositivi alimentati a batteria interna hanno autonomie minime di quattro anni anche in caso di condizioni di comunicazione avversa. In condizioni di segnale ottimali, la durata della batteria al litio del nostro G4C-PRO può estendersi addirittura fino a cinque anni senza problemi. E G4C-PRO può anche essere alimentato da un piccolo pannello solare integrato con batteria di backup, con tempi di sostituzione di 10-12 anni.

Nata nel 1987 in Italia, la nostra azienda negli anni si è affermata come leader nella progettazione e produzione di tecnologie innovative Made in Italy per il monitoraggio e controllo remoto in ambito Oil, Gas e Water.

Sviluppiamo soluzioni hardware e software per il monitoraggio e il controllo remoto dell’integrità delle condotte, in particolare per la protezione catodica e per l’operation delle reti.

Al momento, oltre 50.000 dispositivi Automa sono installati in circa 40 Paesi.

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