Protezione catodica

Dall’intervento “L’evoluzione della rete di distribuzione”
SMART GRID DAYS 2024, 18 – 19 Settembre 2024.

Centria è un distributore cittadino che opera in 16 province prevalentemente toscane, ma con qualche escursione in Puglia e in Umbria, e ha delle collaborazioni con altre società nel Grossetano. Ha circa 6.000 km di gasdotti, gestiti prevalentemente in media e bassa pressione, e oltre 400.000 clienti.

Da sempre Centria si chiede se sia possibile dare un contributo alla decarbonizzazione. Oggi anche la protezione catodica si pone questo quesito. Il distributore vorrebbe rendere il suo lavoro più efficiente ed evoluto, nonostante offra un servizio energivoro.

In questo caso, la tecnologia viene in aiuto: i case study che presentiamo sono due esempi di interventi eseguiti sulla protezione catodica di due impianti di distribuzione cittadina a corrente impressa. In entrambi i casi è stato installato un dispositivo G-POWER di AUTOMA in sostituzione dell’alimentatore precedentemente in funzione: nel primo caso, G-POWER ha sostituito l’unico alimentatore del sistema, mentre nel secondo ha sostituito uno dei due alimentatori.

Caso 1: La situazione di partenza e la soluzione AUTOMA

Il sistema si trova nel comune di Montale, nella provincia di Pistoia. È dotato di 13 km di tubazioni, di cui circa il 50% di media pressione e il 50% di bassa pressione, e di un solo alimentatore di protezione catodica, funzionante a potenziale costante, con corrente di base.

La regolazione è stata fatta con il potenziale Eon perché era l’unico modo in cui quell’alimentatore poteva funzionare, ovvero con un potenziale di -2,8 V corrispondente a circa un Eoff di -1,1 V. La corrente di base era 1,30 A che doveva costantemente erogare anche in condizioni di potenziale inferiore a quello richiesto. La corrente erogata variava molto perché è un sistema molto interferito. La variazione andava da 7 A a 12 A, con un valore medio di circa 10,5 A.

L’estensione chilometrica del sistema è abbastanza elevata, quindi si parte da una zona abbastanza pianeggiante e si arriva sulle prime colline. Come si vede dalla prima immagine, le tubazioni sono abbastanza distribuite. Mentre nella seconda immagine si vedono le dislocazioni dei punti di misura caratteristici e telesorvegliati.

Dai dati del telecontrollo prima della sostituzione dell’alimentatore si vede effettivamente che la corrente ha dei valori compresi fra 7 e 12 A, con un valore medio intorno ai 10 A.

Abbiamo rimosso l’alimentatore precedentemente in funzione e lo abbiamo sostituito con G-POWER di AUTOMA. Dopo averlo acceso, abbiamo reimpostato i parametri che venivano utilizzati con l’alimentatore precedente, vale a dire regolazione a potenziale costante con un valore di Eon di -2,8 V. Abbiamo scelto di utilizzare G-POWER con la stessa impostazione dell’alimentatore precedente per verificare se c’erano delle differenze di funzionamento a parità di condizioni. Nella tabella potete vedere i nuovi dati restituiti.

Quindi non abbiamo variato né il sistema di regolazione né tantomeno l’impianto o i suoi elementi al contorno. Già dalla prima accensione abbiamo avuto una sorpresa abbastanza inattesa: la corrente si è ridotta di quasi il 25%, passando da un valore di 8 A medi a poco più di 6 A.

Ci siamo chiesti perché e con AUTOMA abbiamo fatto un po’ di analisi su queste misure. Premetto che il lasso di tempo che abbiamo avuto per analisi è stato breve: gli alimentatori sono stati messi in funzione nel mese di luglio-agosto 2024, e quelli che vedete sono dei dati preliminari a circa due mesi dall’avvio del sistema, a settembre 2024. Però queste verifiche ci fanno sperare di aver intrapreso perlomeno la giusta strada.

Perché c’è stata questa riduzione di corrente? Andando a vedere le misure abbiamo notato che l’unica cosa che è veramente cambiata nei dati provenienti dal telecontrollo è lo scarto quadratico medio sul valore regolato. La differenza è importante: siamo passati da 0,2 a 0,02. Questa variazione indica che la regolazione è molto più stabile nel tempo, cosa che si traduce in una minore variazione della corrente erogata e quindi in una corrente più stabile e inferiore a quella che era inizialmente.

Caso 2: La situazione di partenza e la soluzione AUTOMA

Il secondo sistema di cui parliamo è nel comune di Sesto Fiorentino, dove Centria ha due alimentatori. Di questi, solo uno è stato sostituito nel corso di questa prova perché volevamo vedere l’interazione di G-POWER con altri alimentatori.

Tutti e due gli alimentatori di partenza funzionavano con potenziale costante ed erano entrambi regolati a -2 V di potenziale Eon, corrispondente a -1,1 V circa di potenziale Eoff. La corrente totale era 13 A, suddivisa più o meno equamente sui due alimentatori.

Abbiamo circa 11 km di rete prevalentemente di media pressione, quindi avevamo delle reti in quarta specie e delle reti in sesta specie (0,5 bar e 5 bar) nel centro cittadino di Sesto Fiorentino, che è una zona molto interferita e con la presenza di una ferrovia.

Solo l’alimentatore che è stato sostituito è stato impostato per far funzionare la regolazione sul potenziale Eoff. Abbiamo fatto diverse prove e abbiamo poi deciso di regolare il potenziale Eoff non più sul -1,1 V (come era impostato sugli alimentatori precedenti) ma a -0,95 V.

A questo punto, il secondo alimentatore è stato spento perché G-POWER era più che sufficiente per proteggere tutta la struttura collegata. Prima i due alimentatori si dividevano il carico della corrente (circa 6 A/6,5 A ciascuno), invece con l’introduzione del G-POWER di AUTOMA uno dei due era completamente fermo, mentre l’altro erogava circa la metà della corrente che in precedenza veniva erogata in totale da due alimentatori.

La riduzione della corrente in questo caso è stata notevole, del 50%, sia per la stabilità di regolazione dell’alimentatore e sia per l’abbassamento del potenziale Eoff. Per un’azienda in possesso della certificazione ambientale arrivare a questi risultati è traguardo importante.

Facciamo un cenno alla semplicità di installazione del dispositivo AUTOMA. G-POWER ha incorporato al suo interno anche il data logger, e quindi tutte le sue funzionalità: interruttore ciclico, telecontrolli, sistema di trasmissione. È sufficiente portarlo in loco e attaccare alcuni cavi per renderlo subito operativo, mentre per gli alimentatori precedenti è stato necessario fare un cablaggio che magari in alcuni casi richiedeva mezza giornata per collegare tutti i dispositivi. Anche un’installazione veloce si traduce in una migliore efficienza per l’azienda.

In conclusione, con G-POWER di AUTOMA abbiamo un prodotto che ha una migliore regolazione e stabilità nel suo funzionamento, il che è sicuramente dovuto anche al fatto che ha un un’elettronica molto nuova. Chiaramente, essendo un prodotto nuovo, le sue potenzialità sono ancora tutte da esplorare. Ma per il momento possiamo dire che, oltre a una semplicità di installazione non indifferente, offre anche un grande vantaggio nella possibilità di regolare sul potenziale Eoff locale.

AUTOMA progetta e produce soluzioni hardware e software innovative e Made in Italy peril monitoraggio e il controllo remoto in ambito Oil, Gas e Water.

Siamo nati nel 1987 in Italia, e oggi oltre 50.000 dispositivi Automa sono installati in più di 40 Paesi nel mondo.

Vuoi conoscere i vantaggi per la protezione catodica che potresti avere con sistema di monitoraggio AUTOMA?

Contatta il nostro team senza impegno e ti diremo cosa possiamo fare per ottimizzare il tuo controllo delle infrastrutture.

Dall’intervento “Protezione catodica. Messa in servizio di un sistema a corrente impressa in presenza di interferenze non stazionarie”
SMART GRID DAYS 2024, 18 – 19 Settembre 2024.

Il gruppo INRETE distribuzione, parte del Gruppo Hera, si occupa della distribuzione di gas ed energia elettrica in Emilia-Romagna e Toscana.

Il case study che presentiamo riguarda la messa in servizio di un sistema di protezione catodica a corrente impressa di una struttura di distribuzione in presenza di interferenze non stazionarie. Proprio per la morfologia delle strutture, questo tipo di messa a punto risulta estremamente dinamica. Vedremo quindi come l’utilizzo delle tecnologie AUTOMA, applicate alla regolazione (con un G-POWER installato come alimentatore più prossimo all’interferenza) e alle tecniche di misurazione (un dispositivo G4C-PRO installato sul secondo alimentatore e un G4C-PRO con BOX SOLAR installato sul punto di misura remoto), può contribuire all’efficientamento dei nostri impianti, regolandoli in maniera più efficace.

La situazione di partenza

Il sistema che prendiamo in esame è una frazione di un impianto di distribuzione su un quartiere cittadino, in cui persiste un’interferenza causata dalla vicina sottostazione elettrica di un sistema di trazione a corrente continua.

La rete, posata in un terreno prevalentemente sabbioso, è protetta tramite due impianti a corrente impressa ed asservita da un impianto di drenaggio unidirezionale. L’architettura della rete è prevalentemente magliata, con un’estensione di circa 24 km, e con uno sviluppo superficiale di poco superiore ai 10.000 m².

Tutto ha inizio con la messa fuori servizio dell’impianto di drenaggio unidirezionale.

Il nuovo assetto parte nel 2019 con: determinazione dello stato elettrico; valutazione della variabilità del campo elettrico; regolazione e quindi bilanciamento del sistema elettrico. La nuova morfologia porta i due alimentatori (i due rombi che vedete nell’immagine) in posizioni molto decentrate rispetto all’interferenza rilevata.

Questo fa sì che l’area urbana più prossima all’interferenza si trovi a registrare attenuazioni di potenziali molto evidenti. Decidiamo pertanto di progettare un impianto a corrente impressa, determinando la variabilità del campo elettrico e analizzando le aree più anodiche, quindi le più idonee per questa realizzazione.

L’impianto a corrente impressa

Nell’ottobre del 2022 realizziamo il nuovo impianto a corrente impressa. Di conseguenza passiamo anche all’implementazione sull’intera rete di nuovi punti di misura con sonde di polarizzazione. Nel novembre 2022 realizziamo il nuovo assetto elettrico che, per l’appunto, pone l’alimentatore di nuova progettazione più prossimo all’interferenza.

A seguito della nuova messa in servizio e alla variazione di parametri elettrici monitorati – attenendoci alla UNI11094 – riclassifichiamo tutti i punti di misura. Decidiamo di conseguenza di rifare una nuova messa in servizio dell’intero sistema, attenendoci alla UNI EN ISO15589-1, partendo dall’indagine preliminare:

• Verifica dell’integrità del sezionamento.
• Verifica di tutti i cablaggi.
• Variabilità del campo elettrico.
• Avvio del sistema con checklist di tutti gli impianti e relativi dispositivi di sicurezza.
• Avvio degli impianti con settaggi stato elettrico.
• Verifica della continuità elettrica.
• Ribilanciamento sia degli impianti che dei resistori sulla nostra rete.
• Rilievi delle correnti sui giunti.

Conseguentemente procediamo alla mappatura completa di tutto il sistema.

Procediamo con la riclassificazione dei punti di misura, aggiornamento cartografico e – passaggio frequentemente dimenticato – la raccolta di tutti questi dati in un rapporto di messa in servizio, dove registriamo i valori di riferimento dello stato elettrico del nostro sistema, in conformità con la ISO, per un confronto con misure future.

Il nostro sistema di telesorveglianza ci fornisce l’opportunità di riportare per ogni singolo punto di misura il suo set point successivo alla calibrazione, indirizzandolo verso il bilanciamento dell’impianto. Come si può vedere nell’immagine, questo fa sì che, in caso di sforamento del set point impostato, il sistema di monitoraggio crei una riga di anomalia, da cui è possibile generare un ordine di intervento.

Un sistema a corrente impressa è particolarmente dinamico e i primi interventi, oltre alla già citata dismissione dell’impianto di drenaggio, hanno fornito la possibilità di efficientare l’impianto, riducendo la densità di corrente da 2,7 mA/m² ottenuta con il primo assetto del 2017 a circa 1,0 mA/m² nel 2023.

La soluzione AUTOMA al problema delle interferenze

Tutte queste attività hanno sicuramente mitigato le problematiche presenti nel sistema, ma senza risolvere le interferenze che interagiscono con il sistema di pilotaggio dell’alimentatore.

Fortunatamente le tecnologie ci vengono incontro e l’adozione della tecnica del rilievo del potenziale Eoff (Istant-off) sull’alimentatore maggiormente interferito risulterà una scelta azzeccata.

Il nuovo alimentatore G-POWER by AUTOMA ci ha fornito la possibilità di pilotare l’impianto direttamente sul valore Eoff, valore epurato dalla componente IR, permettendo al regolatore PID dello stesso di mostrarsi meno sensibile alle fluttuazioni dei potenziali.

Questo si nota in particolar modo sullo scarto quadratico dell’erogazione di corrente dall’alimentatore. In questo primo assetto, dove entrambi gli alimentatori operavano a corrente variabile, è possibile vedere quanto risultasse variabile lo scarto quadratico durante l’arco della giornata.

Nella fase di sperimentazione successiva abbiamo legato il pilotaggio dell’alimentatore più prossimo all’interferenza ad una E-sonda remotizzata ancora più attiguo all’interferenza stessa, mentre l’altro impianto a corrente impressa è stato portato in corrente costante (gli spike visibili nell’immagine sono dovuti ad attività di manutenzione).

Nell’ultimo assetto, in cui l’alimentatore interferito è stato portato a un potenziale di Eoff locale, è possibile apprezzare un appiattimento dello scarto quadratico medio. Con questa configurazione abbiamo effettivamente dimezzato lo scarto quadratico della corrente, fattore che, anche se meno evidente ma altrettanto interessante, si nota pure sullo scarto quadratico medio della DDP E-sonda rilevata sul punto più caratteristico del nostro sistema. Anche in questo caso si ha un quasi dimezzamento del valore nella fase di pilotaggio dell’alimentatore tramite Eoff locale, il quale riesce a lavorare a potenziali E-sonda meno elettro negativi.

AUTOMA progetta e produce soluzioni hardware e software innovative e Made in Italy peril monitoraggio e il controllo remoto in ambito Oil, Gas e Water.

Siamo nati nel 1987 in Italia, e oggi oltre 50.000 dispositivi Automa sono installati in più di 40 Paesi nel mondo.

Vuoi conoscere i vantaggi per la sicurezza delle tue reti chepotresti avere con sistema di monitoraggio AUTOMA della protezione catodica?

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La protezione catodica è da sempre una delle strategie fondamentali per rallentare la corrosione delle strutture metalliche interrate, come le condotte. Tuttavia, fino a poco tempo fa, le tecniche adottate per verificarne l’efficacia erano spesso limitate a misurazioni manuali, puntuali e non adeguatamente  rappresentative dell’intero sistema, in particolare in presenza di interferenze.

Oggi, grazie all’introduzione di tecnologie avanzate, big data e intelligenza artificiale, il monitoraggio della protezione catodica sta vivendo una vera e propria rivoluzione.

Tradizionalmente si basava su rilievi effettuati in determinati punti della rete: gli operatori raccoglievano letture periodiche del potenziale ON e, sulla base di queste misurazioni, regolavano i setpoint degli alimentatori. Questo metodo, però, ha mostrato notevoli limiti: i valori rilevati rappresentavano solo una misura istantanea e non tenevano conto delle fluttuazioni durante la giornata né delle interferenze esterne, come le correnti vaganti generate da infrastrutture vicine.

Con l’evoluzione delle reti e l’aumento delle interferenze, si è compreso quanto fosse necessario un cambio di paradigma. È nata così da AUTOMA l’idea di una gestione intelligente del sistema di protezione catodica (Smart CP Management): un ecosistema in grado di monitorare ogni punto della rete in tempo reale, regolare automaticamente la corrente erogata dagli alimentatori di protezione catodica e prevedere criticità prima che si trasformino in problemi concreti.

Smart CP Management di AUTOMA è un approccio innovativo che unisce tecnologia digitale, analisi dei dati e intelligenza artificiale per ottimizzare in tempo reale il funzionamento dell’intero sistema di protezione catodica.

Dall’analogico al digitale: Smart CP Management, la rivoluzione AUTOMA

In passato, come abbiamo detto poco sopra, gli operatori eseguivano rilievi puntuali su specifici “punti” della rete, misurando manualmente il potenziale ON. Questi dati venivano utilizzati per configurare gli alimentatori, spesso con un margine di sicurezza elevato per compensare l’incertezza delle misurazioni e le fluttuazioni nel tempo. Il risultato? Spesso veniva erogata più corrente del necessario, con conseguenti sprechi energetici e soprattutto rischio di sovraprotezione e di danneggiamento dei rivestimenti.

Inoltre, l’aumento delle interferenze nel terreno – dovute a correnti vaganti, linee ferroviarie elettriche, impianti industriali o elettrodotti – ha reso il potenziale ON sempre meno affidabile come unico parametro di riferimento, o quantomeno notevolmente più complicato da interpretare.

Smart CP Management nasce per superare questi limiti. Si tratta di una piattaforma di gestione centralizzata e intelligente che controlla in modo continuo e dinamico tutti i componenti del sistema di protezione catodica: alimentatori, punti di misura, elettrodi, e dispositivi di telecontrollo. Il suo obiettivo è duplice: mantenere stabile il potenziale di protezione IR-free e ottimizzare la corrente di uscita degli alimentatori, evitando sprechi e disfunzioni.

Tra le tecnologie chiave del sistema:

• RDU (Remote Datalogger Unit) installate in ogni punto critico della rete, in grado sia di funzionare come datalogger remoto, sia di trasmettere in tempo reale le misure del potenziale On e IR-free.
• Alimentatori intelligenti, capaci di lavorare in una nuova modalità automatica basata sul potenziale IR-free.
• Controllo remoto degli alimentatori, con possibilità di modificare i parametri di funzionamento da una piattaforma centrale.
• Algoritmi adattivi che analizzano i dati storici, la stagionalità, le condizioni ambientali e lo stato della rete per anticipare e risolvere problemi prima che si manifestino.

Cuore di Smart CP Management è la nuova generazione di alimentatori intelligenti sviluppati da AUTOMA, capaci non solo di funzionare nelle modalità tradizionali, ma anche di lavorare sulla base del potenziale IR-free. Collegati a un coupon, questi alimentatori misurano costantemente il potenziale reale della struttura e adattano la corrente erogata per mantenerlo stabile.

Tutto questo è reso possibile grazie a una piattaforma digitale che integra analisi dei dati, algoritmi predittivi e controllo remoto.

Non solo: attualmente gli alimentatori in modalità di funzionamento automatico basano la loro regolazione su un feedback locale, ma devono garantire una protezione efficace su tutta l’estensione della struttura protetta. Per questo motivo la possibilità di identificare il punto più critico (o i punti) della rete, equipaggiarlo con una RDU che consenta una comunicazione più frequente nel corso della giornata e collegare questo punto all’alimentatore in modo che questo funzioni e vari la sua erogazione di corrente sulla base delle misure effettuate dal punto critico, apre un’opportunità completamente nuova e molto più smart per gestire la protezione catodica: la possibilità di garantire in ogni momento una protezione efficace di tutta la struttura da proteggere, erogando allo stesso tempo la corrente minima necessaria per raggiungere tale scopo.

Configurazioni scalabili e algoritmi intelligenti

Smart CP Management è estremamente flessibile e può essere configurato in diversi modi, a seconda della complessità dell’infrastruttura (numero di alimentatori e punti di riferimento critici identificati):

• Uno a uno: un alimentatore controllato da un punto di misura remoto.
• Uno a molti: un alimentatore controllato da più punti critici, con un algoritmo che identifica il punto dominante per la regolazione.
• Molti a molti: più alimentatori interagiscono con una rete di punti di misura, con un bilanciamento intelligente delle correnti.

Due sono gli approcci principali degli algoritmi di controllo:

1. Time-based: la piattaforma interroga i dispositivi a intervalli regolari e regola gli alimentatori in base alle soglie predefinite.
2. Event-driven: ogni punto di misura comunica attivamente alla piattaforma quando rileva una deviazione significativa, innescando un intervento immediato.

Benefici concreti

L’introduzione di Smart CP Management comporta vantaggi tangibili:

• Riduzione dei consumi energetici, grazie a una regolazione più precisa della corrente.
• Maggiore durata degli anodi, evitando condizioni di sovraprotezione, e in generale di erogare più corrente di quella necessaria.
• Prevenzione proattiva della corrosione, grazie alla visione in tempo reale dello stato della rete.
• Minori costi di manutenzione, con interventi mirati e basati sui dati.
• Maggiore sostenibilità dell’intero sistema infrastrutturale.

Le prime applicazioni sul campo confermano l’efficacia dell’approccio. Smart CP Management non è solo una naturale evoluzione tecnologica, ma un vero cambio di paradigma: da una protezione statica e reattiva a una gestione intelligente, predittiva e adattiva delle infrastrutture critiche.

AUTOMA progetta e produce soluzioni hardware e software innovative e Made in Italy per il monitoraggio e il controllo remoto in ambito Oil, Gas e Water.

Siamo nati nel 1987 in Italia, e oggi oltre 50.000 dispositivi Automa sono installati in più di 40 Paesi nel mondo.

Vuoi conoscere i vantaggi per la sicurezza delle tue reti che potresti avere con sistema di monitoraggio AUTOMA della protezione catodica?

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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’E_off su un coupon. Per portare a zero la componente IR e quindi considerare l’E_off 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.

Vuoi sapere quali vantaggi per la sicurezza delle tue reti potresti avere con sistema di monitoraggio Automa della protezione catodica?

Contatta il nostro team senza impegno e ti diremo come possiamo ottimizzare il controllo delle tue infrastrutture.

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? 

Contatta il nostro team senza impegno e ti diremo come puoi mantenere il massimo controllo sulle tue strutture!

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.

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