Zwiększenie wydajności sieci, jej niezawodności i bezpieczeństwa Zarządzanie SMART w sieci gazu ziemnego.

Transkrypt

1 Zwiększenie wydajności sieci, jej niezawodności i bezpieczeństwa Zarządzanie SMART w sieci gazu ziemnego. Sprawdzone rozwiązania, które pomagają sprostać trudnym wyzwaniom optymalizacji procesów w stacjach redukcyjnych i pomiarowych TM

2 Zarządzanie SMART siecią może podnieść kluczowe parametry wydajności do poziomów klasy światowej. Uzyskaj pełną kontrolę sieci przesyłu i dystrybucji gazu ziemnego. Zwiększ wydajność, niezawodność i bezpieczeństwo Część gazociagów jest w ruchu tylko doraźnym przez ponad 60% czasu. Pipeline & Gas Journal, 004 Zarządzanie całymi sieciami gazu ziemnego obejmuje dywersyfikację źródeł i posze-rzanie bazy klientów przy jednoczesnym równoważeniu obu działań tak, aby zapewnić niezawodne, bezpieczne i wydajne funkcjonowanie. W tym celu firmy przesyłowe i dystrybucyjne projektują nadmiarowe warstwy bezpieczeństwa oraz przewymiarowane sieci, utrzymując w nich najwyższe poziomy ciśnienia, co zwiększa wycieki gazu. W zakładach przetwórczych 50% czynności obsługowych nie jest konieczna, a 10% jest wręcz szkodliwa. Częste wyjazdy w teren są niezbędne, aby dokonywać kolejnych regulacji i kontroli urządzeń redukcji ciśnienia, by dostosować sieć do sezonowych zmian warunków pracy, co jest wyzwaniem, ponieważ cenne zasoby specjalistów terenowych są ograniczone. Wpływa to na wynik finansowy dostawców gazu i naraża ich na grzywny środowiskowe. Wydatki tylko na bezpieczeństwo i ochronę zdrowia w branży ropa i gaz globalnie wzrosną o 60% i osiągną $56 miliardów w roku 030. Gartner Group study, Expertune Inc., 011 Lux Research, 013

3 Rozwiązania Emersona dla pewności operacyjnej sieci gazu ziemnego Zdalne i automatyczne nadzorowanie wszystkich operacji, od urządzeń redukujących ciśnienie do sieci przesyłowej i dystrybucyjnej gazu, pozwoliłoby na bezpieczniejsze i bardziej produktywne zarządzanie operacjami przy jednoczesnym obniżeniu ogólnych kosztów. Doświadczenie grupy Emerson oraz rozwiązania SMART do zarządzania sieciami mogą pomóc w osiągnięciu najwyższej kwartalnej pewności operacyjnej. Wzrost integralności sieci oraz bezpieczeństwa załogi dzięki redukcji ograniczeń ruchowych i czasu reakcji Unikanie pracy z obciążeniem granicznym, by zaspakajać największe pobory Diagnostyka sieci i współpracujących stacji w czasie rzeczywistym Aktywny monitoring urządzeń bezpieczeństwa Lepszy wynik finansowy dzięki dostosowaniu dostaw do potrzeb klientów w czasie rzeczywistym Centralizacja kontroli danych, by zrównoważyć liczne punkty odbioru i dostaw gazu Kontrola ciśnienia i przepływu Zwiększenie dokładności pomiaru, jakości obsługi i zadowolenia klienta Zapewnienie bezpieczeństwa PATRNERSTWO EKSPERCKIE PEWNOŚĆ OPERACYJNA Optymalizacja dostaw Zwiększenie niezawodności PATRNERSTWO EKSPERCKIE Minimalne emisje Unikanie częstych kontroli w terenie, sezonowych zmian wartości ciśnienia i awaryjnych wyłączeń Ciągłe monitorowanie stanu sprzętu w celu uniknięcia nieoczekiwanych awarii Ewolucja: od obsługi planowej i nieplanowej do obsługi przewidywanej (predykcyjnej) Rezerwowy system nawaniania gazu Ograniczenie zbędnego wtłaczania gazu, zużycia własnego i strat w wyniku wycieków do atmosfery Dostosowanie ciśnienia w sieci do rzeczywistych potrzeb klientów Zmniejszenie wycieków i straty gazu, zgodnie z prawodawstwem europejskim Zmniejszenie poziomu hałasu 3

4 RAF - Zdalny System Automatyzacji Przepływu w sercu sieci SMART (Remote Automated Flow) RAF - elastyczna budowa pozwala zarządzać każdą instalacją gazu ziemnego Zintegrowana architektura Moliwości komunikacyjne Skalowalna integracja Główne zespoły: jednostka sterująca, panel dotykowy + porty I/O do komunikacji z zestawem siłowników solenoidalnych, przetwornikami ciśnienia, przepływu i temperatury. Komunikacja lokalna i zdalna: serwer WWW, USB, Ethernet, GPRS, RS485 / możliwość połączenia z istniejącym systemem SCADA poprzez protokół MODBUS TCP. Możliwość nadzoru pojedyńczego urządzenia, kompletnej stacji redukcyjno-pomiarowej i wspomagania zarządzania całą siecią. RAF - kluczowe funkcjonalności Nadzór ciśnienia i strumienia Rozliczanie dostaw Optymalizacja podgrzewu Podobnie jak w wielu branżach, większość innowacji w zakresie produkcji, przesyłu i dystrybucji gazu ziemnego ma na celu inteligentniejsze zarządzanie (smart). Emerson Remote Automated Flow (RAF) pozwala takie zarządzanie wprowadzić. Pełna kontrola i monitorowanie całej stacji redukcyjno-pomiarowej. Pozwala na użycie reduktora, jako zaworu regulacji przepływu. RAF w trybie kontroli przepływu może ograniczać strumień do zakresu gazomierza w celu poprawy dokładności rozliczeń. Optymalizacja temperatury ogrzewania gazu poprzez sterowanie termostatem kotła grzewczego. System, wyposażony w jednostkę sterującą, konfigurowalny interfejs ekranu dotykowego i inteligentne oprogramowanie, jest wysoce skalowalny z możliwością automatycznego zarządzania pojedynczymi urządzeniami, kompletną stacją redukcyjną i pomiarową, jak też całą siecią. Aby to usprawnić, system zawiera szeroki wybór trybów komunikacji, które umożliwiają wszystkie rodzaje połączeń lokalnych i zdalnych. Programowalna logika opracowana przez prawdziwych ekspertów branżowych oferuje szereg funkcji, które upraszczają, optymalizują i zabezpieczają zarządzanie dowolną instalacją gazu ziemnego. Wtryskiwanie nawaniacza Sterowanie całym systemem wtryskiwania nawaniacza: od dawki nawonienia do monitorowania poziomu nawaniacza. Wtryskiwanie biometanu Zapewnienie jakości wtrysku poprzez monitorowanie wyników analizy gazu i przekierowanie strumienia przed wstryskiem, jeśli potrzeba. Profilowanie ciśnienia Optymalizacja ciśnienia wylotowego, by zapewnić dostawę tylko wymaganej ilości gazu i zmniejszyć w ten sposób wycieki do atmosfery. 4

5 Emersona technologia SMART do zarządzania siecią Zarządzanie ciśnieniem i wydatkiem RAF to skalowalny system modułowy, który może być wykorzystywany w infrastrukturze przesyłu i dystrybucji gazu ziemnego w celu zapewnienia pełnego sterowania i monitorowania całej stacji redukcji ciśnienia oraz pomiaru. Działając bezpośrednio na ciśnienie napędowe z pilotów, system RAF może zarządzać jednym lub wszystkimi ciągami redukcyjnymi w oparciu o wymagania logiki klienta; operatorzy będą mogli wybrać różne logiki działania, takie jak: zdalne sterowanie ciśnieniem wylotowym w celu zrównoważenia sieci, regulacji sezonowych itp. profilowanie ciśnienia wylotowego na żądanie, aby automatycznie dostosować je do dziennego profilu zużycia zarządzanie trybem pracy ciągów redukcyjnych (jeden ciąg pracuje, jednoczesna praca ciagów, zdalne wyłączanie, itp.) 1 FLOW BOSS 13 4 ograniczanie poboru, zarządzanie niskim strumieniem stacji monitoring wszystkich parametrów roboczych, takich jak ciśnienia wlot/ wylot/ napędowe oraz natężenie przepływu Korzyści Eliminuje ograniczenia interwencji manualnych Łatwa modernizacja istniejących stacji Brak wpływu na istniejące systemy bezpieczeństwa Zerowa emisja do atmosfery Obniżony poziom hałasu Nieprzerwany monitoring Zdalna obsługa i diagnostyka Legenda 1. Kurek wlotowy. Filtr 3. Wymiennik ciepła 4. Przetwornik temperatury dla systemu RAF 5. Zawór szybko zamykający 6. Reduktor monitor 7. Pilot reduktora monitora 8. Reduktor 9. Pilot reduktora 10. Zawory solenoidalne i przetwornik ciśnienia RAF 11. Kurek wylotowy 1. Gazomierz 13. Przelicznik Współczesny sposób użytkowania gazociągów charakteryzuje się wzrostem wykorzystania w trybie doraźnym. - RAMONA Annual meeting, 008 5

6 Emersona technologia SMART do zarządzania siecią Rozliczanie dostaw Przepływomierze nie mają stałego poziomu dokładności w całym zakresie przepustowości. Typowa krzywa dokładności gazomierza Akceptowany jest typowy zakres dokładności z obszaru od 0% do 100% natężenia przepływu. Niższe przepływy leżą poza tym zakresem dokładności, a zatem są niedopuszczalne. Przy rozliczaniu dostaw wymaganie wysokiego poziomu dokładności w całym zakresie może być problematyczne. RAF może kontrolować takie sytuacje, eliminując przepływy mniejsze od minimalnej wartości, aby zagwarantować akceptowalny poziom dokładności. RAF pozwala również na ochronę gazomierza w sytuacjach nadmiernego strumienia / przekroczenia prędkości. Dokładność (%) Korzyści Niezachwiana dokładność i powtarzalność Zgodność z przepisami Mniej audytytów wewnętrznych/zewnętrznych Przepustowość Q (%) Bardzo duży system rozliczania może mierzyć wolumen gazu za, miliarda dolarów rocznie. Błąd pomiaru wynoszący 0,5% mógłby potencjalnie spowodować utratę 5,5 miliona dolarów. - Control Engineering, 010 6

7 Emersona technologia SMART do zarządzania siecią Zarządzanie podgrzewem gazu Kolejną silną cechą systemu RAF jest optymalizacja systemu podgrzewu gazu stosowanego, gdy jest potrzeba zwiększenia jego temperatury. Umożliwia to na znaczne oszczędności w zużyciu energii oraz zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. 4 Elektroniczna jednostka sterująca pobiera temperatury wlotowe i wylotowe gazu oraz wody i, działając na termostaty kotłów grzewczych, utrzymuje żądaną minimalną temperaturę gazu. Sterowanie RAF systemem podgrzewu można stosować z innymi mediami grzewczymi i podgrzewaczami elektrycznymi 5 7 Wlot wody 6 RAF zapewnia bezpośrednie sterowanie pompami cyrkulacyj- -nymi i dowolnymi urządzeniami w pętli układu grzewczego. Podczas tych operacji uzyskuje się znaczne oszczędności energii, co pozwala na zwrot inwestycji dla całego systemu w ciągu 18 do 4 miesięcy Wylot gazu Wlot gazu Korzyści Wylot wody Zmniejszenie zużycia energii Optymalizacja temeperatury wylotowej gazu Dla stacji gazowej o przepływie 5 mln m 3 (std)/rok, sterowanie RAF systemem podgrzewu może zaoszczędzić co najmniej EUR rocznie. Odpowiada to zwrotowi inwestycji od 18 do 4 miesięcy. Legenda 1. Kocioł z sondą temperatury. Zawór odcinający 3. Pompa 4. Naczynie wzbiorcze 5. Trójdrożny zwrotny zawór wodny 6. Wymiennik ciepła 7. Przetwornik temperatury gazu RAF 8. Przetwornik temperatury wody RAF 7

8 Emersona technologia SMART do zarządzania siecią Wtryskiwanie nawaniacza Krajowe władze energetyczne biorą pod uwagę nawonienie podczas oceny jakości usług i stwierdzają, że niewłaściwe nawonienie może mieć znaczący wpływ na koszty operacyjne. Tradycyjne technologie takie, jak absorpcja i systemy pompowe, powodują szereg problemów, w tym: nierównomierną dystrybucję nawaniacza, nieplanowane przestoje i w rezultacie dłuższy czas spędzany przez inżynierów utrzymania ruchu na odwiedzanie stacji, często bardzo odległych. Sterownik RAF zarządza układem wtrysku nawaniacza, zbudowanym z zaworów solenoidalnych w ten sposób, że śledzi on ilość wtryśniętej cieczy i automatycznie dostosowuje dawkę wtrysku, utrzymując stały poziom stężenia nawaniacza. Skutkuje to łatwiejszym użytkowaniem, mniejszymi nakładami na obsługę i wyjazdy oraz łatwiejszym nadzorem. Wtryskiwacze solenoidalne zachowują dokładność w całym zakresie wielkości przepływu systemu, zbliżając jego zakresowość do nieskończoności. Ciśnienie wlotowe Ciśnienie wylotowe RAF stale monitoruje poziom nawaniacza w zbiorniku, zmniejszając złożoność systemu i prawdopodobieństwo błędów w czasie uzupełniania zbiornika i wtryskiwania nawaniacza. Korzyści Łatwość użytkowania i zredukowana obsługa Zmniejszona złożoność systemu i możliwości awarii Zwiększona dokładność i niezawodność systemu Zmniejszone koszty operacyjne Wtryskiwanie nawaniacza uznaje się za najłatwiejszą formę wykrywania nieszczelności. - PHMSA, 00 Wtrysk nawaniacza Dolot nawaniacza 8

9 TM Emersona technologia SMART do zarządzania siecią Zastosowanie biometanu Biometan to dla Europy nowa, świetna okazja dla taniej, przyjaznej dla środowiska formy energii, a rynek tego produktu szybko się rozwija. Nowe regulacje w wielu krajach europejskich nie tylko umożliwiają dodawanie biometanu do sieci gazu ziemnego, ale także zachęcają do zwiększania ilości dodawanego biometanu do sieci. STRTEFA KLIENTA Granica dostawy Klient EMERSON DO ZAKŁADU PRODUKCJI, SPRĘŻANIA I MAGAZYNOWANIA W celu wtłaczania biometanu do sieci gazu ziemnego buduje się dedykowane instalacje. Składają się one z kilku sekcji: analiza gazu, zawór trójdrogowy, filtracja, pomiar, redukcja ciśnienia i nawanianie. Wszystkie sekcje muszą gładko współpracować, aby zapewnić optymalną wydajność systemu. System RAF może zarządzać wszystkimi tymi urządzeniami, zbierać informacje zwrotne od nich i podejmować niezbędne działania, aby bezpiecznie wtłaczać do sieci dokładną ilość biometanu wymaganej jakości. STRTEFA BEZPIECZNA FF FP efr TEL CHROMATOGRAF SERII XA Korzyści Zarządzanie wszystkimi składnikami oraz systemem z jednego miejsca Zapewnienie zgodności ze standardami i przepisami Nieprzerwana, niezawodna, wydajna i bezpieczna praca STEROWNIK RAF BIOMETANU Europa ma potencjał produkcji biometanu od 151 do 46 miliardów metrów sześciennych rocznie; do 05 r. zostaną wybudowane na całym świecie nowe biogazownie, które wytworzą około.600 MW. - Biofuels Digest, 016 EMERSON Granica dostawy Klient PANEL DOSARAF UPS 9

10 Emersona technologia SMART do zarządzania siecią Modulacja SMART profilu ciśnienia Praca sieci niskiego ciśnienia przy najniższym możliwym ciśnieniu w trybie w pełni zautomatyzowanym jest dla dostawców gazu jednym z głównych środków optymalizacji zasobów i działania systemu dystrybucji gazu ziemnego Struktura sieciowa powoduje, że ciśnienie dostawy może się zmieniać i wymagać wielokrotnych interwencji w terenie w celu utrzymania jego wymaganej wartości i pokrycia zmiennego zapotrzebowania. Czynności te są czasochłonne i wymagają obecności na miejscu dedykowanego personelu. Jest to tym bardziej istotne i wymagające, że sieci gazowe są zaprojektowane tak, aby zaspokoić maksymalne zapotrzebowanie w najbardziej ekstremalnych warunkach, które mogą wystąpić tylko raz, dwa razy w roku (czasami nigdy) i przez ograniczony czas. Oznacza to, że sieci gazowe pracują zwykle przy najwyższym ciśnieniu, aby zapewnić dostępność gazu w okresach dużego zapotrzebowania System RAF zapewnia inteligentną modulację ciśnienia dostawy w oparciu o rzeczywiste dzienne profile zużycia, co pozwala na zmniejszenie średniej wartości ciśnienia. W praktyce, zmniejszenie ciśnienia wylotowego dla sieci niskociśnieniowej średnio o 3 mbary może dać do 30% zmniejszenia strat własnych gazu. Korzyści Legenda 1. Przepustnica wlotowa. Filtr 3. Zawór szybko zamykający 4. Reduktor monitor 5. Pilot reduktora monitora 6. Reduktor 7. Pilot reduktora 8. Zawory solenoidalne i przetwornik ciśnienia RAF 9. Przepustnica wylotowa 10. Zawór wydmuchowy 10 Diagnostyka w czasie rzeczywistym stanu sieci i powiązanych stacji redukcyjnych Korzystne zrównoważenie poziomu ciśnienia w sieci Wzrost jakości obsługi i satysfakcji klientów Wzrost poziomu bezpieczeństwa sieci dystrybucyjnej Jednoczesna praca ciągów, skutkująca działaniem w trybie aktywnego bezpieczeństwa, zwiększoną przepustowością, zmniejszoną emisją hałasu i wydłużonym cyklem życia Metan jest odpowiedzialny za 16% globalnych gazów cieplarnianych i, choć mniej trwały niż CO, powoduje większy efekt ocieplenia. - IPCC, 014

11 Emerson - rozwiązania Technologia RAF Sterowanie ciśnieniem Zawory solenoidlane ASCO Rozwiązanie jedna skrzynka dla aplikacji SMART zarządzania stacjami gazowymi i siecią. Reduktory, zawory i systemy zapewniają dokładne, bezpieczne i niezawodne sterowanie ciśnieniem. Zastosowanie do wszystkich reduktorów pilotowych Otwarta/rozszerzalna architektura modułowa Niski wpływ na instalację (nie ma wpływu na istniejący układ instalacji) Rozwiązywanie problemów online Rduktory ciśnienia i przeciwciśnienia do precyzyjnych operacji redukcji ciśnienia Elektropneumatyczny system sterowania do gazu ziemnego, zapewniający nadzwyczaj precyzyjną regulację nastawy Tam, gdzie sterowanie przepływem spotyka się z pneumatyką, by stworzyć rozwiązania automatyki płynów, które maksymalizują efektywność, optymalizują instalacje i umożliwiają klientom wykorzystanie ich prawdziwego potencjału. FISHER 430 Bezprzewodowy monitor położenia Fisher 430 eliminuje konieczność okablowania zaworów i kurków on/off napędzanych pneumatycznie. Zapewnia precyzyjny bezprzewodowy sygnał zwrotny, wskazujący pozycję urządzenia z procentem otwarcia oraz sygnalizacją otwarcia / zamknięcia. Systemy i zarządzanie danymi Wtryskiwanie nawaniacza Sterowanie i zarządzanie danymi Automatyczny i całkowicie konfigurowalny system zapewniający bardzo wysoką dokładność dozowania i bezpieczne działanie. Urządzenia i systemy do kompleksowego nadzoru i sterowania Państwa instalacjami. Poprawa stanu bezpieczeństwa i ochrony zdrowia Spełnienie wymagań prawnych Zredukowane koszty konserwacji i użytkowania Przeliczniki, RTU, system SCADA Gładka integracja ze scentralizowanymi sieciami sterowania i nadzoru Intuicyjne/konfigurowalne platformy i aplikacje Więcej informacji: proszę odwiedzić Przetworniki ciśnienia, przepływu i temperatury Przetworniki ciśnienia, przepływu i temperatury, z wiodącą w branży wydajnością, pomagają usprawniać działanie instalacji w szerokim zakresie zastosowań. Instrumenty, które zapewniają rozwiązania dla krytycznych wyzwań pomiarowych nawet w skrajnie trudnych warunkach. Systemy kompleksowe Kompletne systemy redukcji ciśnienia i pomiaru dla zoptymalizowanych i efektywnych rozwiązań dla każdej aplikacji. Zgodność z krajowymi/globalnymi standardami Zmniejszona złożoność zakupów oraz ilość nieostrych obszarów odpowiedzialności 11

12 Rozwiązywanie wyzwań w przemyśle, z przewidywalnym sukcesem, w dowolnym czasie, w dowolnym miejscu Emerson Automation Solutions Ameryki T T Europa T Azja Pacyfik T webadmin.regulators@emerson.com EmersonProcess.com Facebook.com/EmersonAutomationSolutions Linkedin.com/company/emerson-automation-solutions Twitter.com/emr_automation Bliski Wschód / Afryka T O.M.T. Officina Meccanica Tartarini S.R.L., Via P. Fabbri 1, I Castel Maggiore (Bologna), Italy. Tel: R.E.A 1841 BO Cod. Fisc Part. IVA N IVA CEE IT , Cap. Soc Euro i.v. R.I M BO Francel SAS, 3 ave Victor Hugo, CS 8015, Chartres 8008, France. Tel: +33 (0) SIRET APE 651B, N TVA : FR , RCS Chartres B , SAS capital Euro D35667XPL 017 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. Wszelkie prawa zastrzeżone. 1/17. Logo Emersona jest znakiem handlowym i znakiem serwisowym Emerson Electric Co. Wszystkie inne znaki towarowe zastrzeżone są przez ich prawowitych właścicieli. TM