物联网如何帮助保持石油和天然气管道安全
物联网如何帮助保持石油和天然气管道安全撰写者： Alex Jablokow
[*]工业物联网
[*]11/3/2015
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除了Keystone XL等名人外，美国绝大多数的石油和天然气管道网络都是看不见的。就像无形的一样，管道世界正在进行信息大修，以提高性能，最大程度地减少破裂和泄漏，提高安全性，并且正在成为支持数据的基础架构的另一个例子。庞大的网络大约55,000英里的原油干线连接着美国的区域市场。油井通过40,000英里的集水管连接到该骨干网。炼油厂的最终产品通过95,000英里的管道。根据美国能源信息署的数据，美国大约有305,000英里的州际和州内天然气传输管道，另外还有125万英里的天然气分配管道。管道大多是埋在地下的涂层钢管。石油管道通常在600至1000 psi的压力下输送液体，而天然气管道则高达1500 psi。这些高压是为什么破裂可能如此严重的原因，以及为什么提前监视和检测缺陷如此重要的原因，特别是考虑到其中一些管道的使用寿命。根据美国交通部的数据，超过一半的人至少50岁。破裂和泄漏仅当发生泄漏，导致有毒物质泄漏甚至导致生命损失的爆炸时，管道才会进入公众意识。然而，到目前为止，管道是输送大量石油的最安全方法，并且实际上是输送天然气的唯一方法。但是，一旦发生事故，可能会很严重。尽管脱轨的油轮列车只能洒出所载的石油，但破裂的管道仍可以继续泵送。因此，及时检测和关闭至关重要。管道状态该行业正在采用传感技术来监视压力，流量，压缩机状态，温度，密度和其他变量。大型破裂通常始于针孔泄漏，目视检查很容易错过，直到严重为止。声学传感器可以通过声学特征的变化来检测破坏。光纤传感器检测管壁的变形。传感器也被送入管道进行检查。最受欢迎的是一种称为智能猪的机器人仪器。该名称源于原始型号的尖叫声，即钢丝编织的吸管，用于清理蜡和其他污染物，它们是沿着管道向下移动时产生的。根据模型的不同，智能清管器通过磁通量泄漏或剪切波超声检测裂纹和焊接缺陷，机械测量管道的圆度以检测压碎，或者通过压缩波超声测量管道壁厚和金属损失。从SCADA到IoT在操作级别上集成此信息的系统称为SCADA（监控和数据采集）。它用于收集和监视数据，然后执行一些操作，例如打开阀门或更改流量控制器上的设定点。SCADA在需要实时控制系统操作的工业操作中很常见。在工业实现中，物联网是在现有系统的基础上开发的，允许从“监视和响应”过渡到支持改进决策的预测性和主动性方法。从数据上移：PG＆E的示例在过去的五年中，太平洋天然气和电力公司（PG＆E）在加利福尼亚州北部和中部经营着6,700英里的输气管道和42,000英里的输气管道，一直致力于通过积极主动的方式来管理网络。气体系统运营高级总监Mel Christopher表示，这将是一个多步骤的过程。这些步骤可以作为所有此类物联网实施的模型。态势感知可通过更好的可视化功能从数据中获取情报，从而使Gas Control Center中的操作员能够快速查看系统中的变化。情境情报紧随其后，并整合了地理空间和时间数据，以准确了解特定事件的发生。预测分析最终将获取所有这些实时数据，并提取出信号来指示即将发生的异常事件，从而实现主动响应。他们自己的管道传感器无法提供所有需要的数据。PG＆E认识到从外部来源收集数据的重要性，以获得对发展风险的最广泛了解。陆军工程兵团，Caltrans，CAL FIRE和其他第三方的数据也是PG＆E专有系统TAMI（战术分析映射集成）的输入。克里斯托弗说：“ 2015年9月下旬，山谷，比尤特和粗糙大火这三场大火靠近我们的管道和设施。” “我们使用TAMI来监视消防线的移动和风向，并且只要消防线在设施的一定距离内，它就会发出警报。这将触发我们已经使用TAMI数据建立的隔离计划。”看不见的系统，可见的改进持续监控数十万英里的管道绝非易事，对破裂和其他故障也无法做出有效响应。对于石油和天然气行业，物联网使这项任务变得更加容易。图像通过莫林在Flickr（CC BY 2.0）
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关于作者亚历克斯·贾布洛科（Alex Jablokow）Alex是前工程师，现在是技术和保健业务主题的作家。他还通过www.sturdywords.com为各种技术和医疗保健业务提供营销内容。
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