A Detecção de Gás

Rio Oil & Gas Expo and Conference 2020

SINOPSE ESTENDIDA

Um dos maiores desafios na indústria de Óleo & Gás, é a redução dos custos operacionais, especialmente nas atividades em Downstream e Upstream. Fatores como reposição e troca de equipamentos, quantidade horas de serviço gastas em manutenção, e parada do processo produtivo, impactam e inflacionam diretamente os custos operacionais. Instrumentos de medição, em especial os Sistemas de Detecção de Fogo e Gás, são críticos para o funcionamento de uma unidade de exploração e produção de Óleo e Gás, dos quais precisam de constante manutenção preventiva e corretiva afim de garantir a segurança humana, coletiva e bens matérias.

Inovações tecnológicas de instrumentos de medição como TruCal® trazem inteligência para os sensores de gases tóxicos, resultando em maior estabilidade e correção nos erros de leitura, ciclos de calibração mais longos e previsibilidade de manutenção. Este aumento na performance dos sensores podem significar uma redução de até 50% nos custos operacionais de uma atividade na indústria de Óleo & Gás.

Introdução

Durante o processo de manutenção preventiva de um Sistemas de Detecção de Fogo e Gás, uma das atividades normalmente desempenhada a cada 3 meses, é a aplicação do gás de calibração e ajuste do detector. Esta atividade é recomendada pelo fabricante, pois apenas dessa maneira conseguimos verificar e garantir o funcionamento de um sensor convencional. Nesse cenário temos uma verificação funcional do instrumento a cada 90 dias, porém, há um período de 89 dias até a próxima manutenção onde não conseguimos garantir a segurança operacional de unidade Offshore ou Onshore.

Este curto período entre calibrações além de não garantir que o instrumento irá detectar um vazamento de gás, requer uma alta quantidade de horas de serviço e um consulto proporcional de gás de calibração.

Avanços na tecnologia e no entendimento dos sensores eletroquímicos puderam incorporar mecanismos de autoteste , como o TruCal®, garante a funcionalidade do instrumento a cada 6 horas, corrige desvios de leitura, e aumenta os ciclos entre calibração por até 18 meses.

Desenvolvimento

O  microchip ASIC presente nos sensores XCell® possibilita uma auto verificação funcional do sensor, realizada a cada 6 horas, emitindo um pulso elétrico com um sinal similar ao registro de sua última calibração e medindo a reação do “ponto triplo” do sensor eletroquímico. Os testes são realizados pelo TruCal®, um melhoramento incorporado aos sensores eletroquímicos que atua de uma forma inteligente por meio do microchip ASIC.

Desta maneira, reduzimos significativamente o intervalo entre testes, de 90 dias, para a cada 6 horas.

A área conhecida como “ponto triplo”, é onde o elétrodo, o eletrólito e o gás alvo se encontram em um orifício de entrada na membrana do eletrólito.

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Figura 1: Ilustração do ponto triplo do sensor eletroquímico

Para que haja a confirmação de que o sensor de gás está em funcionamento, é preciso realizar 2 testes:

1. Se a entrada de gás está desobstruída, permitindo que atinja o sensor e o “ponto triplo”;

Pela instalação de dispositivos de geração e captação de som, é possível realizar a todo momento testes de amplitude e frequência sonora, indicando um bloqueio ou obstrução da entrada de gás quando o microfone para captação do som encontra algum desvio na amplitude sonora.

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Figura 2: Vista interna do sensor	Figura 3: Vista detalhada do sensor

1. Verificar a sensibilidade do sensor.

A sensibilidade calculada é baseada em um modelo de regressão que usa os níveis de sensibilidade iniciais da calibração mais recente e mede as alterações na função de resposta do sensor a verificações eletrônicas subsequentes. O microchip compara a sensibilidade calculada com a sensibilidade armazenada da última calibração de gás e a verificação de pulso anterior para determinar a precisão do sensor. A regressão do sinal de saída é usado para determinar se os sensores requerem uma nova calibração ou se estão dentro de uma variação aceitável do nível de sensibilidade; baseado em sua última calibração

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