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Sector Oil & Gas: sistemas de puesta a tierra y protección contra el rayo

La industria petroquímica y de manipulación de hidrocarburos es de enorme importancia para la economía global y también un sector peligroso capaz de causar graves daños medioambientales. Sus instalaciones eléctricas se encuentran expuestas a los riesgos de fallo y de electricidad estática, y son vulnerables a los peligros derivados de los impactos de rayos. Los sistemas de puesta a tierra son clave en la reducción de estas amenazas de seguridad para personas y equipos sensibles. La inteligencia artificial y tecnología IoT aplicadas a los sistemas de toma de tierra y de protección contra el rayo aporta un valor único para la seguridad y la eficiencia operativa-financiera de los activos.

La industria petroquímica (Oil & Gas) es responsable de toda una gama de aplicaciones que abarca desde los combustibles para transporte hasta la fabricación de productos químicos y farmacéuticos. Por tanto, se trata de uno de los sectores más importantes de la economía mundial y los cambios en los precios de referencia del petróleo tienen grandes implicaciones en otras áreas industriales.

Por sus características propias, este sector está sujeto a potenciales factores disruptivos como la incertidumbre geopolítica, la emergencia de nuevas tecnologías limpias, el ambiente macroeconómico y las políticas regulatorias.

Sin embargo, el sector del petróleo y gas natural está acostumbrada a las interrupciones del suministro y la volatilidad de los precios. Por eso, se trata de una industria que se mantiene a la vanguardia en la adopción de tecnologías avanzadas que refuerzan la eficiencia operativa, la minimización de costes y que optimizan la seguridad y sostenibilidad.

Sin lugar a dudas 2023 fue el año de la inteligencia artificial y según la revista Forbes, la industria Oil & Gas es el segmento de la economía mundial que está apostando con fuerza por la IA orientada a procesos. En este contexto, una encuesta reciente mostraba que más del 92% de las empresas del sector del petróleo y gas natural están ya invirtiendo en IA o pretenden hacerlo en los próximos años.

Entre las aplicaciones de la IA, el mantenimiento predictivo facilita gran cantidad de objetivos relativos a la reducción de costes, al aumento de la productividad y a la fiabilidad operativa. Además, la IA proporciona otros valores de análisis avanzado, algoritmos de aprendizaje automático y optimización de los procesos basada en datos.

En Aplicaciones Tecnológicas S.A. hemos integrado la inteligencia artificial en nuestras divisiones de Smart Earthing y Smart Lightning, lo que nos permite minimizar los riesgos y garantizar la eficiencia operativa y financiera de los activos protegidos por nuestros sistemas. A continuación, presentamos los servicios y productos de desarrollo propio para las tomas de tierra 4.0 y la protección contra el rayo.

Soluciones Smart Earthing para sistemas de puesta a tierra del sector Oil & Gas

Los sistemas de puesta a tierra constituyen el núcleo de seguridad en instalaciones eléctricas para proteger a las personas, los activos materiales y las operaciones de la industria petroquímica1.

En un entorno como el sector Oil & Gas, la generación de electricidad estática durante las actividades cotidianas no suele suponer un peligro directo. Sin embargo, esta electricidad estática puede superar la energía mínima de inflamabilidad de algunos productos derivados del petróleo o del gas natural, lo que podría desencadenar chispas y, en consecuencia, incendios en áreas peligrosas1.

La toma de tierra proporciona un camino controlado por el que las corrientes eléctricas se disipan de forma segura en tierra. Por eso, esta instalación previene los riesgos de shock eléctrico para las personas, además del de incendios y otros incidentes eléctricos que podrían tener consecuencias catastróficas.

Por otra parte, el sistema de puesta a tierra también estabiliza la instalación eléctrica y asegura el funcionamiento adecuado de los equipos. Esto es muy importante dado que cada vez se incrementa el uso de equipamiento eléctrico y electrónico más sensible. La adición de nuevos equipos aumenta la susceptibilidad a un ambiente electromagnético intenso. Las consecuencias afectarían a las operaciones y funcionamiento de las instalaciones.

En un entorno como la industria petroquímica donde es prioritario eliminar el riesgo de ignición de atmósferas potencialmente explosivas, un sistema de monitorización centralizada de la toma de tierra proporciona una clara ventaja que minimiza riesgos para las personas y los activos.

La toma de tierra no solo posibilita observar la dinámica eléctrica atribuible a funcionamientos anómalos de esta instalación. Su monitorización permite también conocer el estado de los equipos conectados a ella que pudieran verse afectados por corrientes de fuga, interferencia electromagnética, acoplamientos capacitivos o inductivos, armónicos, etc.

Por medio de Smart Earthing Monitoring System, en Aplicaciones Tecnológicas S.A. podemos transformar los sistemas de puesta a tierra de la industria petroquímica en 4.0. Smart Earthing Monitoring System realiza la monitorización centralizada del sistema de puesta a tierra mediante sensores inteligentes distribuidos. De esta manera convierte la instalación en un inmenso sensor que supervisa el buen funcionamiento de la toma de tierra. Así, facilita el seguimiento en tiempo real, de forma eficiente, económica y que garantiza la seguridad y la continuidad de las operaciones. Los datos recogidos se envían mediante tecnología IoT al servidor triplemente securizado AT-CLOUD. En AT-CLOUD se realiza la interpretación de los datos utilizando algoritmos de IA. Por tanto, es capaz de proporcionar diagnósticos precisos que el usuario recibe mediante alertas objetivas multicanal.

Proyectos de sistemas de puesta a tierra 4.0 en la industria del petróleo y gas natural

. Como expertos en tomas de tierra ofrecemos el servicio profesional Proyectos de sistemas de puesta a tierra 4.0 a ingenierías y estudios de arquitectura. Facilitamos el diseño del sistema teniendo en cuenta todas las consideraciones de manera integral.

Estos proyectos comienzan con la realización previa de un estudio geoeléctrico. También se encuentra disponible a través del servicio profesional de Estudios geoeléctricos.

Un sistema de puesta a tierra bien diseñado e implementado de modo apropiado redunda en la seguridad eléctrica y la eficiencia operacional de la industria Oil & Gas. Esta instalación protege al personal, equipos y medio ambiente, al mismo tiempo que asegura las operaciones ininterrumpidas que optimizan la productividad, la fiabilidad y el cumplimiento de los ROIs (retornos de la inversión, por sus siglas en inglés).

Smart Lightning: soluciones de protección contra el rayo en la industria petroquímica

Las condiciones meteorológicas adversas representan una amenaza para la seguridad en el sector del petróleo y el gas natural. El riesgo de impacto de rayo es alto al tratarse de grandes infraestructuras en amplias zonas abiertas. En el interior de sus instalaciones se almacenan materiales inflamables o explosivos. Estos materiales producen a su vez emisiones inflamables o explosivas. Los trabajos en las plantas de esta industria son continuos, implicando un elevado número de empleados en áreas exteriores, en especial durante las actividades de mantenimiento.

Los sistemas de protección contra el rayo contribuyen a la prevención de pérdidas económicas en la producción, en el reemplazo de equipos y en el servicio.  Nuestra experiencia en el sector petroquímico comprende la protección externa, la protección interna y la protección preventiva.

Con el servicio de Proyectos de sistemas de protección contra el rayo ofrecemos la solución óptima de protección integral de cualquier estructura a través de tecnología propia avanzada.

Smart Lightning: productos inteligentes de protección contra el rayo

Los pararrayos con dispositivo de cebado (PDC) constituyen una innovación tecnológica con respecto a la protección externa convencional, ya que protegen un área mayor al contar con el tiempo de avance. Este parámetro es la diferencia entre el tiempo de emisión del líder ascendente con respecto a una punta Franklin.

Una planta petroquímica, siempre que sus características lo permitan, se puede beneficiar de un sistema PDC que proteja de daños físicos a las estructuras y a las personas. DAT CONTROLER® REMOTE une a las propiedades avanzadas de los PDC el autodiagnóstico mediante tecnología IoT. El autodiagnóstico y la comunicación de su estado proporciona las ventajas de un mantenimiento preventivo real, sin necesidad de esperar a las inspecciones planificadas para conocer el estado de la protección y sin necesidad de desmontaje ni medios de elevación auxiliares.

Por otro lado, las industrias que manejan productos inflamables como es la situación del sector Oil & Gas pueden incrementar la calidad de la protección contra tormentas eléctricas con las capacidades que aporta un contador de rayos. SMART LIGHTNING LOGGER es nuestro sistema inteligente de alerta y registro en tiempo real de rayos captados. Se instala en la bajante del pararrayos para informar del impacto y de sus características en el momento en que se produce, por medio de comunicación IoT.

Aunque la protección externa e interna contra los rayos evita ciertos daños en la infraestructura de los tanques de almacenamiento, no puede garantizar en su totalidad la seguridad de los operarios en zonas abiertas o cuando se realizan actividades con riesgo de explosión en caso de impacto de rayo. Por eso, se recomienda la protección preventiva por medio de sistemas de alerta temprana. De hecho, la norma IEC 62793:2020 “Protección contra el rayo – Sistema de aviso de tormentas”2 incluye la industria del petróleo y del gas natural como situación peligrosa.

Los sistemas de alerta temprana permiten la activación gradual de las actuaciones previstas en los protocolos de emergencia. Se refieren de forma principal a la evacuación del personal expuesto y el cese o aplazamiento de procesos peligrosos. Por ello, es importante identificar el inicio y final de la tormenta eléctrica con la máxima anticipación y exactitud posibles. Esto posibilita reducir o eliminar los riesgos de seguridad. Además, permite acotar las medidas preventivas únicamente al tiempo imprescindible y así asegurar la mínima pérdida económica.

ATSTORM® es la solución tecnológica que previene riesgos frente a tormentas eléctricas. Se basa en la evaluación de las condiciones del área a proteger y de múltiples datos que apoyan a los algoritmos expertos con el fin determinar de forma objetiva el riesgo real local.

En Aplicaciones S.A. nos enfocamos en ofrecer soluciones únicas de Smart Earthing y Smart Lightning, entendiendo las necesidades de la industria Oil & Gas. Los servicios y productos que desarrollamos son clave para salvaguardar todas sus instalaciones, además de las personas y los equipos críticos que se encuentren en su interior.

Si desea más información acerca de cómo nuestras soluciones para sistemas de puesta a tierra y protección contra el rayo se adaptan al sector petroquímico, puede contactarnos en el siguiente enlace.

Referencias

  1. Energy Institute. Guidelines on earthing/grounding/bonding in the oil and gas industry. vol. 2016 (Energy Institute, 2016).

2.           International Electrotechnical Commission (IEC). IEC 62793 Thunderstorm warning systems – Protection against lightning. 90 https://webstore.iec.ch/publication/64935 (2020).

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