operan y mantienen sistemas de transporte de hidrocarburos · 2018-02-02 · cualquier tipo de...

PIDT V4

“Ventajas para las empresas que

operan y mantienen Sistemas de

Transporte de Hidrocarburos”

Departamento de Tecnología

TECNA INTEGRITY & CORROSION ENGINEERING S.A. Carrera 32 Nº 22B-60 Teléfono: 571 340 8048 – 571 368 43 11 Fax: 571 368 0898

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HERRAMIENTA PARA LA ADMINISTRACIÓN DE INTEGRIDAD

PIDT V4 – Ventajas de la Herramienta para la administración de Integridad Ductos. Introducción: Pipeline Integrity Data Tools (PIDT) es una suite de herramientas de integridad, con la cual se puede cargar cualquier tipo de información asociado a Sistemas de Transporte de Hidrocarburos y Plantas para luego realizar de una forma más eficiente el análisis de toda la información indicándole al especialista de integridad lo que está pasando en el sistema, para la realizar una toma de decisiones más certera. Es un software desarrollado hace 8 años y a partir de entonces ha venido evolucionando y siendo mejorado por nuestro equipo de desarrolladores y profesionales de integridad certificados en normas internacionales como API, ASME, NACE, entre otras. El PIDT es una aplicación modular en idioma ESPAÑOL, desarrollada en .Net framework 4.5.2, que trabaja con un motor de base de datos SQL Server con la posibilidad de trabajar sobre Oracle, MySQL o SQLite. Tiene dos posibilidades de interacción con el usuario; la primera por medio de una aplicación de escritorio y la segunda por medio de páginas Web que pueden proveer funcionalidades de carga de datos o presentación de información o resultados. A continuación, se muestra una imagen con los usos o aplicaciones generales que posee el PIDT:

Figura 1: Usos del PIDT.


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Ventajas del PIDT: Este documento se realizó con la finalidad de englobar las ventajas para las empresas de la industria de Sistemas de Transporte de Hidrocarburos. A continuación, una descripción de cada una de estas ventajas: 1.- Cargar Masiva de toda la información asociada a ductos y plantas en una base de datos única El PIDT permite almacenar todos los tipos de información de ductos y plantas por medio de elementos denominados: Línea, Segmentos, Accesorios, Inspecciones y datos de mantenimiento. A su vez a estos elementos se le pueden personalizar y modelar cualquier tipo de atributos que posea la empresa y también se pueden implementar modelos de datos estándares internacionales como PODS, APDM y UPDM. Todo esto a través de plantillas inteligentes que permiten luego cargar masivamente la información. El almacenamiento de la información utiliza un motor de base de datos multiusuario denominado SQL Server, que tiene la potencialidad de que los profesionales carguen la información simultáneamente, tal como se muestra en la siguiente figura:

Figura 1. Esquema de Carga de Información Multiusuario. Teniendo llenas las plantillas de carga de líneas, Accesorios, Inpecciones y Datos de Mantenimiento estas pueden actualizar la base de datos con el módulo de carga masiva usando controles de calidad de la información. La carga de la información también se puede realizar desde la web usando la aplicación Web Loader PIDT , por medio de una plantilla configurada en formato HTML. VENTAJA: Tener toda la información almacenada en una base de datos única minimiza el riesgo de generar información duplicada, todo el mundo ve la misma información. El uso de módulos de carga masiva hace que la actualización del sistema se realice de una forma sencilla y rápida.


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Para cargar la información se pueden usar herramientas de escritorio como el modulo de carga masiva y desde la web por medio de la aplicación de Web Loader PIDT. Esto generar mas alternativas para actualizar y cargar las información del sistema. 2.- Estandarización de la información Las plantillas de carga masiva, aparte de ser usadas para cargar información en la base de datos centralizada, al momento de su creación se le pueden configurar las siguientes características para el control de calidad:

- Definición de campos obligatorios - Control sobre los formatos de cada atributo, si deben ser numéricos, de texto o tipo fecha. - Configuración de Dominios tales como: lista desplegable de diámetros, nombres de subsistemas,

materiales, etc. Estas características de control de calidad se configuran previamente en el PIDT en las plantillas de carga masiva y luego se pueden exportar a hojas de Excel que heredan estos controles de calidad que permiten estandarizar la información.

Figura 2. Módulo de Carga Masiva con ejemplo de dominios o listas inteligentes de llenado

VENTAJA: El uso de hojas de Excel con métodos de control de calidad inmersos, trae que como beneficio estandarizar la información con una herramienta usada que puede ser usada por todos los profesionales de la empresa. Tener estandarizada la información dentro la base de datos, hace que la información almacenada sea fácil de entender, se cargue toda la información que es requerida y trae unificación de procesos dentro de la empresa. 3.- Carga de Información de Sistemas Externos Usando el módulo de Sistemas Externos podemos configurar la carga automática de información de otros sistemas que pudiera estar almacenada en Oracle, SQL Server, MySql, Postgres. A su vez para sistemas como


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SCADA, SAP, Geodatabase, SHP o cualquier otra sistema que permita exportar datos en formato texto plan o xls. La extracción y carga de datos es automatizada y se configura para que sea realizada con cierta periodicidad (diario, semanal, quincenal, mensual, etc.) para cada sistema externo de acuerdo a las necesidades o requisitos del cliente.

Figura 3. Esquema de carga de datos desde sistemas externos

VENTAJA: Lograr cargar información de otros sistemas dentro de la base de datos única. Esto permite integrar toda esta información que regularmente se analizaba de forma independientes, con esto se pueden utilizar todas las herramientas de PIDT y analizarla en conjunto a toda la información de la empresa. 4.- Visualización Geográfica y alfanumérica de toda la Información en una misma aplicación El PIDT tiene un visor GIS incorporado donde se podrá ver toda la información geográfica georreferenciada que se haya cargado para el proyecto como puede apreciar en las siguientes imágenes abajo mencionadas.

Fig No 4 Sistema de Información Geográfica GIS para Plataformas Offshore.


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Fig No 5 Visor GIS Incorporado sobre PIDT.

Se puede cargar adicionalmente los siguientes tipos de datos que el cliente posea:

- SHP - Imágenes o Archivos Raster Georeferenciados tales como: Imágenes Satelitales, Ortofotomosaicos,

Modelos Digitales de Elevación - Basemaps de Esri, Google o Microsoft. - Servicios Web en formato WMS

Adicionalmente, El PIDT podrá generar información geo-referenciada y todos los datos cargados o generados por el PIDT podrán ser exportados en formatos compatibles con sistemas de información geográfica (GIS) o visores de este tipo de información compatibles con el formato de archivos KML de Google Earth ®, como expresa en las siguientes imágenes.


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Figura 6. Tramos con puntos verdes son protegidas catódicamente, y tramos con puntos rojos están desprotegidas catódicamente.

Se pueden crear mapas temáticos con la combinación adecuada de capas para analizar o ubicar las zonas de riesgo de aparición de amenazas.

VENTAJA: Ver los datos de forma geográfica es una forma más sencilla y eficiente para analizar todos los aspectos del sistema de transporte, por medio de la integración de capas. Configurar mapas temáticos ayuda a tener en un GIS la correcta combinación capas para analizar fenómenos específicos. 5.- Configuración de Alarmas, Alertas y Notificaciones Con el módulo de alarmas, alertas y notificaciones se pueden definir rangos aceptables para datos de tipo numérico y una vez definidos estos rangos, cuando se ingresa un dato al sistema (Sistemas externos, archivos, plantillas Web) fuera de estos rangos, se genera un correo electrónico al grupo de usuarios que se haya definido y se agrega la alarma al Panel de Alarmas de forma instantánea y todos los usuarios pueden ver el estado del sistema. El módulo de alarmas también permite definir un cronograma de entrada de información al sistema en determinados puntos de la tubería o en equipos, tales como acciones de mantenimiento o inspecciones y con base a esto, a medida que se van cumpliendo las fechas, si no ha ingresado la información definida, se envía un correo electrónico informando del incumplimiento al grupo de usuarios definido; con esto se puede hacer un control a planes de acción o programas de mantenimiento, como los que puedan ser compromisos con el ente regulador, como aprecia en la Fig 5.


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Figura 7. Configuración de alarmas por rango de datos Las clasificaciones de Alarmas, Alertas y Notificaciones se dan para agregar el nivel de atención que la empresa le quiera definir a los eventos que el PIDT está detectando. Cpn el Panel de Alarma se puede hacer gestión de las Alarmas, Alertas y Notificaciones. VENTAJAS: Saber el estado de mi sistema y priorizar la atención de los eventos que pudieran estar pasando en el sistema. Debido a que el PIDT es un sistema interconectado entre usuarios, los mismo se pueden enterar a penas la alarma se genere. El administrador del PIDT puede definir la distribución de las alarmas generadas según el rol de los usuarios en la empresa. 6.- Algoritmos para analizar la información automáticamente Se pueden configurar algoritmos de análisis para que apenas se cargue algún tipo de información el sistema ejecute algún análisis de la información y le genere al usuario un resultado indicándole que esta pasando en el Sistema. Se pueden hacer análisis automatizados simples por tipo de inspección o combinación de análisis sencillos para generar un resultado más complejos producto de la integración de distintas fuentes de información. Por otra parte, los resultados de estos análisis pueden sugerir ejecutar algún módulos de automatización de normas (ventaja numero 7), ejecutar alguna simulación de consecuencias (ventas numero 8) o simplemente sugerír un procedimiento. Tecna ICE, ha desarrollado un paquete de análisis automáticos de integridad que se pueden configurar durante un proyecto de implementación, también se pudieran adicionar cualquier análisis que la empresa tenga al interior de su organización. Los resultados de estos análisis se pueden ver en el Panel de Alarmas o en el Visor GIS. VENTAJAS: Darle utilidad a toda la información que se cargue en la base de datos, el PIDT analiza de forma automática toda la información que se ingrese en el sistema pudiendo sugerir actividades a los profesionales de la empresa en una forma oportuna y expedita. 7.- Evaluar el Sistema con el uso de módulos de normas Existen unos módulos en los cuales se logró la automatización de normas y procedimientos usados en la industria tales como: Vida Remanente (ASME B31 G / B31 G Modificada), Modelación del Riesgo (API 1160, ASME B31.8S), RBI (API 581), Class Location (ASME B31.8), entre otras.


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Estos módulos permiten evaluar el sistema con base a estas normas en cualquier momento o también el sistema mediante la carga de información de datos críticos de entrada de estas normas puede sugerir la corrida o ejecución de estas normas para ver posibles cambios. Se pueden combinar estos módulos con el uso de reportes de dinámicos (ventaja numero 8). Los módulos de automatización de normas son los siguientes: a.- Módulo Valoración y Análisis de Riesgos para ductos y Plantas.

Figura 8. Módulo de Riesgos de Ductos Tecna posee un modelo de riesgo para ductos configurado con base a la norma API 1160 y ASME B31.8S. Pero el módulo es totalmente parametrizable de acuerdo al modelo de riesgos que posea la empresa. Modelos poder cuantitativo o semi cuantitativos La ejecución puede ser automática usando datos de la base de datos o por medio de la respuesta de preguntas por parte del usuario en cada una de las amenazas. VENTAJA: el módulo de riesgo está conectado a la base de datos única del PIDT, esto trae como ventaja fundamental que apenas se cargue información se puede ejecutar la corrida de riesgo. Por otra parte se pueden hacer simulaciones para predecir cómo va a cambiar el riesgo si cambian algunos datos del sistema o si se realizar alguna inversión o actividad de mantenimiento.

b.- Módulo RBI para equipos Estáticos en Plantas y Estaciones Bajo el modelamiento de la Norma API 580 y API 581 de 2008/2009, el PIDT realiza en el módulo RBI los

análisis para el cálculo de la valoración cualitativa y semicuantitativa.

• Valoración Cualitativa: Evalúa uno a uno los factores que pueden afectar el equipo, sus daños,

sus inspecciones, sus condiciones de operación, condiciones de procesos y condiciones

mecánicas para determinar el rango de probabilidad de falla y cruzarlo contra la consecuencia,

con base a la evaluación de los factores químicos, de calidad y de auto-ignición (entre otros) y

visualizar así la matriz cualitativa general del sistema.

• Valoración Semicuantitativa: A través del análisis de cada uno de los Sub-factores técnicos

(adelgazamiento, SCC - Stress Corrosion Cracking, Fatiga mecánica, exposición a altas

temperaturas, corrosión bajo aislamiento, entre otros), se determina el mecanismo de daño que


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junto con la frecuencia genérica de falla y el factor de gestión definen la probabilidad de falla y

luego, mediante un modelamiento matemático que depende del tipo de fluido, características

físico-químicas y las condiciones de operación, se determina el Radio de afectación, el tipo y

cantidad de la fuga, dando como resultado la matriz individual de Probabilidad vs Consecuencia

de cada uno de los equipos asociados al grupo de inventario o lazo de corrosión evaluado.

• Adicional a lo anterior, en cuanto a la consecuencia de falla, se tienen en cuenta la efectividad de

las inspecciones realizadas, los factores mecánicos específicos del equipo, la evaluación de la

estabilidad, la seguridad del proceso y sus válvulas de alivio, concentrándose así en las

consecuencias específicas por flamabilidad, toxicidad, medioambientales y de negocio.

• Plan de Inspección: permite plantear un programa de Inspecciones y mantenimiento de acuerdo

al mecanismo de daño y la apropiada técnica de inspección para evaluarlo.

El Módulo de RBI también permite por medio de plantillas la carga masiva de información de plantas y a su vez la generación de los informes de resultados requeridos por la norma. En la siguiente imagen se puede observar el modulo de consulta:

Figura 9. Módulo de Consulta de RBI

VENTAJAS: El módulo de carga masiva del módulo RBI permite estandarizar la información y tener toda la información de las plantas disponible para su consulta. Una vez cargada la información de plantas requerida para RBI se puede ejecutar el analisis de RBI y obtener los informes de forma automática integrando documentos, P&IDs, planos de plantas o cualquier información de los equipos. c.- Modulo de Vida Remanente. Usando como base ASME B31G, ASME B31G modificado y RSTRENG, se hacen análisis de vida remanente, presiones seguras, presiones de falla, espesor mínimo para el MAOP, entre otros; con base en los datos de caracterización de defectos entregados por la corrida de una herramienta interna (ILI) o por inspecciones directas (caracterización de defectos en evaluación ECDA/ICDA).


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Figura 17. Gráfica de resistencia remanente en función de los defectos reportados. VENTAJAS: Cumplir y evaluar el sistema con estas normas de una forma sencilla, rápida y eficiente. Evitando perder tiempo en la realización de cálculos que por lo general las empresas ejecutan forma manual usando Excel. 8.- Reporte Dinámicos La generación de reportes es una herramienta importante para extraer la información, por medio de gráficos o tablas. El PIDT permite generar reportes de: ductos, accesorios o equipos, inspecciones, reparaciones, análisis de vida remanente y planes de acción. Además de los reportes predeterminados por el PIDT, la herramienta cuenta con un módulo de reportes dinámicos mediante el cual el usuario, con previa configuración de la información que se desea mostrar, puede generar tablas de información decidiendo qué datos quiere mostrar en las columnas, filas y contenido (similar a tablas dinámicas de Excel). La tabla de datos generada se puede exportar de manera sencilla a Excel, Word o PDF, como aprecia en la siguiente figura:


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Figura 8 Reporte Dinámico VENTAJAS: Minimizar el tiempo de elaboración de reportes a todos los usuarios de PIDT, esta herramienta se integra a todas las herramientas del PIDT. 9.- Gestor Documental El módulo de gestión documental permite administrar todos los documentos de carácter general o que estén asociados a un ducto, activo o a un derecho de vía en particular. Los documentos se almacenan en un repositorio común para que cada usuario pueda consultarlo, descargarlo o agregar uno nuevo. Los documentos se almacenan bajo diferentes categorías (configurables por EL CLIENTE) como actas, documentos legales, planos, etc., e incluyen descripciones, palabras clave y fechas que permitan realizar búsquedas más rápidas y eficientes. Este módulo también puede llegar a ser configurado para gestionar enlaces con otros sistemas de gestión documental existentes en la compañía de manera que no se requiera migración de un sistema a otro. VENTAJAS: Organizar y cargar cualquier tipo de documento asociado ductos, accesorios, equipos o proyectos. Para luego tenerlo a la mano para una consulta rápida. 10.- Simulación Este Modulo permite evaluar consecuencias en el ducto por medio de algoritmos previamente configurados. El PIDT posee los siguientes algoritmos previamente configurado:

• Dispersión de gas

Actualmente el PIDT cuenta con un módulo para cálculo de dispersión de GAS, el cual permite definir los

alcances de ciertas concentraciones de un gas teniendo en cuenta condiciones ambientales y la caracterización

del GAS y representarlo espacialmente.


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Figura 9 Resultados de cálculo de dispersión de Gas

Con respecto a la pérdida de contención para líquidos el PIDT, calcula cantidades, tiempos y valores estimados debidos a los derrames, considerando remediación, daño a infraestructura, daño a personas y costos de reparación, pero NO determina el alcance espacial de los derrames bajo un contexto geográfico, por lo tanto, este cálculo no hace parte del paquete básico de la presente propuesta y en caso que EL CLIENTE lo requiera deberá aplicarse un pago adicional definido en el numeral 4.1 de la propuesta económica.

• Identificación de Áreas Sensibles (AS), Clase de Trazado (Class Location)

Las zonas sensibles pueden ser identificadas con base en áreas protegidas, áreas de interés histórico o zonas protegidas, mientras que la clase de trazado se determina en función de las viviendas o posibilidad de concentración de personas. Las zonas identificadas son representadas en el visor geográfico del PIDT y en caso de requerirlo, pueden ser exportadas mediante una capa geográfica en formato “shp” para ser montada en el SIG del cliente o en formato KML para visualizar en Google Earth. Las áreas sensibles y clases de trazado, también pueden ser cargadas directamente al PIDT, en caso que hayan sido determinadas por estudios anteriores.


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Figura 10. Representación de áreas de alto impacto o alta consecuencia (HCA)

Fig 11Representación de áreas Class Locations.

VENTAJAS: Hacer esto tipo de simulación puede ser muy útil para evaluar o predecir la consecuencia de un evento en cualquier punto del ducto.


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11.- Alineación y Correlación de datos. La herramienta básica para análisis de información son los gráficos. El PIDT permite correlacionar de manera gráfica diferentes tipos de datos (numéricos o texto) en uno o múltiples gráficos paralelos en función del tiempo o la distancia. Por ejemplo, se pueden combinar datos de profundidad de tapada, perfil topográfico, perfil del ducto, perdidas de espesor, niveles de potencial y estado del recubrimiento entre muchos otros.

Figura 8. Análisis gráfico Por medio de este módulo se pueden realizar los análisis al estado de los sistemas de protección catódica y desde aquí se exportan los datos a Excel o al visor GIS, para visualizar la ubicación de lugares con defectos de recubrimiento (reportados por el DCVG) y/o problemas en los sistemas de protección catódica (reportados por inspecciones CIPS o poste a poste o cajas de medición de potencial) Los análisis gráficos pueden hacerse bajo un contexto espacial o temporal, con este último, se pueden hacer análisis de evolución de datos, por ejemplo, para ver la perdida de protección catódica y determinar la necesidad de subir los niveles de los rectificadores o instalar nuevas camas anódicas. VENTAJAS: Saber en un PK los valores de las distintas fuentes de información cargadas en el sistema. 11.- Medir la Gestión de mis Actividades


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El PIDT3 permite la configuración de indicadores cuyos componentes pueden ser ingresados de manera manual o calculados por la misma herramienta de manera automática y periódica. Un ejemplo de ello puede ser el indicador que mide la eficiencia de los planes de inspección donde un índice puede estar representado por los Kilómetros inspeccionados de CIPS/Kilómetros programados en un período de tiempo dado. En este ejemplo el numerador es calculado automáticamente de acuerdo a las inspecciones CIPS ingresadas al sistema mientras que el denominador es ingresado manualmente de acuerdo al plan de inspecciones propio de cada empresa. El software permite crear cuántas evaluaciones se deseen para diferentes períodos de tiempo para luego comparar la evolución de dichos indicadores.

Figura 18. Gráfica de indicadores operacionales

Con las funcionalidades del módulo de gestión de indicadores del PIDT, el cliente puede manejar los cuatro (4) grupos de indicadores mencionados en la norma ASME B31.8S como son; Indicadores de proceso o actividad, indicadores operacionales, indicadores de integridad e indicadores de desempeño (performance). Adicionalmente, se pueden manejar indicadores de gestión como los indicados en API 581 2008 e indicadores de gestión personalizados para los ductos de transporte.


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Figura 19. Gráfica de indicadores de gestión

El PIDT puede llevar control de los planes de acción propuesto que involucren tanto acciones de reparación como acciones de inspección. Este módulo puede usar información obtenida desde los sistemas de gestión de órdenes de trabajo (SAP) y hacer seguimiento en términos de unidades y costos programados versus unidades y costos ejecutados. VENTAJAS: Medir la gestión de mis actividades por medio de KPIS, de forma manual o automática.

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