项目背景
Inductosense是一家总部位于英国布里斯托尔的企业,成立于2015年。其核心业务聚焦于先进超声波传感器的设计与制造,这类传感器专门用于工业环境中的内部腐蚀与侵蚀监测——而管道壁厚监测正是其中的关键环节,因为腐蚀和侵蚀导致的管壁变薄,会直接增加泄漏或灾难性故障风险,进而威胁人员安全、破坏环境并损害资产完整性。
针对这一工业痛点,Inductosense研发了专利WAND系统。作为嵌入式壁厚监测技术的创新成果,该系统相比传统检测方法具有显著优势:能以更低的成本和时间投入,提供高精度、可重复的测量结果,有效解决了传统手段效率低、成本高的问题。
目前,Inductosense的服务已覆盖油气、核能、航空航天、可再生能源及化工等多个行业。通过提供WAND系统,以及配套的技术支持、专业培训和定制研发服务(包括海底与高温应用等特殊场景的创新方案),该公司持续助力客户提升运营安全性、降低维护成本,并为各行业的数字化转型与净零目标的实现提供技术支撑。
在油气行业的实际应用中,美国中西部一家油气企业正遭遇上述典型的工业痛点,急需针对性解决方案。为此,Inductosense与桂花网展开合作,为其攻克了这一复杂难题。该企业迫切需要一套更精确、高效且全面的在线监测系统,用于远程持续测量管道厚度——由于传统检测方法不仅成本高昂,且难以有效监测石油钻井平台的侵蚀状况,导致企业既不敢贸然优化生产参数,产量长期受限;又因未能及时发现腐蚀隐患,多次发生泄漏与设备故障,引发非计划停机。这两重因素叠加,造成了惨重的利润损失。
解决方案
为满足该客户的在线远程监测需求,Inductosense部署了其WAND(无线与无损)在线4G解决方案。该方案的核心组件集成了桂花网专为严苛工业环境设计的X2000蓝牙物联网网关——它可提供可达1公里的远距离蓝牙连接、双向通信功能,以及支持定制应用的边缘处理能力。针对危险环境,Inductosense还采用了桂花网ATX2000蓝牙网关,这是X2000的防爆版本,已通过2区、22区及2类危险区域认证。
图1:X2000
图2:ATX2000
无缝的蓝牙覆盖,让工作人员能够通过WAND远程数据采集器(WAND-RDC)和桂花网X2000网关,对内部侵蚀情况进行远程、精确且实时的监测。WAND在线4G解决方案无需依赖现场无线基础设施,部署起来也十分简便。在一处成熟井场完成初步验证后,客户将该系统推广到了新的地点,用于研究流速与砂蚀速率之间的相关性——这一数据能为精准调控生产参数提供依据,是在不损害管道完整性的前提下实现产量提升的关键指标。
在当地合作伙伴Precision Group的支持下,该地点的砂捕集器与气体处理装置(GPU)上共安装了54个WAND传感器和9个WAND-RDC。预先配置好的WAND网关在现场接通电源后,便自动连接了所有WAND-RDC。完整的解决方案如图所示(见下文)。操作员无需抵达现场,即可远程监测每日的壁厚情况,具体如图4所示。
图3:WAND在线解决方案系统图
图4:两个月期间的厚度损失趋势线。橙色部分代表用户设定的警告厚度。红色部分是用户设定的报废厚度。
方案效果
Inductosense WAND在线4G解决方案投用后,带来了显著效益:
- 减少停机时间,提升效率:借助每日远程监测数据,可及早发现管壁减薄问题。同时,客户能在掌握设备完整性状况的前提下实现产量最大化,大幅降低高昂的停机及维修成本。
- 提供可靠且可操作的数据:WAND在线4G系统持续反馈设备状态的精准信息,为管理层制定科学合理的维护决策提供了有力支持。
- 高投资回报率(ROI):
- 仅在投入使用的第一个月,就节省了840小时的人工时间,顺利收回全部投资成本。
- 得益于对流速与砂蚀速率相关性的精准掌握,客户得以在保障管道安全的前提下优化生产流程,使得油井日产量提升50%,每日可带来43,000美元的额外收入。
在油气行业,对设备进行持续监测还有一个重要益处,那就是能提高工人的安全性。负责工作场所安全的美国机构——职业安全与健康管理局(OSHA)指出,油气井的钻探和维修工作涉及多种设备与材料,每种都存在潜在危险。正如相关科学研究所强调的:“识别并控制危害,对于预防伤害和死亡事件至关重要。”为应对这些风险,OSHA推荐了多项安全协议,其中包括定期对设备进行检查以及开展全面的工人安全培训。(来源:《与油气开采活动相关的安全危害》:https://www.osha.gov/oil-and-gas-extraction/hazards)
结论
Inductosense WAND系统与桂花网的蓝牙物联网网关相结合,充分彰显了无线实时监测技术的强大优势。从油气行业到制造业,再到各类危险环境,这一解决方案都能有效提升生产力、安全性与运营卓越性。同时,其出色的可扩展性与易用性,使其能够广泛适用于各类工业场景。