用于储罐计量和泄漏检测的新型热能智能解决方案
FLIR 和 CleanConnect.ai 在科罗拉多州实现远程储罐液位监测和气体检测
美国是世界石油和天然气生产大国，而科罗拉多州是美国市场的重要生产州。科罗拉多州的新法规要求更高水平的排放监测和环境保护。科罗拉多州的石油和天然气生产商正转向 FLIR 和 CleanConnect.ai，寻求智能解决方案，利用热成像和人工智能进行远程储罐液位监控，实现全天候气体检测。
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在美国，有超过 900,000 口正在使用的油气井。CleanConnect.ai 相信，在三年内，美国和加拿大的大约 10,000 个站点将通过利用人工智能 (AI) 实现远程监控和管理，以实现自主环境合规、现场操作和预测优化。随着新的环境法规的通过，科罗拉多州等州的石油和天然气生产商正在寻求能够实现远程储罐液位监测和光学气体成像 (OGI) 以减少排放的解决方案。FLIR Systems 和 CleanConnect.ai 等公司站在这一技术推动的前沿，提供储罐计量和 OGI 解决方案，以提高运营效率、满足监管合规并支持能源独立。
新法规的应用
储罐液位监测是油气井场的一项基本操作。通过测量储罐液位，维护团队可以确保没有溢流，或者知道储罐何时是空的。根据应用的不同，测量还可以帮助计算储罐流速，并确定可能导致堆积（淤泥）或乳化液的材料之间的可能接口。
传统上，操作人员使用引导波雷达进行罐体维护，这涉及到打开罐体顶部的“取样口”。打开取样口会释放大量挥发性有机化合物 (VOC)，这会破坏环境，给工人带来安全问题。在科罗拉多州，参议院法案 19-181 (SB 19-181) 严格禁止出于这些原因打开取样口，科罗拉多州法规 7 中概述了通过石油和天然气排放对碳氢化合物进行的具体控制。所有这些都使得储罐液位监测的非侵入性和远程操作解决方案成为必要。
科罗拉多州 SB 19-181 法规的另一个方面是要求实时监测气体排放。目前，许多站点都采用泄漏检测和维修 (LDAR) 团队，每 30 天检查一次泄漏情况并记录结果。但是，这种解决方案可能耗费大量人力，因为通常有数百个甚至数千个组件，需要在多个位置进行检测。
即使运营商雇佣 10 倍多的 LDAR 团队，仅在科罗拉多州的 43,000 个井场，这些团队仍然几乎不可能提供持续的气体排放监测。因此，寻找一种自主解决方案对于遵守行业法规、降低运营成本和提高现场效率至关重要。
整合创新解决方案
在石油和天然气市场实施新兴环境法律之后，CleanConnect.ai 开始开发一种解决方案，利用 AI 和热成像来帮助石油和天然气运营商达到合规要求。在寻找热成像提供商时，该团队于 2020 年 1 月联系了FLIR Systems，以合作开发创新解决方案。
CleanConnect.ai 的首席运营官兼联合创始人 David Conley 说：“FLIR 从一开始就非常出色。” “FLIR 在石油和天然气市场拥有多年的 OGI 经验，并了解我们的愿景。FLIR 已经满足了全新的法规，并渴望看到该项目取得成功。”
OGI 热像仪能够从安全距离处检测气体泄漏，将肉眼不可见的气体显示为可见的烟云。这可以用彩色或黑白显示，如上图所示。
十多年来，FLIR 开发了红外气体检测热像仪，可将各种气体泄漏可视化。由固定式和泛振式 (PTZ) 热成像仪组成的成熟解决方案使维护团队能够测量储罐液位、识别可能的气体泄漏并监控资产。FLIR 热像仪提供卓越的图像质量，从而为分析生成优化的视频，同时满足泄漏检测的严苛要求。
FLIR 石油和天然气行业解决方案全球总监 Craig O’Neill 表示：“自 2005 年 FLIR 推出光学气体成像 FLIR GasFindIR 热像仪以来，我们一直与全球行业佼佼者合作，确保运营商拥有满足其需求的气体检测技术解决方案。” “与 CleanConnect.ai 的这种新合作是我们帮助石油和天然气佼佼者通过在系统中保留天然气来节省成本、改善环境的好方法。”
CleanConnect.ai 总部位于科罗拉多州贝尔德，旨在保护石油和天然气行业，同时为更清洁的环境做出贡献。通过提供高性能的 AI 软件，CleanConnect.ai 的技术可帮助石油和天然气生产商提高油井站点的盈利能力和监管合规性，而无需雇用额外的员工。
智能解决方案的早期采用者
如果石油和天然气生产商未能满足科罗拉多州 SB 19-181 标准，他们可能会面临巨额罚款、关闭运营、环境危害和工人受伤。当 CleanConnect.ai 带着集成的 FLIR 和 CleanConnect.ai 解决方案接洽客户时，引起了客户的极大兴趣。2020 年夏季，CleanConnect.ai 在三个站点安装了先进的技术，每个油气井场的安装只需要几天时间。每个站点的面积从 1 英亩到 5 英亩不等，利用 FLIR 和 CleanConnect.ai 解决方案来监控资产，包括生产设备储罐、压缩机、气举建筑、等效循环密度和火炬。
“Conley 解释说，整个 CleanConnect.ai 系统建立在一个平台上，该平台可以创建、管理和部署来自任何 IIoT 设备的数据，提供实时可操作数据。”
CleanConnect.ai 的客户是智能解决方案的早期采用者，这使他们更接近自主操作。这些石油和天然气生产商也成为其他石油和天然气客户的榜样，不仅在整个科罗拉多州而且在美国其他地区都有效仿。
解决方案如何运作
为了在这些油气井场上进行光学气体成像，FLIR G300a 摄像机安装了 CleanConnect.ai 的 AI 软件。如果没有专门的技术，大多数气体是肉眼看不见的。FLIR 生产了一系列 OGI 摄像机，可帮助快速、准确、安全地检测甲烷、六氟化硫和数百种其他工业气体，而无需关闭系统。FLIR OGI 热像仪使操作员能够快速扫描范围广泛的设备和调查区域，而这些区域如果仅靠接触式测量工具难以到达。OGI 热像仪能够从安全距离处检测气体泄漏，将肉眼不可见的气体显示为可见的烟云。
FLIR G300a 热像仪安装在云台装置上，使维护操作员能够利用光学气体成像技术监控整个设施。每隔几分钟，检测系统就会扫描整个油气井场，监测异常情况。CleanConnect.ai 的软件从热像仪中获取原始数据，并通过机器学习算法运行，以识别 VOC 泄漏。由于该解决方案直接连接到用户监控和数据采集 (SCADA) 系统，因此它可以在识别泄漏后的十分钟内为操作员提供有关泄漏位置和严重程度的信息。
FLIR G300a 摄像机安装在云台装置上，使维护操作员能够利用光学气体成像技术监控整个设施。
对于储罐液位监控，油气井场部署了 FLIR Elara FB-Series 0，以提供原始热成像，然后通过 CleanConnect.ai 软件进行分析。FLIR 和 CleanConnect.ai 的组合解决方案可以通过观察储罐外壁之间的热量变化来测量储罐液位，并对每个储罐产生百分比读数显示。然后，储罐液位遥测数据将直接发送到 SCADA 系统，确保为操作员提供及时的数据驱动警报。
结果
Conley 表示，“FLIR 和 CleanConnect.ai 解决方案可为运营商节省数百万美元的潜在罚款，并消除了与竞争解决方案相关的误报。” “凭借提供连续 VOC 排放监测的能力，运营商可以从多项指标中获益，防止环境破坏并改变公众对该行业的看法。”
这些自主解决方案需要更少的人员，从而减少整体操作员足迹，并最终降低运营成本。该系统的设计还完全符合 EPA 方法 21 AWP 和 Quad Oa（EPA 40 CFR 第 60 部分，OOOOa 子部分）规范，这是 LDAR 团队当前使用的行业标准。
打开取样口会释放大量挥发性有机化合物 (VOC)，这会破坏环境，给工人带来安全问题。
对于储罐液位监控，FLIR 和 CleanConnect.ai 解决方案已被证明与导波雷达一样准确，无需操作员打开取样口，这消除了数千公吨的 VOC 气体排放。FLIR 和 CleanConnect.ai 系统的自主性提高了员工的工作场所安全和福祉。它还可通过远程监控消除高风险做法，从而确保维护团队不再将自己暴露在有害气体中。结果是提高了效率、公共安全、环境健康和安心感。
有关光学气体成像热像仪或此示例应用的更多信息，请单击此处。
