refineríainteligente · a medida que las refinerías son más grandes, ... n medio de la...
TRANSCRIPT
Un complemento de
RefineríaInteligente
hacer de lo viejo algo nuevo
>> página 6
mejorar la seguridad
>> página 15
el factor humano>> página 21
Refinería Inteligente: contenidos
Un complemento de
Introducción: Restableciendo la previsión del negocio .................... 3por Steve Sonnenberg, presidente de Emerson Process Management
¿Qué tiene de inteligente la Refinación Inteligente? ....................... 4Mientras se prevé que la demanda del mercado se recupere lentamente, también se está planificando la puesta a punto de más capacidad de refinación nueva en los próximos años, manteniendo la presión económica de las refinerías existentes.
Hacer de lo viejo algo nuevo: Sistemas de gestión existentes ......... 6Las refinerías generalmente necesitan ayuda para evaluar dónde comenzar con un proyecto de migración, y cada problemática de planta es única. Emerson ha tenido éxito al ayudar a las refinerías a obtener el mayor beneficio económico mediante actualizaciones de la automatización.
Diseñados para funcionar: Proyectos “Greenfield” para la Refinería Inteligente........................................................................................ 9
Los proyectos capitales dependen de la estrategia (el momento de invertir) y del riesgo (posible rendimiento de las inversiones a corto y a largo plazo). La alianza y la relación desde un principio con el proveedor de soluciones adecuado pueden mitigar significativamente el riesgo.
Control avanzado y optimización ....................................................12Emerson Process Management tiene modelos eficientes de aplicaciones de control predictivos para una mayor eficacia y rendimiento. Las herramientas incorporadas en la actualidad son más eficaces, ultra integradas y fáciles de usar.
Descubrimiento de su planta oculta: El mérito de una mayor fiabilidad ........................................................................................13
Las refinerías siempre se han ocupado de mejorar la fiabilidad de los equipos principales y de evitar la ralentización o el cese de la producción no programados. A medida que las refinerías son más grandes, las consecuencias financieras de las interrupciones de producción, incluso las relativamente cortas, son altas.
Mejora de la seguridad en la Refinería Inteligente .........................15Aunque las tasas de incidentes de seguridad han indicado mejoras recientes, durante los últimos 15 años, la industria del refino del petróleo de EE. UU. ha tenido más incidentes fatales y catastróficos relacionados con la emanación de químicos peligrosos que cualquier otra industria del sector, según el Ministerio de Trabajo de EE. UU.
El enigma de la eficiencia energética y el gas de efecto invernadero ........................................................................ 17
A medida que continúa el debate sobre el calentamiento global, las normativas sobre las emisiones de gases de efecto invernadero son cada vez más rigurosas y potencialmente más costosas para las refinerías, en especial en los Estados Unidos y Europa.
¿Su sistema de planificación de recursos empresariales (ERP, Enterprise Resource Planning) le brinda el impacto suficiente por su dinero? ................................................................................19
El campo de gestión de la cadena de suministro, cada vez más desarrollado, se volvió más importante estratégicamente para los resultados finales de las compañías que nunca, ya que la competición a nivel mundial está forzando a la industria del refino a explorar diversos modos para mejorar la eficacia.
El factor humano: Mejora de las operaciones .................................21Una cantidad significativa de trabajadores experimentados se jubilarán en los próximos cinco años; con operarios más jóvenes y menos experimentados, ¿su refinería seguirá operando de manera segura? ¿De un modo fiable? ¿De un modo eficaz? La respuesta es sencillamente sí, y aun mejor, con un diseño complementario centrado en el humano.
Hacer que la Refinería Inteligente del mañana suceda hoy ............23La refinería inteligente de avanzada no es sólo una visión del futuro, rápidamente se está convirtiendo en la realidad de hoy.
Theresa Wardeditora, FUEL
+1 (713) 260-6475, [email protected]
Louise Poiriereditor, EthanoL & BioFUELs nEws
+1 (713) 260-6419, [email protected]
Frank Nietoeditor, Gas ProcEssors rEPort
+1 (703) 891-4807, [email protected]
Greg Haaseditor, rEFinErY tracKEr
+1 (713) 260-5201, [email protected]
Jack Peckhameditor ejecutivo, DiEsEL FUEL nEws
+1 (305) 517-7635, [email protected]
Monique A. Hitchingseditora colaboradora
Kelly Gillelandeditora colaboradora
E. Kristine Klaversdirectora
Vicepresidenta de Hart Energy ConsultingHouston, TX, +1 (713) 993-0032
Lesley HartVenta publicitaria
Houston, TX, +1 (713) [email protected]
Karen ChanVentas en Asia+65-6435-0122
Eric RothDirector de Desarrollo Comercial
+1 (949) [email protected]
Alexa SandersDirectora de Arte Corporativo
Felicia JonesDiseñadora gráfica
Jo PoolDirectora de producción
Servicios de suscripción+1 (713) 260-6462
Hart energy consulting
Liisa KiuruCentro Internacional de Calidad del Combustible
Tammy KleinCentro Internacional de Biocombustibles,
Terrence S. HigginsProyectos Especiales y de Refinación
John KneissServicios Administrativos y Técnicos
Vicepresidente, Consultoría E. KristinE KlavErs
Vicepresidente sénior y director financieroKEVIN F. HIGGINS
Vicepresidente ejecutivo FrEdEricK l. PottEr
Presidente y director ejecutivorichard a. EichlEr
1616 S. Voss, Suite 1000Houston, Texas 77057 EE. UU.
+1 (713) 260-6400www.hartenergy.com
A menos que se indique lo contrario, todas las imágenes son cortesía de Emerson Process Management.
1Refineríainteligente | fuel
Gran parte de la economía mundial finalmente está mostrando signos promisorios. Aunque los dos últimos años han sido difíciles, muchas compañías usaron este período de menor
crecimiento de la demanda para invertir en su infraestructura, para renovar equipos en sus empresas. Como veremos, estas organizaciones entrarán a la recuperación desde una posición de fuerza.
En principios, la lección que hemos aprendido es cuán predecible pude ser la vida. A pesar de nuestra mejor planificación a largo alcance, pueden surgir situaciones que perjudiquen nuestro plan diseñado cuidadosamente y lanzarnos a un estado reactivo. En un extremo, esta reacción puede ser un colapso económico mundial; en el otro, puede ser una pequeña perdida de un bien que perjudica un producción que, de lo contrario, sería estable.
En un nivel macroeconómico, ésta es la naturaleza del negocio mundial. Pero cuando está moviendo una operación volátil como la refinería, es fundamental tener la previsión de minimizar las situaciones no planificadas para que sus operaciones sean seguras, fiables y rentables. Teniendo la sabiduría y la predicción —la visión— para “mirar a la vuelta de la esquina” es el sello distintivo de una operación de talla mundial. Esto significa ser más inteligente en cada decisión que tomamos y cada acción que emprendemos.
En realidad, las tecnologías “inteligentes” han estado presentes en la industria del refino por un par de décadas. De hecho, la automatización del proceso, las tecnologías de control y de monitorización cada año son más inteligentes. ¿Pero realmente mejoran nuestro negocio? ¿Le ayudan a enfrentar la inminente crisis de los trabajadores que todos estamos afrontando? ¿Le sirven para suministrarle la flexibilidad para cambiar sus estrategias de producción para tratar con los diversas crudos para refinación? ¿Le brindan la confianza para administrar su refinería a sus capacidades nominales al mismo tiempo que le aseguran condiciones operativas seguras?
En las siguientes páginas, hemos combinado nuestra experiencia con refinerías líderes con el conocimiento y la perspectiva de la última tecnología y especialistas en aplicaciones para estimular la sabiduría y las ideas para aportar previsión a nuestra operación. Estas no son ideas visionarias. Son realistas y prácticas, incluso son ideas avanzadas para explotar el poder de la tecnología para hacer posible que su personal sea lo más eficaz y eficiente posible. Lo llamamos “refinería inteligente”.
Esta breve guía aspira a dar una idea de cómo puede explotar estas tecnologías para ganar valor al mejorar la operación de su planta. Déjenos saber lo que piensa... ■
INTRODUCCIÓN
Con más de 30 años en la industria y una vasta experiencia a nivel mundial, Steve Sonnenberg llega a ser presidente de Emerson Process Management en el 2008. Sonnenberg tiene una licenciatura BSEE en Ingeniería Ambiental de Geor-gia Tech y un máster MBA de la Universidad de Virginia.
Steve SonnenbergPresidente de Emerson Process Management
Restableciendo la previsión del negocioPor Steve SonnenbergPresidente de Emerson Process Management
2 Refineríainteligente | fuel
En medio de la reducción más significativa en todo el mundo de la demanda del producto de refinería en los últimos 30 años, se han puesto a punto alrededor de 2 millones de b/d de
capacidad de producción de refinerías altamente eficientes y nuevas. El resultado ha sido el cierre o la inactividad de las refinerías de menor eficacia o de aquellas con ubicaciones desfavorables. Mientras se prevé que la demanda del mercado se recupere lentamente, se está planificando la puesta a punto de más capacidad de refinación nueva en los próximos años, manteniendo la presión económica de las refinerías existentes. Un resultado son los márgenes de refinación reducidos. No obstante, la complejidad de las operaciones en las refinerías sigue aumentando ya que Las refinerías adicionan unidades para brindar flexibilidad para el procesamiento de materias primas de azufre más grandes y más pesadas. Las especificaciones del producto se han convertido simultáneamente más complicadas y restringidas geográficamente. El uso cada vez mayor de biocombustibles, generalmente, lleva a múltiples pasos de mezcla del producto y a restricciones de transporte. Los clientes requieren de procesos especiales para sus necesidades específicas en
asfaltos y aceites lubricantes. El cumplimiento con las nuevas normativas gubernamentales y con las existentes consume recursos cada vez mayores. Ahora más que nunca la eficacia y la productividad son los nombres del juego de la refinación.
Los avances en la automatización le permiten a Las refinerías inteligentes lograr estas eficacias y mejorar el rendimiento global de sus plantas. Estas tecnologías permiten operaciones más eficaces, disminuyendo los costos e incrementando los niveles de ganancia. El costo y el tamaño de los elementos de cálculo, el continuo crecimiento en los anchos de banda de comunicación, los avances en software y en análisis matemáticos y las mejores capacidades de modelado han proporcionado nuevas herramientas de optimización para operaciones de refinación cada vez más fiables.
Esto no es sólo una visión del futuro, rápidamente se está convirtiendo en la realidad de hoy. Ya se están aplicando muchos progresos nuevos como dispositivos de medición y sensores de procesos mejorados. La era de la “refinería inteligente” ha comenzado.
¿Qué tiene de inteligente la Refinación Inteligente?En los últimos años, la agitada economía ha hecho caer en picada los márgenes de beneficios.
2 Refineríainteligente | fuel
3Refineríainteligente | fuel
similitudes, diferencias y mejoras de las refinerías inteligentes¿De qué modo es diferente la refinería inteligente? De un modo notable, ¿o no? Los objetivos de operatividad para la refinería aún son:
• Manteneroperacionesseguras.• Mejorarlaproteccióndelmedioambiente.• Sustentarladisponibilidadylafiabilidaddelosequipos.• Maximizarelvalordelproductoydelaplantamediante
operaciones eficientes y optimizadas.
Aunque los objetivos de las refinerías en su mayor parte no han cambiado, el rendimiento de los mismos puede mejorar drásticamente y reducir costos. Por ejemplo, el refinador de la Costa del Golfo de EE. UU. mostró una reducción continua del 50% en el riesgo de fiabilidad —una mayor disponibilidad— al incorporar un proceso de refinería inteligente para usar la información adicional de la tecnología inteligente. Del mismo modo, un refinador de la Costa Oeste implementó sensores de vibración inalámbricos en las principales bombas para monitorizar el estado del activo (“asset health”) donde una solución de conexión por cable no era rentable.
La nueva refinería inteligente complementará al operador de tablero, al ingeniero de control y al técnico de mantenimiento mejorando sus rendimientos. “Con toda nueva tecnología, la facilidad de uso y la facilidad de integración con las operaciones existentes son factores claves —dijo el Dr. Douglas White, director de soluciones para la industria del refino con Emerson Process Management en Houston—. Consideramos detenidamente los posibles efectos de nuestras tecnologías de refinería inteligente, no sólo en nuestro personal actual, sino también en la exitosa transferencia de conocimiento crítico a operadores más jóvenes ya que una cantidad significativa de operarios mayores entran en edad de jubilarse”.
”La continua evolución en las capacidades de comunicación y de cálculos digitales, y la aplicación de estas tecnologías, ha llevado a tener diferencias fundamentales en el modo en que operan las refinerías y éste seguirá cambiando en el futuro —dijo White—. Pero la gente aún es el recurso más importante. Se deben incorporar nuevos métodos operativos sin interferir en la producción, y esto es posible”.
“La refinería inteligente es cada vez más inteligente —dijo Herman Storey, director de Tecnología de Herman Storey Consulting Inc.—. Ahora hay disponibles muchas funciones nuevas que adicionan valor, pero también adicionan complejidad. Además, el ritmo del cambio ha aumentado, por lo que tenemos sistemas aún más complejos que cambian más y más rápido”.
El experto en la industria, Cliff Pedersen, concuerda con esto. “Se deben evaluar la situación financiera y los pros y los contras de cada planta para determinar donde están realmente las oportunidades de beneficio. Sin embargo, los sistemas adecuados aplicados por las personas adecuadas deberían poder aumentar los rendimientos de las plantas hasta un 20%, en función de cómo determinada planta está realmente funcionando —dijo Pedersen—. Muy bien se podrá lograr esa ganancia e incluso más en una planta que funcione, relativamente, de manera deficiente. Incluso en una planta que funcione muy bien, existirá la oportunidad de aumentar los rendimientos en al menos un leve porcentaje, y esto aún así puede valer muchos millones de dólares al año”.
final de cuentas esto es lo que cuentaEn el entorno económico actual, la gestión demanda que las nuevas inversiones proporcionen una tasa de rendimiento claramente superior y que se maximicen los rendimientos y activos existentes, en particular los activos de automatización. Las inversiones en tecnología para la refinería inteligente, generalmente, brindan una de las compensaciones económicas potenciales más altas de toda posible inversión, y estos rendimientos esperados se pueden determinar con antelación y se pueden demostrar después de la instalación.
Tanto las plantas existentes como las nuevas pueden obtener un rápido rendimiento de las inversiones y valores sostenibles si invierten en tecnología para la refinería inteligente. Las nuevas plantas fácilmente pueden sacar ventaja de la tecnología de punta, pero las plantas existentes también se pueden beneficiar. Las instalaciones existentes pueden comenzar de a poco y adquirir experiencia al implementar programas actualizados a un ritmo medido que puede ser autofinanciado con los beneficios de las primeras instalaciones que pagarán las últimas etapas. Los operarios de la refinería inteligente ahora tienen la oportunidad de hacer uso de estas inversiones para mejorar la seguridad, la productividad y la prosperidad de sus plantas. ■
Para determinar qué soluciones para la refinería inteligente son las indicadas para su planta, visite www.SmartRefinery.com.
4 Refineríainteligente | fuel
En los últimos 20 años, la tecnología ha avanzado enormemente. ¿Recuerda el macizo teléfono portátil del tamaño de una tostadora que usted cargaba con tanto orgullo en los años
ochenta? Compárelo con el teléfono inteligente en su bolsillo ahora mismo, más pequeño, más rápido, más brillante, más eficaz, y lo que es más importante, mucho más útil. Esta analogía también aplica a la tecnología de la refinería moderna. Lo que alguna vez fue de vanguardia ahora nos trae —en el mejor de los casos— una expresión de nostalgia y —en el peor de los casos— dolores de cabeza por la fiabilidad, cuestiones de seguridad, colapsos, cambios totales forzados y pesadillas por el rendimiento.
“Las refinerías más antiguas se enfrentan con desafíos únicos —dijo Edward Schodowski, director de soluciones para la industria para Emerson Process Management—. Con una considerable cantidad de activos existentes que pueden proporcionar un rendimiento de operatividad por debajo de lo óptimo, se están perdiendo oportunidades de funcionar a los niveles más altos de productividad. También corre el riesgo de que las tecnologías instaladas se vuelvan obsoletas, y con la obsolescencia, entre otras cosas, la dificultad para obtener piezas de repuesto, el tiempo de inactividad y los conflictos con el mantenimiento, los cuales pueden ocasionar altos costos de funcionamiento”.
Gran parte de la tecnología de los sistemas de control instalados en las refinerías en antiguas zonas industriales son de diseño clásico de mediados de 1985. Los años que tiene esta tecnología impiden una mejora en la productividad debido a la incapacidad de integrar de manera eficaz los diagnósticos de pronósticos, las aplicaciones del estado del activo y los sistemas de seguridad integrados. Con aplicaciones de tecnología mejoradas, usted —y su refinería— podrán hacer cosas que antes eran imposibles.
Hay diversas razones por las que un refinador debería considerar modernizarse. Muchas plantas hacen frente a sistemas de control de automatización de procesos existentes desactualizados. Los cables y las terminales de los cables del campo son complejos, y si están en malas condiciones pueden ocasionar una retroalimentación incorrecta.
Cada refinería compite diariamente con una capacidad global innovadora que usa la más avanzada seguridad integrada, soluciones de gestión de activos y soluciones inalámbricas, para brindarles a las plantas más nuevas una ventaja competitiva diferente. ARC Advisory Group informó que toda la base de sistemas instalada que alcanza el fin de su vida útil actualmente es valuada en aproximadamente US$ 65.000 millones, y el valor de toda la base de sistemas instalada de más de 20 años es de aproximadamente US$ 53.000 millones. ARC dijo que el impacto promedio del tiempo de inactividad no programado en las industrias de proceso equivale a casi el 5% de la producción o unos abrumadores US$ 20.000 millones.
Las refinerías, muchas veces, necesitan ayuda para evaluar por
dónde comenzar con un proyecto de modernización. Cada situación de cada planta es única. El momento óptimo para buscar nuevas estrategias de “refinería inteligente” es durante el diseño conceptual de la principal actualización de la automatización. Las refinerías deben esforzarse para obtener el mayor beneficio económico de las actualizaciones de la automatización mediante el uso de estudios de consultoría sobre modernización y de auditorías para la planificación de la vida útil del sistema para comprender los desafíos de riesgos y para trazar los caminos para la transición. En muchos casos, los planes de migración pueden ser adaptados e implementarse en etapas. Si no se moderniza puede ocasionarle problemas financieros a las refinerías como la mitigación de la operatividad, el mantenimiento, la seguridad y otros incrementos en los costos, que pueden significar un rendimiento de las inversiones negativo.
La cantidad física y real de trabajo requerido para actualizar un antiguo sistema operativo es lo que despierta mayor preocupación en Las refinerías. Si es necesario sustituir una red de cableado completa, no sólo los costos son un factor, sino la logística y el posible tiempo de inactividad pueden dar dolores de cabeza si se consideran proyectos de migración.
La clasificación del campo es una práctica tradicional con sistemas de Entrada/Salida (E/S) existentes, que requieren de un cableado significativo para que la entrada del campo corresponda con la tarjeta de E/S física adecuada. El resultado es un ejercicio de cableado de spaguettis que adiciona costos y riesgos a las migraciones en caliente de los sistemas de control existentes. La nueva tecnología de “clasificación electrónica” elimina este peligroso y largo ejercicio realizando tareas de E/S electrónicas simplificadas. La clasificación electrónica reduce el riesgo y el costo en las migraciones en caliente de los sistemas de control existentes.
“Una de las barreras para realizar una migración es el miedo a tener que modificar todo ese cableado, la caja de conexiones, la caja de terminales, la tarjeta de E/S, los controladores —dijo Schodowski—. Siempre surge la pregunta: ¿pasarse a un nuevo sistema va a resultar en una pesadilla de la ingeniería y el cableado?”
Con E/S virtuales y la clasificación electrónica, las refinerías pueden evitar la pesadilla del cableado y pasar de la caja de conexiones a la nueva E/S virtual directamente hacia el panel del controlador.
Las refinerías están comenzando a ver los beneficios de esta tecnología mejorada. “En nuestro caso, intentamos usar esta tecnología de E/S para sustituir las tarjetas de E/S existentes y volver a usar el cableado y los recintos existentes —dijo Steve Elwart, director de ingeniería de sistemas en Ergon Refining con base en Misisipi—. “Esto debería dar lugar a una gran reducción de costos”.
La situación en las antiguas zonas industriales conlleva a una serie de desafíos únicos y a muchos estímulos comerciales a
Hacer de lo viejo algo nuevo: Sistemas de gestión existentesLas refinerías, muchas veces, necesitan ayuda para evaluar por dónde comenzar con un proyecto de migración. Deben pretender el mayor beneficio económico de las actualizaciones de la automatización.
5Refineríainteligente | fuel
considerar. Las refinerías deben evaluar si mantener un sistema de activos existente es más efectivo —tanto a nivel operativo como a nivel costos— que migrar hacia tecnologías más nuevas y más eficaces. Finalmente, los factores económicos generalmente son los principales impulsores.
Para mejorar exhaustivamente en la ejecución del servicio de los proyectos de migración de los sistemas de refinación, Emerson adquirió TAG, The Automation Group, in 2008. “Los servicios son un elemento fundamental en el éxito de las migraciones de la refinería —dijo Steve Paulson, presidente de TAG—. Las avanzadas tecnologías de Emerson como la clasificación electrónica y las conexiones inalámbricas, combinadas con la experiencia en migración de refinación de TAG, hace que sea más fácil para nuestros clientes pasarse a una estrategia de «refinería inteligente»”. Con estas mejoras en la cartera de inversiones, Emerson continuará, de manera proactiva, mejorando la productividad en las principales refinerías.
el panorama general Al observar el valor del sistema integrado holísticamente se pueden resolver cuestiones específicas. La fiabilidad y el estado de los equipos son prioridades en primer orden si se consideran las actualizaciones de refinería. Por ejemplo, fue necesario que un operario integrara una interfaz para rotar el equipo después de que el fabricante del equipo recomendó un sistema para el estado de la maquinaria. Según expertos en la industria, es más fácil hacer funcionar ese equipo sin exceder los límites operativos si los diagnósticos de pronóstico del estado de la maquinaria y del control de procesos están combinados y en línea.
“El controlador de procesos convencionales le indica a la maquinaria cuán difícil es hacerlo funcionar —dijo Schodowski—. En
las maquinarias turbo grandes, se acciona un sistema de protección para evitar daños al apagar la máquina al detectar condiciones extremas.
”Por otro lado, un control integrado y un sistema de fiabilidad del estado de la máquina hacen que sea más fácil configurar los dos sistemas para que trabajen en conjunto, quizás respaldándose en las demandas de procesos antes de que ocurra un apagado no intencionado. Siempre es mejor que la planta siga funcionando con sus limitaciones que llevarla al límite y arriesgarse a un apagado o al daño del equipo”.
Los diagnósticos de pronóstico le permiten al usuario detectar problemas subyacentes con anterioridad y así corregirlos antes de que causen problemas graves. Los sistemas de control modernos tienen gestión de activos, de protección y de pronóstico integrada para los equipos rotatorios críticos que les permiten a los ingenieros validar el rendimiento óptimo, casi de manera instantánea.
resultados comprobados en las principales refineríasLa refinería Petropiar (Sociedad Conjunta de Chevron/PDVSA) en Mejorador José (Barcelona, Venezuela), instaló un software de gestión de pronóstico junto con 4.500 instrumentos de campo HART. El uso de estas tecnologías le permitió a la refinería aumentar su producción, reducir costos y mejorar la rentabilidad.
La eliminación de problemas recurrentes y la posibilidad de pronosticar fallas instrumentales imprevistas y el tiempo de inactividad asociado llevaron a un beneficio financiero demostrado en la refinería de $70 millones en un período de dos años. Además de poner en funcionamiento una planta sin fallas, mediante el uso del software de gestión de pronóstico, el tiempo de la puesta a
6 Refineríainteligente | fuel
punto previa y de la puesta a punto de Petropiar se redujo un 40%, las oportunidades de lucro cesante causadas por fallas de los instrumentos se redujeron un 60% y el 95% de los componentes que causaban problemas fueron eliminados.
“La tecnología HART, junto con [el software], han permitido ahorros significativos —dijo Mariela León, líder de instrumentación, equipo de fiabilidad, en Petropiar—, y creemos que aún hay más oportunidades para aumentar la fiabilidad y mejorar el rendimiento en nuestras instalaciones”.
Por otro lado, Petrobras está invirtiendo $1500 millones para hacer que su refinería de Replanificación sea más competitiva en los mercados internacionales. La capacidad de la refinería está aumentando a 390.000 b/d y se está trabajando en las mejoras de fiabilidad/disponibilidad. Parte de esta expansión fue la adaptación de controles antiguos.
Los resultados de estas actualizaciones aportan beneficios significativos, como “un mayor uso de nuestra planta, permitiéndonos operar más cerca de nuestros límites de capacidad —según dijo Rogerio Daisson, gerente de Electro Instrumentation de Petrobras. Esto nos ha ayudado a reducir los costos energéticos al reducir el consumo de energía por unidad de carga, y hemos mejorado la optimización de los productos de menor volumen y del reprocesamiento de los productos finales”.
A Petrobras le satisface, en especial, el incremento en el rendimiento y en el ahorro de tiempo que la compañía está experimentando desde la actualización. “Desde que comenzamos a implementar las nuevas tecnologías de control y de automatización, nuestra refinería casi se ha duplicado en tamaño —dijo Ederson Marcos Divinio Faustino, de Petrobras—. Por otro lado, el equipo que trabaja con instrumentos y automatización se ha simplificado a casi la mitad de personas. Hemos experimentado importantes mejoras en fiabilidad”.
Los avances tecnológicos de los sistemas de control modernos también permiten nuevas innovaciones para mejorar la fiabilidad de la refinería mediante diagnósticos avanzados. Se reducen los riesgos
debido a la experiencia, las herramientas y los pro-cedimientos estándar. Las compañías especializadas han efectuado miles de migraciones de diversos sistemas, haciendo que la “migración sin riesgos” sea una realidad.
“En una planta gasifi-cadora donde yo trabajaba, instalamos un DeltaVSIS integrado y un sistema de control —dijo George Cushon, asesor de industrias y experto en automatización de Calgary—. El sistema tenía un gran número de rutinas de protección y realmente optimizaba la puesta en marcha y la parada mientras integraba controles de seguridad, otorgando la posibilidad
de monitorizar la seguridad y los procesos conjuntamente. Y, usando esta tecnología, pudimos configurar en seis meses lo que anteriormente nos había llevado dos años o más con otros sistemas. Esto fue muy rentable”.
BP también decidió recientemente actualizar sus controles en 18 unidades en tres refinerías de los EE. UU. “Después de una extensiva evaluación del mercado de suministro y de las tecnologías disponibles, BP ha tomado la decisión estratégica de introducir los sistemas de control digitales de Emerson en su base de refinación”, dijo Patrick Gower, vicepresidente de refinación de BP para los EE. UU.
Las herramientas de ingeniería avanzada y las metodologías permiten una fácil migración en caliente con riesgos de seguridad y de tiempo de inactividad reducidos, y las soluciones de software moderno aceleran la migración. La clasificación electrónica otorga flexibilidad en la migración de los cables del campo durante la transición del sistema, y la infopista y el hardware de E/S existente se interconectan para simplificar la transición del sistema. Los expertos en soluciones para la industria pueden trabajar con el personal de planta para justificar y planificar los proyectos para alcanzar los objetivos operativos y comerciales de la planta, mejorar el rendimiento e incrementar la eficacia operativa.
“Esto no es un ejercicio teórico —dijo Schodowski—. En los próximos cinco años, muchos sistemas se volverán obsoletos. La competitiva presión del mercado continuará impulsando la necesidad de una mayor rentabilidad en refinerías con los sistemas existentes. El status quo ya no es una opción. La nueva tecnología ha llegado para llevar a las refinerías al siguiente nivel de rendimiento. Ningún refinador quiere desperdiciar el dinero”. ■
¿La actualización de la automatización forma parte de su futuro? Para obtener más información, póngase en contacto con Emerson en [email protected].
La tecnología moderna permite una menor ocupación del suelo y una capacidad de gestión más simple
Tarjeta clásica 160 de E/S con clasificación tradicionalANTES
E/S de clasificación electrónica 288DESPUÉS
7Refineríainteligente | fuel
Como en cada industria, los nuevos proyectos de construcción de capital en el sector de la refinería los definen y los dictaminan la economía de hoy y las previsiones para el
mañana. La inversión de capital es la faceta más visible, e indiscutiblemente, la más crítica para emprender un nuevo proyecto de refinería. La reducción del riesgo es la prioridad fundamental; hacer uso de recursos y de accionistas clave experimentados desde un principio pude reducir los riesgos.
Para identificar posibles riesgos, y reducir y alinear los objetivos operativos y las limitaciones de capital, el mejor momento de hacer participar a los accionistas clave —incluidos los socios estratégicos— es desde el principio. Las primeras etapas de un proyecto son las más cruciales ya que son el anteproyecto de todo el proyecto. La alineación del proyecto entre todos los accionistas a comienzos del juego puede marcar la diferencia entre alcanzar o exceder un presupuesto y programar limitaciones, y obtener un ROI (Return On Investment: rendimiento de la inversiones) más rápido una vez completo el proyecto. El objetivo es mitigar el riesgo durante el diseño y la implementación del proyecto, a la vez que se maximiza la rentabilidad una vez que se comienza a operar.
“La gente cuida los centavos en el presupuesto inicial, y la integración es una de esas áreas que ha desaparecido —dijo Steve Elwart, director de ingeniería de sistemas en Ergon Refining con base en Misisipi—. Tiene todo tipo de equipos nuevos y de proveedores nuevos, y se está moviendo hacia una dirección completamente nueva con marcas nuevas, cantidades desconocidas; se olvidó que todos estos nuevos sistemas necesitan comunicarse unos con otros. Si no es cuidadoso, realmente se puede poner feo”.
La continua evolución en la informática digital y en las capacidades de comunicación, así como en la aplicación de estas tecnologías ha llevado a tener diferencias fundamentales respecto a cómo se diseñan, cómo se hacen las puestas a punto, cómo se operan y cómo se mantienen las refinerías. Al implementar un proyecto Greenfield, los dueños deben comprender en detalle los incentivos del proyecto establecidos para EPC (Engineering, Procurement and Construction: ingeniería, aprovisionamiento y construcción); los gerentes del proyecto capital y el aprovisionamiento comparado con los objetivos de las operaciones posteriores al proyecto.
“No pierda de vista el objetivo de un proyecto —dijo Tim Olsen, asesor de rendimiento de refinación de Emerson—. El objetivo es responder a la demanda del consumidor y obtener el rendimiento de las inversiones esperado”.
Una nueva tendencia es usar a los proveedores de automatización como el MAC (Main Automation Contractor: principal contratista de automatización) para que participe desde un principio con la FEED (Front-End Engineering and Design: etapa inicial de ingeniería y diseño), y luego en todo el proyecto. La FEED (o “una fase FEED”)
proporciona un alcance preciso para el proyecto, que da lugar a un mejor alineamiento con las expectativas de los accionistas clave, estimaciones más precisas, menor contingencia y, habitualmente, menores costos del proyecto completo. El esfuerzo y el costo inicial de la FEED es sólo una inversión anticipada, ya que es trabajo que, de lo contrario, se haría entre el 10% y el 25% de la ingeniería de detalle. El anteproyecto resultante aún se debe perfeccionar durante la fase de diseño y de ingeniería de detalle del proyecto. El plan del proyecto está establecido de principio a fin con la ingeniería, los requisitos de recursos, el aprovisionamiento de hardware, la implementación y la puesta en marcha.
Es más probable que los proyectos con una FEED detallada se terminen a tiempo y dentro del presupuesto. Si se identifican áreas con posibles problemas o cambios necesarios de antemano, es posible una resolución inmediata y el impacto a medida que avanza el proyecto es menor. Con la alineación de los accionistas clave, los estímulos comerciales y las limitaciones definidas, el riesgo del proyecto es identificado y reducido. La gestión comercial puede proceder con la completa divulgación de las oportunidades para evaluar las alternativas del proyecto y reducir el riesgo.
La planificación temprana, la definición del proyecto y la fijación de objetivos son los principales factores para ganar la participación del usuario y el apoyo a la gestión. Estos factores aumentan considerablemente la oportunidad de lograr un proyecto de automatización con un proceso exitoso. Los cambios en el alcance se logran mejor cuando tienen el menor impacto financiero en el proyecto. Es más difícil mejorar los costos del proyecto a medida que avanza su ciclo de vida cuando la ejecución del mismo y el funcionamiento de la instalación ya están en su lugar.
Un ejemplo de cómo un proveedor de soluciones para la automatización trabaja con el EPC es el modo en que Emerson Process Management y Fluor usan el PEpC (el Aprovisionamiento <<Procurement>> de proveedores estratégicos, la Ingeniería << Engineering>>, el Aprovisionamiento <<procurement>> de productos básicos y construcción <<Construction>>) como asociación con la FEED en todo el proyecto. El uso de la estrategia PEpC en lugar del modelo tradicional EPC ha mostrado un ahorro de tiempo de entre el 10% y el 15% y un ahorro de costos entre el 4% y el 8% comparado con el proceso EPC tradicional. “En la actualidad los clientes reconocen la importancia de desarrollar sus plataformas de automatización desde el principio de la fase de desarrollo del proyecto para garantizar una solución para el uso previsto —dijo Vincent Grindlay, director de proyecto sénior de soluciones para la cadena de suministro de Fluor—. Por consiguiente, el proceso para la evaluación de proveedores es de algún modo diferente del que se usa durante un escenario de licitación pública. Por lo tanto, para garantizar una implementación exitosa el PEpC, es importante desarrollar un modelo comercial que respalde la integración previa de proveedores, así como demostrar técnicamente los beneficios
Diseñados para funcionar: Proyectos “Greenfield” para la Refinería InteligenteLa estrategia y el riesgo impulsan los proyectos capitales. La reducción del riesgo y el hecho de tener la idea del proyecto correcto ayudan a alcanzar un mejor rendimiento de las inversiones: diseño para funcionar, en lugar de diseño para construir.
8 Refineríainteligente | fuel
para impulsar seguridad respecto a los costos y la programación. Trabajar con nuestros socios estratégicos, como Emerson, le permite a Fluor desarrollar estos modelos, metodologías y procesos de trabajo para respaldar el proceso PEpC”.
Según un estudio realizado por el CII (Construction Industry Institute: Instituto de la Industria de la Construcción), si los socios y los proveedores estratégicos son identificados con anticipación y se hace uso de sus sinergias para el concepto y el proceso de diseño, se reduce el tiempo y el costo de los nuevos proyectos. Además, se reduce el riesgo si los socios clave se comprometen a impartir un mayor alcance de suministro y a asumir la responsabilidad del rendimiento.
Sin embargo, no todos los artículos se benefician del aprovisionamiento. Algunos verdaderamente son productos básicos y se pueden comprar a bajo costo. Sin embargo, algunos componentes —incluida la automatización del proceso— son críticos en las primeras etapas de planificación y de construcción. La selección anticipada de estas tecnologías y una asociación con un MAC, por ejemplo, puede reducir el costo y la programación al mismo tiempo que reduce el riesgo. En conclusión, la selección anticipada asegura el alineamiento, el riesgo es identificado y reducido y el proyecto tiene una mayor probabilidad de ser entregado a tiempo y dentro del presupuesto.
la tecnología digital es óptimaLa elección de tecnología digital garantiza el ROI. Los beneficios de la instrumentación inteligente se alcanzan durante el proyecto al terminar más rápido, con mayor precisión y con mayor eficacia la puesta a punto, la calibración y la puesta en marcha. Los mismos instrumentos siguen adquiriendo valor al monitorizar su propio estado, lo que permite la alerta inmediata del estado anómalo del activo y la capacidad de predecir si es necesario el mantenimiento. El uso de estas tecnologías digitales inteligentes ha llevado a tener diferencias fundamentales respecto a cómo se diseñan, cómo se hacen las puestas a punto, cómo se operan y cómo se mantienen las refinerías.
Por ejemplo, se invirtieron más de US$4500 millones en las instalaciones FREP (Fujian Refining and Petrochemical: petroquímica y refinación en Fujian, China), una sociedad conjunta con ExxonMobil, Saudi Aramco y Sinopec, triplicando la capacidad de la refinería existente a 240.000 b/d para producir combustibles para el transporte y otros productos refinados. FREP automatizó digitalmente la refinería existente con ocho sistemas de automatización de control distribuidos, software de pronóstico de mantenimiento, SIS (Safety Instrumented Systems: sistemas instrumentados de seguridad), sistemas contra incendios y emisión de gases, transmisores de presión y temperatura y controladores con válvula digital —todos con bus de campo Foundation™, tecnologías de comunicación HART, OPC y Modbus que envían información a una base de datos en tiempo real, como parte del proyecto más grande de petroquímicos y refinación integrados realizado en China—.
Además, el proyecto adicionó un nuevo complejo petroquímico que incluyó un craqueador a vapor de etileno de 800.000 toneladas al año, una unidad de polietileno de 800.000 toneladas al año, una unidad de polipropileno de 400.000 toneladas al año y una unidad de paraxileno de 700.000 toneladas al año. El complejo también cuenta con instalaciones de cogeneración de 250 MW de vanguardia, que responderán a la mayor parte de las demandas energéticas del lugar y disminuirán los costos operativos, así como también reducirán significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero. La primer instalación de petroquímicos y refinación integrados de China con socios extranjeros se abrió oficialmente en noviembre de 2009.
La arquitectura digital de la planta se conecta con dispositivos de
8
9Refineríainteligente | fuel
campo inteligentes y los sensores en toda la instalación recolectan e informan continuamente (en tiempo real) datos de pronóstico de los procesos, los instrumentos y los equipos. Los operarios y el personal de mantenimiento usan estos datos de pronóstico para optimizar el rendimiento, anticipar problemas y corregirlos antes de que se interrumpa o se apague el funcionamiento. La arquitectura digital se basa en sistemas abiertos, que se adaptan al ritmo de las nuevas tecnologías y le permiten a Las refinerías a preservar la inversión de capital en sus sistemas de control. La arquitectura digital también hace posible la reducción de los costos de puesta en marcha y de puesta a punto al reducir los costos de cableado y al simplificar la instalación de los dispositivos, la verificación de las comunicaciones y la resolución de problemas.
la ola del futuroCuando se le da luz verde a un proyecto Greenfield, la tecnología de hoy puede traer el futuro al presente. Una nueva planta bien diseñada incluirá aplicaciones y circuitos de control claves equipados con instrumentación inteligente para garantizar un funcionamiento, un rendimiento y una fiabilidad óptimos.
Las salas de control pueden estar a cientos de millas de la planta física, pero debido a las nuevas tecnologías, es posible acceder a más información sobre el estado de la planta en tiempo real. Por ejemplo, supongamos que el posicionador de la válvula de control digital detecta baja presión de aire en un instrumento. Se envían alertas —junto con información sobre la causa principal— al personal adecuado en tiempo adecuado, y esto le dará la oportunidad de reparar la baja presión de aire en el instrumento antes e que afecte el proceso.
La asistencia técnica posiblemente sea remota desde la planta y dependerá de la comunicación para transmitir los datos y la información sobre los problemas operativos críticos. Los diagnósticos de pronóstico en todos los equipos identificarán los problemas con antelación. Los análisis de control basados en modelos mejorados aportarán mejores asesoramientos para la toma de decisiones y capacidad de respuestas más flexibles y más eficaces sobre las situaciones anómalas.
Los sistemas de automatización modernos con instrumentos inteligentes pueden acortar la cantidad de tiempo requerido para identificar, poner a punto y calibrar el equipo para una puesta en marcha a tiempo.
“Una frustración constante para los profesionales de la automatización es que la mayoría de las personas de proyecto parecieran no tener un buen concepto de las capacidades y el valor de los sistemas de control y del software de aplicación que son cada vez más necesarios para operar plantas de procesos con una eficacia y una efectividad óptimas —dijo Cliff Pedersen, presidente de Pedersen Enterprises Inc.—. En la mayoría de los proyectos de capital, el control y la automatización de procesos son adicionados como ideas pensadas a posteriori con los mínimos requisitos para un funcionamiento seguro, y las plantas deben ser mejoradas más adelante para que el dueño/los operarios logren sus objetivos en el momento adecuado. Un buen ejemplo de esto es la gestión de alarmas, donde los sistemas son instalados con las mismas alarmas que se usaron en los proyectos anteriores, sin análisis nuevos por motivos de control de costos. Esta es una situación que entonces debe ser rectificada después de la puesta a punto de la planta”.
La participación temprana de expertos en automatización ayuda a revelar posibles riesgos de diseño y de implementación, lo cual puede
afectar la programación y el presupuesto del proyecto. Es importante que todos los involucrados comprendan que “el final del juego para el proyecto es el ROI —dijo Olsen—. Estas nuevas plantas se deben encarar desde el punto de vista de diseño para funcionar, en lugar de desde la idea de diseño para construir. Sólo así las refinerías podrán alcanzar o exceder el ROI estimado a largo plazo”. ■
¿Considera que el ROI es importante? Para descubrir cómo las soluciones para la Refinería Inteligente de Emerson pueden maximizar su ROI en automatización, visite www.SmartRefinery.com.
En 2005, Emerson crea la Oficina de Gestión de Proyectos Internacionales (GPMO, Global Project Management Office) para brindar previsión y consistencia en sus servicios de ejecución
de proyectos internacionales. La GPMO desarrolla procesos, normativas y herramientas para ser usados por los centros de ingenieros de Emerson en todo el mundo. Para los clientes de Emerson, las iniciativas de la GPMO proporcionan una metodología para una ejecución de proyectos consistente, con menor riesgo y una mejor eficacia y la posibilidad de adicionar recursos de proyectos de Emerson a nivel mundial e integrarlos en cada proyecto rápidamente.
“Los procesos de la GPMO le brindan a nuestros centros de ingenieros instrucciones paso a paso sobre cómo ejecutar los proyectos al «estilo Emerson» —dijo Tim Prickette, director de GPMO para Emerson Process Management de las Américas—. Los procesos cubren la gestión del proyecto y nuestras disciplinas técnicas. En cada proceso, hay disponibles plantillas como punto inicial para la creación de las prestaciones contractuales del proyecto para el cliente. Cada plantilla contiene información sobre las mejores prácticas seleccionadas de proyectos anteriores.
”Nuestros proyectos comienzan con una estimación para el cliente de los costos del proyecto —dijo Prickette—. Todos nuestros proyectos a nivel mundial están estimados con nuestra herramienta comercial de estimación, que permite a los usuarios conocer una lista de materiales para el equipo y el software, y para las horas de servicio para brindar una solución para la automatización. Al usar una herramienta de estimación en común se le brinda a los clientes la seguridad de que obtendrán una estimación consistente de cualquiera de los centros de ingenieros de Emerson en todo el mundo”.
Las herramientas están disponibles para los gerentes de proyecto para programar tareas del proyecto, asignar y gestionar recursos, gestionar la situación financiera del proyecto y proporcionar varios informes del estado del proyecto en función de los valores ganados, el costo del proyecto y las horas del proyecto. Las herramientas del gerente de proyecto han sido integradas para permitir el flujo de datos automatizados para mejorar la precisión de los datos y reducir las cuestiones administrativas. ■
Oficina de Gestión de Proyectos Internacionales de Emerson
10 Refineríainteligente | fuel
Durante muchos años, las refinerías han demostrado el valor del APC (Advanced Process Control: control de procesos avanzados) para optimizar los procesos y poner a prueba las limitaciones.
Las herramientas avanzadas para el APC son desarrolladas y con muchas características, pero complicadas para usar y difíciles de mantener.
“En el sector de la refinación, las aplicaciones de control avanzadas han sido tradicionalmente implementadas y mantenidas por un grupo de individuos muy especializados con un gran conocimiento en las aplicaciones de APC, respaldado por todo un grupo de especialistas que pueden encargarse de sistemas de computación independientes conectados al sistema de control, controladores de interfaz del software, gráficos personalizados, programación DCS, administración de bases de datos y sistemas de redes —dijo Pete Sharpe, director de soluciones para la industria química y de refinería en Emerson Process Management en Virginia—. Por consiguiente, era costoso diseñar, instalar y mantener los proyectos de APC. Generan una ganancia, y ciertamente han demostrado una compensación muy rápida. Pero también conllevan un costo operativo asociado, lo que puede convertirse en un obstáculo para terminarlos”.
Todo esto está por cambiar ahora que las compañías de automatización han ingresado al juego. Las herramientas de APC integradas están diseñadas para que sean más fáciles de usar, para reducir los costos y para acortar drásticamente los calendarios de implementación. Las aplicaciones de APC modernas no requieren de hardware o software adicional ya que son bloques de control adicionales perfectamente configurados en el DCS, similares a la configuración basada en DCS y controladores PID. No hay archivos para transferir, no hay comunicaciones para conectar y no hay historiadores que configurar.
“Aunque ciertamente haya un cantidad de unidades de procesos complejos y grandes como FCC (Fluid Catalytic Crackers: craqueos catalíticos en lecho fluido), reformadores y unidades de craqueo que garantizan un método multivariable a gran escala, también hay toda una clase de problemas donde las herramientas de APC integradas pequeñas, de alta velocidad y redundantes son un componente ideal —dijo Sharpe—. Están los problemas rápidos y dinámicos como compresores y calentadores incendiados, donde se requiere de una segunda frecuencia de ejecución para un circuito MPC para operaciones seguras. Y usted tiene los plazos prolongados, los controladores variables simples altamente limitados, como la configuración de la tasa de alimentación a la planta de hidrógeno para equilibrar el sistema de hidrógeno frente a las perturbaciones de los usuarios. Cada uno de estos es una pequeña aplicación en cuanto al tamaño de la matriz y el esfuerzo de aplicación, pero es una aplicación grande en cuanto al impacto económico.
”Aunque los diseños básicos pueden diferir entre las unidades en distintos sitios, comprobará que los objetivos de control, los cálculos de rendimiento claves y las estrategias de control básicas, son muy similares unas con otras —dijo Sharpe—. Al diseñar la solución en librerías reusables integradas con el sistema de control, hemos reducido el tiempo para implementar una de las aplicaciones
“preservadas” a cuestión de semanas. Y el uso de aplicaciones «estándar» hace que sean aceptables en el futuro”.
mantenerlo en funcionamientoHay muchas razones por las que los controles avanzados se apagan o no se usan. Inmediatamente después de que el equipo de puesta a punto se va y el proyecto es declarado un éxito, muchas aplicaciones no están funcionando o no se están usando. Hasta el 50% de las aplicaciones de APC implementadas durante la última década fueron apagadas dentro de los dos años de sus implementaciones iniciales.
¿Cómo se evita que el APC se convierta en un caro juego de CD y carpetas de software? Sharpe sugiere gastar algo del presupuesto de mantenimiento del sistema de control anual para que siga estando vigente.
“Las modificaciones, los extras y las mejoras son inevitables para la aplicación de control de avanzada —dijo Sharpe—. Con sólo muy poca capacitación, los ingenieros de planta se vuelven bastante expertos en el uso de herramientas integradas para mantener el sistema siempre funcionando, sin mucha ayuda nuestra”.
La falta de capacitación es otra razón por la que las aplicaciones de APC caen en desuso. Aunque el perfeccionamiento del personal es responsabilidad de las refinerías, los proveedores de automatización están tomando medidas para hacer que la capacitación se más fácil y más accesible para todo tipo de usuarios.
La actualización de la automatización continuará permitiendo la respuesta de la industria del refino a desafíos futuros. Los sistemas de control de procesos modernos incluyen herramientas integradas que monitorizan continuamente el rendimiento del circuito, identifican problemas y abarcan de manera proactiva los problemas de ajuste del circuito. Al ajuste flexible para procesos no lineales está incorporado y se puede ajustar en línea. Las alertas automáticas, los informes y los datos históricos resaltan y priorizan los problemas de control. ■
Para descubrir cómo las soluciones para la Refinería Inteligente de Emerson pueden hacerlo comenzar con el camino hacia una refinería inteligente, visite www.SmartRefinery.com o póngase en contacto con Emerson en [email protected].
Control avanzado y optimizaciónLas aplicaciones de los controles de pronóstico del modelo han sido modificadas para una mayor eficacia y un mayor rendimiento. Las herramientas incorporadas en la actualidad son más eficaces, ultra integradas y fáciles de usar, no se requiere de un doctorado.
11Refineríainteligente | fuel
La tecnología de refinación inteligente moderna puede mejorar significativamente la disponibilidad del equipo y el rendimiento de las inversiones (ROI). Un importante refinador ganó incluso
la capacidad equivalente a una nueva refinería al aumentar la fiabilidad y la disponibilidad del equipo en sus refinerías existentes.
la inteligencia de pronóstico funciona de manera más inteligente, no más duraHay varios métodos para mantenerse en las refinerías. El método de “rotura/reparación” consiste en esperar hasta que el equipo se rompa y luego —si se justifica— arreglarlo. El mantenimiento preventivo usa los tiempos promedios hasta que el equipo previsto no puede programar el mantenimiento antes del tiempo de falla esperado. Como puede variar el rendimiento real del equipo, puede que no sea necesario un mantenimiento programado si algún equipo falla antes de su apagado programado.
El mantenimiento de pronóstico, por otro lado, puede determinar con mayor precisión si el equipo tiene un bajo rendimiento o está por fallar y puede salvar hasta un 30% de los costos de mantenimiento no programados al mismo tiempo que mejora la fiabilidad del equipo.
Cuanto más progresa, crece y evoluciona la tecnología, más “inteligente” puede ser la información obtenida de las instalaciones. En lugar de enviar personal para recoger información con las aplicaciones de pronóstico correctas, la información se puede ver de manera remota, diagnosticar y corregir con poco o sin tiempo de inactividad. Los equipos de informática de alto rendimiento continúan disminuyendo en tamaño, mientras que las capacidades de comunicación y de ancho de banda continúan creciendo. Los sensores en el equipo son cada vez más económicos y ahora pueden incluir características de comunicación y de informática mejoradas. Con estas capacidades de comunicación y de informática mejoradas, el mantenimiento de pronóstico se puede basar en los datos de rendimiento del dispositivo real, obtenido y analizado casi en tiempo real. El objetivo es identificar con antelación los posibles problemas del equipo, antes de que ocurra una falla catastrófica. Esto minimiza el tiempo de inactividad y los costos de reparación.
se facilita el mantenimientoLa producción óptima es el objetivo de toda instalación de procesamiento. Con los márgenes operativos tan delgados de hoy en día y una competición a nivel mundial cada vez mayor, un mejor rendimiento se está convirtiendo en un Santo Grial. Los cierres no planificados debido a fallas del equipo, los costos de mantenimiento mayores a los esperados y la falta de personal experimentado pueden afectar seriamente los resultados finales.
“Las encuestas realizadas por distintas fuentes en diferentes momentos revelan que más del 80% del mantenimiento es reactivo (demasiado tarde) o preventivo (innecesario) —dijo Chuck Miller, gerente de Desarrollo Comercial de Emerson—. De hecho, las prácticas de mantenimiento habituales no han cambiado en más de 15 años. Esto es principalmente consecuencia de un deficiente juego de herramientas incapaz de mejorar las prácticas de mantenimiento, una situación que un ICSS (Integrated Control and Safety System: sistema de seguridad y control integrados) moderno puede cambiar”.
”Una solución ICSS disminuye el costo inicial de la ingeniería, la instalación y la puesta a punto, y ciertamente también reducirá los costos de gestión y del mantenimiento en curso para satisfacer todo requisito normativo y de seguridad”.
El software de mantenimiento de pronóstico AMS Suite de Emerson, en un principio, se centró en los dispositivos de campo inteligentes y en las aplicaciones para gestionarlo. En la última década, a través de las adquisiciones estratégicas y del desarrollo interno, la compañía expandió su alcance de diagnósticos de pronóstico para cubrir los activos de producción críticos de las refinerías. Estos activos incluyen los equipos mecánicos (turbinas, compresores, bombas), los equipos eléctricos (conmutador, motores eléctricos), los equipos de procesos (calderas, intercambiador de calor, hornos), los instrumentos y las válvulas. Si los sistemas funcionan sin problemas y de manera previsible, la planificación se vuelve más fiable, ahorrando dinero y tiempo en todas las etapas.
Los equipos rotatorios (turbinas, motores, bombas, compresores y ventiladores) son críticos para el funcionamiento de la planta. Las fallas pueden afectar de manera significativa la capacidad de producción de la planta. Los costos de mantenimiento en este equipo también pueden ser altos. El deterioro del estado y del rendimiento de la maquinaria rotatoria generalmente se asocia con la falta de alineación y la falta de equilibrio, la corrosión y el desgaste, la contaminación, la acumulación de sedimentos o con las piezas poco lubricadas. La detección temprana de estos problemas subyacentes le permite a las refinerías corregirlos antes de que afecten los procesos. Con las soluciones de software de mantenimiento de pronóstico moderno, las refinerías inteligentes pueden reducir los costos de mantenimiento, al mismo tiempo que aumentan la disponibilidad. La monitorización de la maquinaria en línea extiende las capacidades de monitorización del rendimiento, del pronóstico y de la protección para la maquinaria más crítica de una planta, lo cual le permite al personal diagnosticar problemas antes de que se vuelvan críticos.
Descubrimiento de su planta oculta: El mérito de una mayor fiabilidadLas refinerías siempre se han ocupado de mejorar la fiabilidad de los equipos principales y de evitar la ralentización o el cese de la producción no programados. Cada refinador sabe que el funcionamiento fiable y eficaz de los equipos es fundamental para una producción rentable. A medida que las refinerías se hacen más grandes, el costo del tiempo de inactividad aumenta drásticamente.
12 Refineríainteligente | fuel
¿Cuáles son las tecnologías de desarrollo que le permiten a las refinerías pasar de la reacción al pronóstico?
“Un sueño que he cumplido es que un técnico de instrumentos entrara a la sala de control para decirle al operario que van a trabajar en un dispositivo terminal que estaba fallando —dijo Steve Elwart, de Ergon Refining—. El operario contestó: «No sabía que algo andaba mal con este dispositivo». En ese momento, supimos que habíamos pasado del mantenimiento por fallas al mantenimiento de pronóstico”.
no más obstáculosLa posibilidad de pasar de un método de fiabilidad reactivo a uno de pronóstico es un componente principal de la tecnología para la refinería inteligente. Los diagnósticos de pronóstico permiten la identificación anticipada de los problemas del equipo y crean activos autoconscientes y dispositivos de campo inteligentes. Con la tecnología inalámbrica de hoy, el costo de adicionar estos dispositivos inteligentes y los sensores para monitorizar los activos de planta
importantes ha disminuido drásticamente. Estos dispositivos inteligentes analizan datos en tiempo real para brindar información sobre los diagnósticos e integrarla en los procedimientos de mantenimiento, brindando la oportunidad de actuar sobre la información antes de que ocurra un incidente de seguridad o una falla. La fiabilidad y la seguridad de toda la refinería inteligente se mejora si se evitan los cierres no planificados.
Las ubicaciones remotas, las obstrucciones físicas y el costo de ingeniería e integración de las nuevas tecnologías ya no son impedimentos. Con las soluciones inalámbricas de punto a punto tradicionales o donde la fiabilidad de la red es una preocupación, se requieren inspecciones in situ para definir la línea visual de las rutas de comunicación. Estas inspecciones pueden ser largas, en especial, si el equipo u otros obstáculos limitan las rutas de comunicación.
Los recientes avances en la tecnología inalámbrica inteligente brindan acceso a las partes e la instalación que antes estaban fuera de alcance. Con la tecnología inalámbrica inteligente, son necesarias planificaciones sofisticadas e inspecciones in situ costosas. Siempre que el dispositivo o la interfaz de comunicaciones esté dentro del rango de al menos uno de los dispositivos inalámbricos, se puede comunicar con la red. La tecnología de malla de autoorganización supera las barreras, las obstrucciones y las limitaciones de las instalaciones inalámbricas de la línea visual típica.
Las redes de malla de autoorganización monitorizan continuamente las transmisiones desde diversos dispositivos de medición que mantienen un registro de la presión, la temperatura, el flujo y la vibración. La red encuentra automáticamente la mejor ruta de comunicación de vuelta hacia la interfaz de comunicaciones de la red (receptor). Si una conexión está temporalmente bloqueada, las señales son redireccionadas a los dispositivos inalámbricos adyacentes, que actúan como transmisores receptores o repetidores que mantienen la conectividad. Estas rutas de datos redundantes eliminan los puntos de falla simples y, como el sistema se reconfigura automáticamente, no es necesaria la intervención del usuario.
Esta tecnología de malla es la base para el IEC 62591 (WirelessHART®). El IEC 62591 le permite al usuario obtener beneficios de la tecnología inalámbrica, de un modo rápido y fácil, al mismo tiempo que mantiene la compatibilidad con los dispositivos, las herramientas y los sistemas existentes. Una gran cantidad de dispositivos de campo, monitores de posición del equipo y de la válvula, transmisores de datos de vibración e interfaces de comunicaciones que alcanzan esta norma actualmente están en uso en toda la industria.
La tecnología inalámbrica inteligente que hace uso del IEC 62591 abre la puerta a nuevas posibilidades en la fiabilidad del mantenimiento de pronóstico y de la refinería inteligente. Como estos dispositivos inalámbricos inteligentes tienen las mismas conexiones de procesos que los dispositivos tradicionales HART, se pueden usar los procedimientos existentes para completar la instalación. Los sensores inalámbricos inteligentes se pueden calibrar usando las mismas herramientas de configuración que para los dispositivos HART tradicionales. Una comunicación HART digital ofrece un diagnóstico del equipo e información del estado del equipo para permitir el mantenimiento de pronóstico, una mayor fiabilidad, y quizás, el descubrimiento de su planta oculta. ■
Para descubrir cómo las soluciones para la Refinería Inteligente de Emerson pueden mejorar la fiabilidad de su planta, póngase en contacto con Emerson en [email protected].
13Refineríainteligente | fuel
Los incidentes relacionados con la seguridad —incluidos los accidentes relacionados con equipos pesados, incendios o explosiones y las caídas— han causado una alarmante cantidad de
lesiones y fatalidades en el ambiente de las refinerías. Aunque estos hechos son graves y aleccionadores, se puede hacer mucho para mejorar los aspectos de seguridad en las operaciones de refinería. Brindar operaciones inofensivas para el medio ambiente y seguras, no sólo para el personal de planta, sino para las comunidades circundantes, es una parte esencial de los resultados finales de la refinería. En el entorno económico actual, es indispensable lograr los objetivos relacionados con la seguridad al menor costo con la fiabilidad de los procesos optimizada.
“En el ambiente de las refinerías, hay tantos riesgos y amenazas para un funcionamiento fiable seguro que Las refinerías están forzados a asumir el credo del juramento hipocrático: «Lo primero es no hacer daño» —dijo Gary Hawkins, asesor comercial de la refinación mundial en Emerson Process Management—. Mejorar la fiabilidad y la seguridad, proteger a las personas, a su inversión, a la comunidad y a su producción son todos objetivos muy altos, pero ¿como alcanza una entidad todo esto mientras mantiene la rentabilidad? Es un acto de malabarismos ser hábil desde un punto de vista operativo, poder ajustarse hacia arriba o hacia abajo en función de los cambios del mercado y de los cambios en los crudos para refinación y tener flexibilidad en su producción —lo que incluye su gente— para poder responder a estas situaciones cambiantes de manera segura y con un éxito predecible”.
Emplear solucionadores de problemas de lógica de seguridad de vanguardia puede crear un ambiente de trabajo más seguro. Integrar información del diagnóstico y del estado del equipo dentro de los solucionadores de problemas de lógica de seguridad permite mejorar la disponibilidad y la fiabilidad del SIS (Safety Instrumented System: sistema instrumentado de seguridad). La mayoría de los SIS en una refinería son aplicados a los calentadores de procesos, y las causas más frecuentes de la falla del SIS a la vista y las falsas desconexiones se deben a fallas en la instrumentación o en elemento final (válvula de retención), no una falla en el solucionador de problemas de lógica. La integración de dispositivos inteligentes dentro del SIS —integrados, pero dentro de arquitecturas separadas— brinda el estado del dispositivo y alertas que se pueden usar para incrementar la fiabilidad del SIS, reduciendo las falsas desconexiones y evitando los cierres no esperados.
“Los sistemas instrumentados de seguridad ejercen un rol decisivo al brindar operaciones de procesos más fiables y más seguros —dijo Joanne Salazar de Emerson, gerente del programa de marketing DeltaV SIS de la compañía—. En función de una investigación en la industria, más del 92% de todas las fallas en las aplicaciones SIS ocurren en instrumentos de campo y elementos de control. Por lo tanto, es fundamental considerar toda la SIF (Safety Instrumented Function: función instrumentada de seguridad) como una entidad completa, desde el sensor y el solucionador de problemas de lógica hasta el elemento de control final. Este método aumenta la disponibilidad del
proceso y reduce los costos del ciclo de vida útil para los usuarios finales.
“La comunicación digital HART es el activador —dijo Salazar—. Proporciona un diagnóstico e información del estado del equipo para hacer posible la inteligencia de pronóstico y permite que se tomen las acciones adecuadas antes de que el proceso se detenga innecesariamente. Esto da lugar al ahorro de tiempo, de mano de obra y de pérdida de la capacidad de producción”.
La integración de dispositivos inteligentes dentro del SIS brinda el estado del dispositivo y alertas que se pueden usar para incrementar la fiabilidad del SIS, reduciendo las falsas desconexiones y evitando los cierres no esperados. Las interfaces de operador que emplean principios de diseño centrado en el humano ahora pueden aumentar la atención del operario y evitar la sobrecarga de la alarma (o “desbordamiento de la alarma”) en situaciones anómalas.
“La monitorización del rendimiento del equipo integrado brinda una indicación anticipada de la perdida de eficacia y de una posible falla del equipo —dijo Hawkins—. Por ejemplo, la luz apagada de un calentador activado, generalmente, se considera el momento más peligroso de su funcionamiento. Por lo tanto, minimizar las falsas desconexiones del calentador también incrementa la seguridad. Y la integración permite muchas actividades de puesta en marcha que se realizan remotamente en lugar de en el campo, reduciendo las horas/hombre y el tiempo de puesta en marcha”.
gran hermano está mirandoCasi todas las plantas de procesos están sujetas a algún cumplimiento normativo. En EE. UU., las normas son OSHA, NFPA, API, ASME, CSD y FM. Además, la mayoría de las plantas se han comprometido a cumplir con la ISO 9000, y donde se requiera conformidad del sistema de seguridad, la normativa de seguridad vigente es la ANSI/ISA 84.00.01-2004 (IEC 61511-Mod.), Seguridad Operativa: Sistemas instrumentados de seguridad para el sector de la industria del proceso. Incluso el Ministerio de Seguridad Interior de EE. UU. está comenzando a entrar en esa ley.
Un SIS moderno proporciona un mecanismo de auditoría para facilitar la gestión del cambio con documentación de prueba automatizada para demostrar el cumplimiento normativo. La solución SIS ideal debería proporcionar una ayuda considerable para cumplir con las normativas obligatorias y las voluntarias integrando completamente la gestión de cambios y generando —a pedido— la documentación detallada de diversos aspectos, incluido el mecanismo de auditoría, el historial de calibración, el mecanismo de auditoría de la configuración de seguridad y control, el historial de procesos y el historial de eventos del dispositivo.
la seguridad se haceLas nuevas tecnologías necesitan de requisitos de capacitación adicionales y nuevos. El personal de una refinería moderna es
Mejora de la seguridad en la Refinería InteligenteSegún el Ministerio de Trabajo de los EE. UU., en los últimos 15 años, la industria del refino del petróleo de EE. UU. ha tenido más incidentes fatales y catastróficos relacionados con la emanación de químicos peligrosos que cualquier otra industria del sector.
14 Refineríainteligente | fuel
interdisciplinario, y su equipo de seguridad generalmente incluye personal de seguridad, de operaciones y de mantenimiento, así como el licenciante de procesos y un representate del proveedor de sistemas de seguridad. Los expertos en procesos y en seguridad pueden ser separados de la planta. Mientras que todo el personal debe tener conocimiento sobre el esquema de seguridad del refinador, aquellos con posibles roles de seguridad necesitan una tutoría y una capacitación específicas y detalladas.
“Con la jubilación prevista y la renovación de personal experimentado en los años venideros, la capacitación del operario, no sólo en las operaciones de las unidades normales sino en eventos poco frecuentes como puestas en marcha y apagados, y en los procedimientos de
emergencia será clave para mantener la seguridad en la refinería —dijo Hawkins—. El funcionamiento de los equipos de seguridad y la seguridad del empleado rara vez se enseña en las escuelas. Es algo que se aprende principalmente en el entorno laboral en situaciones especiales. La seguridad empieza en lo alto y nuestras ofertas en expansión en el entorno de la seguridad están diseñadas para los altos directivos operativos así como para los profesionales en seguridad”. ■
Para descubrir cómo las soluciones para la Refinería Inteligente de Emerson pueden hacerlo comenzar con el camino hacia una refinería más segura y más inteligente, visite www.SmartRefinery.com o póngase en contacto con Emerson en [email protected].
La vulnerabilidad de las infraestructuras críticas despierta mayor preocupación, tanto para operarios como para las entidades gubernamentales. Las refinerías y las plantas
químicas, las centrales eléctricas, y los oleoductos y los gasoductos son objetivos atractivos para los piratas informáticos y para los terroristas; no sólo por el posible impacto económico, sino por la “gran explosión” y los daños visibles que pueden ocasionarse, llamando la codiciada atención de los medios. ¿Está haciendo todo lo posible para proteger sus instalaciones?
En ubicaciones remotas, atacar un conducto con un camión o tirando una bomba sobre una cerca son los modos más fáciles de dañar los activos críticos. Pero si el adversario es más sofisticado, el objetivo puede ser el sistema de control que monitoriza y controla las instalaciones. Al acceder al centro de control, un atacante puede ganar acceso a las operaciones críticas y hacer estragos reales.
“Muchas personas no comprenden cómo la seguridad cibernética encaja en los sistemas de control —dijo Steve Elwart, director de ingeniería de sistemas en Ergon Refining y presidente del Grupo de Trabajo de los Sistemas de Control del Sector Energético para el DHS (Department of Homeland Security: Ministerio de Seguridad Interior) de EE. UU.—. Ahora estamos en el punto de la seguridad cibernética donde estaban la seguridad y el medioambiente hace 20 años. En ese entonces, el medioambiente y la seguridad eran considerados un costo operativo, una molestia; y así es como vemos en la actualidad a la seguridad cibernética. Se considera que no hay rendimiento de las inversiones, por lo que queda relegado para que lo maneje el departamento de IT; y con todo el debido respeto a los equipos de IT, ellos no saben demasiado
sobre sistemas de controles. Necesitamos llegar al punto en que la seguridad cibernética es responsabilidad de todos”.
Elwart dio un ejemplo: un equipo entró en una refinería (sin nombre) para una “evaluación del equipo rojo” del DHS, y en sólo siete minutos ya había conseguido el acceso administrativo y la capacidad de controlar los sistemas operativos de la planta. “Así de débiles son algunos sistemas —dijo Elwart—. Cosas simples como estas lo pueden hacer cometer un error, como nunca cambiar la contraseña por defecto, la cual suele publicarse en los manuales que se pueden descargar de la Web. El personal de los sistemas de control finalmente se está tomando las cosas en serio, pero aún queda mucho por recorrer”.
A menos que la planta en cuestión sea un edificio nuevo, la mayoría de las plantas no pueden comenzar con una pizarra en blanco en materia de seguridad. Por el contrario, se deben integrar soluciones de seguridad a los sistemas, las redes y los equipos existentes, lo que puede plantear un desafío formidable. Relacionarse con las ubicaciones remotas sin influir en la producción, puede sumar complicaciones para las actualizaciones de seguridad.
Actualmente, el gobierno de los EE. UU. gasta US$ 12.000 millones en seguridad cibernética para infraestructuras críticas. Se está trabajando en las cuentas de seguridad cibernética, lo cual aportará una mayor influencia del gobierno y un mayor control en el sector privado. El Ministerio de Seguridad Interior de EE. UU. ha comenzado con el programa de certificación voluntaria para que el personal de infraestructuras participe de la seguridad cibernética, pero es sólo cuestión de tiempo antes de que se pongan en vigencia las normativas obligatorias. ■
Seguridad cibernética en la Refinería
Circuito de seguridad (sensores, solucionador de problemas de lógica y elemento de control final)
15Refineríainteligente | fuel
En marzo de 2010, las Naciones Unidas lanzó el primer sistema en común para calcular la cantidad de emisiones de GHG (GreenHouse Gas: gases de efecto invernadero) producidos por un sector
específico. Esto desencadenó especulación acerca de la inminente presión a nivel mundial para las reducciones de emisiones obligatorias. A medida que la industria mantiene posibles normativas bajo vigilancia, y las refinerías se esfuerzan por aumentar la eficacia desde las condiciones de mercado cambiantes, ¿cómo pueden las refinerías de hoy cumplir con las normativas ambientales del mañana?
“Justo ahora, con las nuevas normativas respecto al CO2 [dióxido de carbono], el enfoque es todo sobre la medición de los gases de efecto invernadero y sus equivalentes, y los nuevos requisitos del informe obligatorio sobre los gases de efecto invernadero,” dijo Tim Olsen, asesor de rendimiento de refinación de Emerson. “Estamos tomando una postura proactiva, comentándoles a nuestros clientes que se deben preparar para lo que les espera, en especial aquí en Estados Unidos con la EPA (Environmental Protection Agency: Agencia de Protección Ambiental) de EE. UU. La EPA probablemente quiera limitar los gases de efecto invernadero, por lo que desde nuestro punto de vista ya no se trata de tomar medidas, sino de poner en práctica algunas de estas aplicaciones para mejorar las operaciones y reducir
las emisiones al mismo tiempo”.Como los operadores de EE. UU. ahora están obligados a informar
sus emisiones de GHG, los sistemas de control son cada vez más importantes para obtener una información precisa. “Desde el punto de la seguridad, los sistemas de control ahora actúan como vigilantes: si el sensor de H2S [sulfuro de hidrógeno] se apaga o si una cantidad calculada o el pronóstico es válido, empiezan a sonar las alarmas de los buscapersonas o de los teléfonos celulares —dijo Steve Elwart, de Ergon Refining—. Yo creo que pronto veremos lo mismo para las emisiones de gases de efecto invernadero”.
Según Joel Lemke, gerente de marketing de las Américas de Emerson, el caudal es una de las medidas de procesos más complicadas en relación con los GHG. El rendimiento depende de hacer corresponder el medidor a la aplicación, instalándolo y operándolo de manera adecuada, asegurando que sea consistente para los cambios en las condiciones operativas y alcanzando las limitaciones de los costos de capital y los costos operativos.
“La nueva normativa requiere de la recopilación continua de datos desde diversos puntos de medición ubicados en toda la planta —dijo Lemke—. La tecnología multivariable en los caudalímetros permite un informe preciso incluso si las condiciones de procesos cambian, y el
El enigma de la eficiencia energética y los gases de efecto invernaderoA medida que el debate por el calentamiento global se vuelve más intenso, las normativas cada vez más estrictas sobre las emisiones de gases de efecto invernadero se están volviendo potencialmente más costosas para las refinerías norteamericanas y europeas. La eficiencia energética puede ayudar a que las plantas sigan siendo competitivas a nivel mundial, mientras mantienen el cumplimiento normativo.
15Refineríainteligente | fuel
16 Refineríainteligente | fuel
sistema inalámbrico puede crear una red de datos de GHG central y especializada para recopilar los datos y hacer que sea más fácil compilarlos en un reporte anual”.
solomon dice…El EII (Energy Intensity Index: índice de intensidad de energía), según evaluaciones comparativas por Solomon Associates, generalmente mide la eficiencia energética en el mercado de la refinación en Norteamérica. El EII es un valor agregado que esencialmente indica cuánta energía se gasta para procesar cada barril de petróleo crudo; cuanto más baja la cantidad, más eficaz la operación. Un índice EII Solomon con un valor de 100 es normal; un índice EII Solomon específico de la planta con un valor por debajo de 100 indica una planta más eficiente, mientras que un valor por encima de 100 indica una planta menos eficiente.
“Muchos factores diferentes pueden afectar el uso de energía en una planta, y en casi todas las plantas, hay posibilidad de mejorar la eficiencia energética. Los controles de procesos automatizados realmente pueden tener beneficios a largo plazo, no sólo por ayudar a controlar y monitorizar las emisiones de CO2, sino cuando se trata del cumplimiento de las normativas de CO2 —dijo Lemke—. La instalación y el mantenimiento de los controles de procesos automatizados son rápidos, los operarios los comprenden y los pueden usar fácilmente y muchas herramientas integradas en el sistema ayudan a los operarios a hacer un mejor trabajo cuando gestionan los niveles normativos”.
Según las directivas Solomon, las diferencias en la caracterización del crudo, los productos petrolíferos generados, las prácticas tecnológicas y generales pueden ser significativas para la determinación del uso de energía de la planta. Ya que la reducción del consumo de energía es importante tanto para la sociedad y el medioambiente, como para la competitividad industrial, la mejora en la eficiencia energética merece ser atendida.
Los representantes de Shell Refining dijeron que sus plantas han mejorado constantemente la eficiencia energética desde 2002 debido a que operan sus refinerías más cerca de la capacidad de producción total, que ejecutan su programa de eficiencia energética y que realizan informes de las mejoras comerciales.
“Desde 2002, nuestros programas han reducido nuestras emisiones de GHG aproximadamente 1,7 millones de toneladas al año y nos ha significado un ahorro total de US$ 180 millones anualmente en nuestras refinerías y plantas químicas”, dijo la compañía.
Sin embargo, los representantes de Shell observaron que en 2008, la eficiencia energética en las plantas de la compañía empeoró, en parte debido a más cierres no planificados.
“También se debió a que las refinerías funcionaban por debajo de la capacidad de producción total, en consecuencia menos eficientemente, como lo requería la producción que disminuyó durante el año —dijo la compañía—. Sin embargo, estamos avanzando en nuestro esfuerzo por mejorar la eficiencia energética en nuestras refinerías y plantas químicas. Por ejemplo, estamos presentando sistemas de gestión de energía que permitan a los operarios de planta divisar las pérdidas de energía más rápido y poder realizar pequeñas correcciones de inmediato para detener las pérdidas. Estos sistemas ya han mejorado la eficiencia en más de un 8% en nuestra planta química Geismar en los Estados Unidos. Fueron implementados en otras cuatro plantas en 2008. Planeamos instalarlos en cinco plantas más en 2009”.
margen de mejoraMuchos factores impactan la eficiencia energética, y hay un gran margen de mejora en toda la industria del refino.
“Mantener las mejoras es, sin dudas, un desafío —dijo Gary Hawkins, de Emerson—. Pero se justifica el registro de las emisiones, y se justifica la implementación de sistemas para hacer que el consumo de energía sea más visible para las operaciones de planta. Esto hace que sea más fácil para las plantas tomar medidas correctivas cuando es necesario o automatizar los sistemas para sacar del proceso el factor de intervención del operario”.
Hawkins dijo que las unidades de proceso están diseñadas en torno a cierto valor de capacidad de producción del 100%. Esta es generalmente la operación más eficiente, exceptuando los detalles del “punto de mejor eficiencia” para las bombas. Una planta típica también es diseñada para operar al 60% de su capacidad de producción, pero no será tan eficiente.
“Esto se debe principalmente a la operación de las columnas de fraccionamiento —dijo Hawkins—. Dado el diámetro de las columnas de fraccionamiento para procesar el 100% del valor (más algunas contingencias), se requiere cierta circulación de vapor-líquido como mínimo para un contacto adecuado y, por lo tanto, la separación de la alimentación hacia los productos deseados. Esta circulación de vapor-líquido es generada por la entrada de calor en el calderín; o en el caso del crudo, del vacío y del fraccionamiento de hidrocraqueo el calor viene de un calentador de alimentación y la alimentación se introduce a través de la parte inferior de la columna”.
invirtiendo en el futuroLa demora de la inversión en los programas de conservación de energía puede hacer estragos en el futuro. Una solución interina de bajo costo (como la reparación de los separadores de vapor y de otras fugas de vapor) inevitablemente proporcionará un bajo rendimiento. Por el contrario, las opciones de mayor costo como la instalación de turbinas de gas integradas, de turbinas para la recuperación de energía con craqueos catalíticos en lecho fluido (vapor) y de turbinas para la recuperación de energía con bomba de carga de hidrocraqueo (líquido) pueden proporcionar un mayor rendimiento, pero no son soluciones basadas en la automatización. Las refinerías inteligentes deben invertir en la tecnología de automatización, que implica un costo inicial de bajo a medio, pero, a la larga, posibilita rendimientos sustanciales; incluida una mejor monitorización analítica y del caudal.
“Con controles de procesos modernos, debería esperar ver un mejorado rendimiento dinámico del circuito del control: una mejora en la medición, una mejora en la válvula de control y una ejecución del algoritmo de control más rápido, sin mencionar los beneficios de una mejor gestión del vapor —dijo Hawkins—. Los modernos controles de procesos ahorran tiempo, esfuerzo y dinero y reducen las ocurrencias de costosos cierres no planificados”.
Según Emerson, se puede alcanzar la flexibilidad del plan fácilmente con sus aplicaciones SmartProcess, que comandan un sistema de control de procesos básico con un rendimiento altamente dinámico. Estos controles automatizados avanzados pueden ayudar a los operarios de las refinerías inteligentes a reducir la variabilidad, a minimizar el uso de energía y a aumentar el rendimiento del producto. Un beneficio adicional de este pequeño paso es un gran salto hacia la eficiencia energética y a las emisiones de GHG reducidas. ■
Para descubrir cómo las soluciones para la Refinería Inteligente de Emerson pueden hacerlo comenzar con el camino hacia una refinería inteligente, visite www.SmartRefinery.com o póngase en contacto con Emerson en [email protected].
17Refineríainteligente | fuel
Para las compañías petroleras integradas, la gestión de la cadena de suministro significa integrar los procesos comerciales y disminuir los inventarios a través de las fronteras
tradicionales; desde la producción de petróleo crudo a componentes intermedios, mezcla del producto, transporte y entrega del producto final al punto de venta al por menor.
Las principales compañías petroleras integradas fueron los primeros en adoptar los sistemas de ERP (Enterprise Resource Planning: planificación de recursos empresariales), gastando montos significativos para mejores costos de control y para simplificar y ajustar las operaciones globales. Aunque las compañías han gastado miles de millones de dólares en sistemas de ERP, aún están luchando para obtener el valor total de estas aplicaciones. En los últimos 10 años, sólo la industria del procesamiento ha gastado más de US$ 17.000 millones para los servicios y las licencias de SAP (Systems, Applications and Products: sistemas, aplicaciones y productos). Teniendo en cuenta los diversos integradores de sistemas, el hardware, la capacitación y otros costos, el costo industrial total para los sistemas SAP fácilmente podría ser de tres a cinco veces ese monto durante la vida útil de sus sistemas.
Una encuesta de 2010 de Panorama Consulting Group preguntó a 1.600 organizaciones internacionales lo que pensaban acerca de sus inversiones en ERP. La encuesta reveló que:
• El35%delasimplementacionesdesistemasERPtomaronmásde lo esperado.
• El51%delasimplementacionesdesistemasERPcostaronmásde lo asumido inicialmente.
• El67,5%nopudorealizarel50%omásdesusbeneficiosplaneados.
• El40%delosparticipantessufrieroninterrupcionesoperativas con la implementación.
• Sóloel39%dijoquelaimplementacióndesistemasERPestandarizó sus prácticas comerciales alcanzando sus expectativas.
• Sóloel39%respondióquelaimplementacióndesistemasERP hizo que el trabajo de los empleados fuera más fácil.
Asombrosamente, la encuesta también reveló que el 56% de los participantes planean implementar nuevos sistemas ERP en 2010. Es evidente que el ERP está aquí hoy, pero ¿cómo puede la refinería inteligente de hoy aprovechar al máximo lo que estos sistemas tienen para ofrecer?
“Para que estos sistemas ERP puedan lograr todo su potencial, es importante conocer qué material está y dónde dentro de la cadena de suministro —dijo Pete Sharpe, de Emerson—. Por consiguiente, vemos refinadores que se dirigen hacia una automatización más amplia de los depósitos de almacenamiento, las terminales y la logística alrededor de sus refinerías. Con especificaciones ultra bajas de azufre más
rigurosas ahora en juego, solemos ver la infraestructura para el desplazamiento de petróleo convertirse poco a poco en una limitación operativa, donde los pequeños errores, como la contaminación de una línea de transferencia, pueden costar mucho dinero”.
Invertir en los depósitos de almacenamiento generalmente es una baja prioridad porque la cobertura para áreas tan grandes es muy costosa para implementar. Sin embargo, como la infraestructura remota se extiende con las expansiones de las unidades y las nuevas unidades que se conectan en línea, la frecuencia de error y el riesgo financiero aumentan drásticamente.
formular estrategias para optimizar“Las interrupciones inesperadas del equipo en las principales unidades de procesos ocasionan la interrupción de todo el suministro de la refinería y de la situación de la demanda —dijo Sharpe—. Por consiguiente, las compras o las ventas al contado a precios angustiosos cuando la refinería lleva mucho o poco en un componente de mezcla puede tener un gran impacto financiero en los márgenes operativos. La flexibilidad para hacer ajustes operativos y cambiar o comunicar planes rápidamente —que responden a problemas o que sacan ventaja de las oportunidades del mercado— puede ser extremadamente valioso en un entorno de refinerías”.
Las refinerías líderes están implementando sistemas de gestión de operaciones nuevos e innovadores que automatizan la conexión entre las funciones de planificación y de programación y las operaciones de campo. Los pedidos diarios, el embarque y los recibos se descargan, se ejecutan y se reportan electrónicamente. La información del rendimiento del plan está disponible inmediatamente para toda la organización para tomar las decisiones estratégicas y las respuestas a los problemas.
¿Su sistema de planificación de recursos empre-sariales (ERP, Enterprise Resource Planning) le brinda el impacto suficiente por su dinero?Como la competición global fuerza a las refinerías a mejorar su eficiencia, la gestión de la cadena de suministro se ha convertido en una estrategia de ahorro de costos cada vez más importante.
18 Refineríainteligente | fuel
“La logística para operar una refinería puede ser bastante compleja y dinámica —dijo Sharpe—. Por ejemplo, las decisiones sobre qué crudo procesar y cuánto comprar se deben tomar meses antes. Si se equivoca, le costará a la compañía millones de dólares por cada incidente”.
La mayoría de las operaciones de las refinerías generalmente se planifican con un LP (Linear Program: programa lineal) personalizado basado en la programación del levantamiento del producto esperado, disponibilidad de crudo, configuración de la refinería, condición del equipo y parámetros económicos. En el mejor de los casos, los modelos LP deberían reflejar las capacidades reales de las unidades de procesos bajo diversos escenarios operativos y de materias prima. La habilidad de comparar el rendimiento real de la unidad con el esperado y “hacer una retrospección” de los modelos LP para predecir el período que completo puede ser complejo y largo. Los errores del modelo pueden causar resultados planificadores para ser subóptimos o inalcanzables.
los planes mejor trazados...La principal consecuencia de las incertidumbres operativas que enfrentan las refinerías es la cantidad de inventario en la cadena de suministro. Ya sea por el crudo en barcos, depósitos o tuberías; los componentes intermedios por delante de los mezclares; o los productos terminados esperando por la certificación y el embarque, el inventario vincula el capital fijo y el capital circulante. Disminuir la incertidumbre con una mejor planificación y ajustes en tiempo real para los objetivos e instrucciones de campo le permite a las compañías reducir la sostenibilidad del inventario total.
“En el área de la integración de la gestión de operaciones y de la cadena de suministro, vemos a Las refinerías pasar de una operación reactiva a una de pronóstico con mejores modelos, calibrada con precisión con el estado del equipo actual, respaldada por las mediciones en línea del real versus el plan”, dijo Sharpe.
que sea un hechoPara sobrevivir en una economía global altamente competitiva, las empresas se deben transformar en “empresas en tiempo real”. Deben monitorizar y controlar sus empresas en incrementos de tiempo que les permitan operar de manera óptima bajo cualquier circunstancia, al mismo tiempo que demuestran altos niveles sostenibles de responsabilidad fiscal y para con la comunidad.
“Esos incrementos de tiempo varían según la industria, el mercado y el lugar donde opera la empresa en ese mercado/industria —dijo Cliff Pedersen, presidente de Pedersen Enterprises Inc.—. Las empresas más exitosas optimizarán ese incremento de tiempo en función de la velocidad de los procesos que generan una producción vendible y competitiva, la magnitud de las consecuencias de perder el control, y la velocidad máxima de cambio con la cual pueden influenciar los estímulos comerciales. Al hacer esto, se convertirán en «empresas oportunas», que demandarán que ese software de aplicación y los sistemas en todo el largo, el ancho y lo alto de la empresa sean integrados perfectamente e interoperables. Para lograr ese elevado nivel de operatividad/interoperabilidad, será absolutamente necesario que la integración basada en las normas se implemente en todas las aplicaciones y todos los sistemas, comenzando por el diseño y la construcción del propio plan. Estas normas existen hoy en día (por ejemplo, la Iniciativa abierta operativa y de
mantenimiento O&M), y las empresas y los proveedores que no las pueden reconocer ni implementar estarán poniendo en riesgo su futuro”.
Cuando la condición de un activo se puede vincular al indicador de rendimiento clave a nivel de planta, los usuarios son autorizados a tomar decisiones informadas acerca de cómo operar sus facilidades.
“Si un refinador elige un sistema de gestión de operaciones integrado para gestionar los pedidos operativos y logísticos desde un ERP, la planta verá los beneficios de inmediato al eliminar los pasos del manual, brindando datos de producción compatibles y validados y al mejorar el tiempo de pedido a factura para los embarques del producto —dijo Sharpe—. Se puede usar el mismo sistema como base para tomar decisiones en tiempo real, mejorar la flexibilidad y agilidad de las refinerías así como gestionar mejor el flujo de trabajo entre las funciones de planificación y de programación con las operaciones de campo. Sinceramente, hay un montón de oportunidades”. ■
Para aprender cómo obtener un mayor impacto para su dinero invertido en ERP, póngase en contacto con Emerson en [email protected].
En un mundo ideal, las refinerías pueden optimizar las estrategias de mantenimiento para dirigir los recursos hacia las áreas donde brindamos el mejor rendimiento y
eliminamos las actividades que no aportan valor. Cuando los diagnósticos se pueden vincular directamente al rendimiento comercial, la inteligencia de pronóstico brinda su mejor valor. Cuando la condición de un activo se puede vincular al indicador de rendimiento clave a nivel de planta, los usuarios son autorizados a tomar decisiones informadas acerca de las operaciones de las facilidades.
Recientemente, Emerson ingresó en una asociación conjunta con Meridium, un proveedor de gestión estratégica de activos, análisis de fiabilidad y asesoramiento, para brindar soluciones que se ajusten a la inteligencia de pronóstico en línea en tiempo real para la gestión de activos de producción crítica y el asesoramiento sobre el mantenimiento.
La solución combinada Emerson-Meridium también mejora significativamente el valor de las aplicaciones del CMMS (Computerized Maintenance Management System: sistema de gestión de mantenimiento computarizado) como IBM Maximo y el PM (Plant Maintenance: mantenimiento de la planta) de SAP, que se usan para el mantenimiento de planificación y de programación. En lugar de conducir el trabajo según las programaciones de tiempo, los usuarios pueden dirigir las actividades en función del estado del equipo real y su impacto en la operación de la refinería inteligente. ■
meridium, emerson: Un ajuste estratégico para la optimización de la cadena de suministro
19Refineríainteligente | fuel
Los fabricantes se enfrentan al desafío demográfico: una diferencia generacional entre las personas experimentadas que se están jubilando y los más jóvenes que se incorporarán,
quienes pueden estar sumamente informados, pero sin la experiencia de sus colegas mayores. Hay una significativa pérdida de conocimiento y falta de reabastecimiento, y aquellos con quienes se reabastecen no tiene la experiencia ni la perspectiva necesarias. Por consiguiente, es fundamental que los fabricantes de automatización desarrollen tecnologías intuitivas. Estas nuevas tecnologías se deben convertir en la base del conocimiento que capture la información existente y lo deje accesible y utilizable para estos nuevos operarios, técnicos de mantenimiento e ingenieros de fiabilidad.
“Los trabajadores están cambiando —dijo Steve Elwart, de Ergon Refining—. La gente se está jubilando, y trabajar en el ambiente de las refinerías no se percibe como glamoroso para la nueva generación de trabajadores. Hay esperanza para el futuro, sin embargo, con la automatización ya no se necesita un título superior. Un ingeniero de planta o un técnico perspicaz pueden usar estas herramientas de manera fácil y efectiva”.
Mientras que la generación más joven generalmente adopta la tecnología como un hecho de la vida, los operarios experimentados a veces se resisten al cambio, se sienten satisfechos de operar las tecnologías menos eficientes y más viejas porque ya sabe cómo usarla. La nueva tecnología tiene “un diseño centrado en el humano” que incorpora sus capacidades, permitiéndole a los operarios, los ingenieros, los técnicos de mantenimiento y las personas de la oficina ser más eficaces en sus roles.
“Las personas que nacieron antes de 1953 están más cómodos con el texto; les gustan los libros de registros y los manuales —dijo Elwart—. Los nacidos después de 1953 (la generación de la televisión) preferirán usar medios visuales, como gráficos, imágenes y videos. Los de la generación X son mucho mejores para asimilar la información desde diversas fuentes y en multitareas. Los sistemas de automatización moderna se ajustan perfectamente al modo de operar de cada uno”.
Los sistemas modernos también usan la misma tecnología para los operarios de consola del tren en eventos poco frecuentes como puesta en marcha, apagado, y en las situaciones de emergencia. El software de simulación se usa para capacitar a los operarios en un ambiente controlado sin dañar el equipo ni ocasionando un apagado. Los simuladores de capacitación imitan los procesos reales y se mantienen fácilmente.
“En mi opinión, el mayor impacto de la automatización moderna es la posibilidad de traer la capacidad y las herramientas que hacen posible una operación más eficiente, eficaz, fiable, sostenible y segura —dijo Cliff Pedersen, presidente y asesor de automatización de Pedersen Enterprises Inc.—. Sin embargo, las herramientas por sí mismas no son suficientes, esa capacidad debe ser aplicada por gente inteligente y experta, por lo que es tan buena y tan efectiva
como las personas que las aplican y las usan. Hay tantas cosas que se pueden hacer, que se han intentado y han demostrado agregar valor, pero a menos que se empleen de manera inteligente de un modo sostenible, pierden su valor y han introducido problemas nuevos que antes no estaban presentes.
”Para que la automatización moderna alcance su impacto potencial en la realidad —dijo Pedersen—, el sistema debe ser consistente, fiable, y sostenible con los recursos humanos disponibles para que los operarios obtengan la confianza de que su planta está siendo bien conducida y bien gestionada. Una vez alcanzada la confianza, están más dispuestos a intentar nuevas ideas y métodos, que pueden ser tan simples como los circuitos de control operativo en «auto» en lugar de «manual». Una vez que confian en el sistema de automatización, es menos probable que culpen al sistema durante el incidente del proceso, lo cual les hace perder tiempo y desvía la atención fuera del diagnóstico y la correción de la causa principal, y confian en que opere la planta mejor”.
tecnología humanaEn las refinerías inteligentes, las herramientas que hacen que las tareas sean más eficaces y eficientes como los comunicadores de campo portátiles avanzados, los analizadores de vibración y el software del mantenimiento de pronóstico ahora pueden interactuar perfectamente con los sistemas de automatización y los activos que controlan previniendo mejor los cierres de los procesos por fallas y los inesperados. Las interfaces recientemente diseñadas conocidas como paneles Device Dashboard ahora están disponibles mediante los proveedores tecnológicos para muchos dispositivos de campo. Las información se brinda en tiempo real con la suficiente advertencia avanzada para actuar sobre la información para prevenir un incidente de cierre o de seguridad.
“Evaluamos las interfaces de los dispositivos en la industria y encontramos un problema común —dijo Peter Zornio, director estratégico en Emerson—. Los procedimientos rutinarios de los operadores y del personal de mantenimiento eran frecuentemente molestos, confusos e ilógicos. Es un problema generalizado en la industria. De acuerdo a los comentarios de los usuarios, creemos que los cambios que hemos hecho en los paneles Device Dashboard mejorarán la velocidad y la precisión de ejecutar estas tareas con confianza”.
Los ingenieros y los contratistas de ingenieros pueden tener una flexibilidad sin precedentes en la ingeniería de Entrada/Salida gracias a la clasificación electrónica. Al colocar sistemas de cables de conexión fija para cada dispositivo como única conexión del campo al controlador, significa que las conexiones intermedias están limitadas. Esto reduce inmediatamente el tiempo y costo de diseño y se requieren menos cambios en el pedido durante el proyecto.
“Observamos que los procesos de ingeniería y diseño de proyectos de nuestros clientes ponían demasiado énfasis en
El factor humano: Mejora de las operacionesUna cantidad significativa de trabajadores experimentados se jubilarán en los próximos cinco años. ¿Su refinería seguirá operando de manera segura, fiable y eficiente?
20 Refineríainteligente | fuel
restringir el diseño en fases muy tempranas del proyecto, incluso antes de que el diseño del proceso estuviera terminado. Esto no sólo aumenta el costo y el tiempo de las etapas FEED y de diseño detallado, sino que también abre la posibilidad de que se requiera más personal para el proyecto y que aumenten los costos considerablemente por cambios en el pedido durante la construcción”.
“Ahora la cuestión principal no es la ingeniería, la tecnología, las instalaciones ni los sistemas —dijo Pedersen—. Más bien, es tener la gente suficiente en las compañías del dueño/operador y las plantas operativas que comprenden tanto los procesos como las tecnologías lo suficientemente bien como para aplicar los sistemas de un modo inteligente y efectivo. Cuando se alcanza esto y los sistemas se aplican de manera adecuada para abarcar los objetivos correctos, entonces capturarán un mejor rendimiento de las inversiones y será más fácil comprender y adoptar tanto las operaciones, como la gestión”.
mantener para sostenerAunque cada dispositivo de campo inteligente ofrece diagnósticos, no todos los dispositivos brindan la misma información. Por consiguiente, las múltiples y a veces confusas pantallas de instrumentos confrontan al personal de mantenimiento. Los paneles de vanguardia inherentes al software de mantenimiento de pronóstico moderno le proporcionan a los trabajadores una visión
instantánea de los puntos críticos que tienen que evaluar, diagnosticar, y sobre los cuales tienen que actuar. Vienen provistos con una guía experta para simplificar las tareas más importantes y frecuentes realizadas por el personal de operaciones de la planta, ingeniería y mantenimiento. Los paneles están diseñados para hacer que la información compleja sea más fácil de entender, incluidas pantallas que brindan información para cubrir el 80% de las tareas más comunes.
“Al evaluar cómo las personas usan las herramientas de mantenimiento, hallamos un problema en común —dijo Zornio—. Los procedimientos rutinarios del personal de planta para trabajar sobre las cuestiones del sistema de automatización eran frecuentemente molestos y confusos y las interfaces estaban muy orientadas al producto y a la función, en lugar de estar centradas en la tarea. Suponían que el usuario tenía un conocimiento detallado del producto. En función de las entradas de los muchos trabajadores de la industria del proceso, hemos iniciado una inspección global de nuestros productos que pretende mejorar la velocidad y la precisión del rendimiento del trabajo y aumentar cada productividad del individuo”. ■
¿Cómo afectará la realidad del cambio de trabajadores su planta? Para obtener información acerca de cómo un diseño centrado en el humano pude ayudarlo con esta transición, visite www.SmartRefinery.com.
Dentro del refino del petróleo, gran parte de la tecnología de hoy complementa a los operadores de la sala de control para hacer que sean más eficientes, más seguros y más efectivos.
“Uno no puede apreciar cuán bueno es el diseño en un contexto humano, o sea, cuán bueno es «bueno», hasta que ve lo malo junto a él”, dijo Tim Olsen, de Emerson.
El diseño centrado en el humano promueve el rendimiento del trabajo mejorado. Estudios de práctica de trabajo han demostrado que el personal con frecuencia está abrumado con sistemas múltiples e interfaces de usuarios, que le dificultan hallar información importante, especialmente en el campo. Por ejemplo, la necesidad de un acceso más fácil a los diagnósticos disponibles en la instrumentación de campo inteligente se ha vuelto crítica, junto con la clara presentación de esa información y de los procedimientos de “acción” estándar para seguir en caso de que se indique un problema.
Como Emerson desarrolló sus tecnologías inalámbricas inteligentes, se hace evidente la necesidad de mejorar los productos de productividad de los trabajadores. La compañía llevó sus ideas al Instituto de Interacción entre el Hombre y la Computadora, de la universidad CMU (Carnegie Melon University), líder reconocido en el estudio sobre cómo los humanos interactúan con la tecnología, para estudiar en profundidad cómo es mejor personalizar los productos y servicios de automatización para los usuarios humanos de la compañía.
Armado con el conocimiento obtenido con la sociedad conjunta con CMU, cinco años después, Emerson lanzó su propio HCDI (Human
Centered Design Institute: instituto de diseño centrado en el humano), que incorpora el diseño centrado en el humano especialmente en sus servicios y productos de automatización con el objetivo de hacer que los controles de procesos sean más fáciles de usar. El objetivo del HDCI es garantizar que los productos Emerson estén diseñados para mejorar la productividad de los trabajadores y sean fáciles de usar al mismo tiempo que se mantiene la rentabilidad y la compatibilidad con otros sistemas. Hasta acá, Emerson ha capacitado a 65 equipos de desarrollo del producto en la ciencia del diseño centrado en el humano.
“Las tecnologías de control de procesos han avanzado mucho en los últimos 40 años —dijo Peter Zornio, director estratégico en Emerson—. Pero la industria ha invertido casi exclusivamente en funciones y mejoras tecnológicas, y no en el diseño de la manera en que el personal realmente usa esta tecnología. Creemos que es momento de que la tecnología comience a servir a la gente, en lugar de que sea al revés”.
“Existe una paradoja demográfica en la industria —dijo Zornio—. En mercados maduros, los trabajadores expertos se están jubilando. En mercados emergentes, es muy difícil encontrar trabajadores expertos. Al poner mayor énfasis en la facilidad de uso de los dispositivos, podemos hacer frente a este reto demográfico y nuestros clientes pueden aprovechar más fácilmente las inversiones que hacen en tecnología”. ■
Un nuevo nivel de eficiencia
21Refineríainteligente | fuel
En refinación, la eficiencia y la productividad ya no son obje-tivos idílicos: son necesidades. Esto es verdad más que nunca. El incremento en los requisitos normativos, la complejidad de
la refinería y las demandas de mayor calidad sigue siendo una gran demanda económica para las refinerías mientras se reducen los márgenes operativos.
La nueva refinería inteligente puede contrarrestar estas barreras. La tecnología es la que hace posible y mejora esta refinería inteli-gente. Por ejemplo, la tecnología inalámbrica extiende el alcance del sensor, que permite que los operarios de la refinería inteligente monitorien las áreas de la planta que antes eran inaccesibles debido a su ubicación o a los costos de la instalación del cableado. Debido a la automatización, la refinería inteligente tiene la habilidad de predecir las cuestiones de mantenimientos, prevenir fallas y mejorar en gran medida la planta y la fiabilidad del proceso. No sólo que esto se convierte operaciones más eficientes, mayor calidad del pro-ducto y costos reducidos de mantenimiento, también significa que la refinería inteligente ha mejorado y ha aumentado el tiempo de actividad, lo que suma dólares tanto para los resultados iniciales como para los finales.
La refinería inteligente ofrece más (y requiere más) que tan sólo hacer uso de la tecnología de avanzada. Los desarrollos en evolu-ción nos llevan a nuevos métodos y procedimientos para la opera-ción de la planta; a un aumento en las capacidades de monitorización que controlan de manera continua el pulso de la refinería; análisis y modelos avanzados que comparan la produc-ción de la refinería con las expectativas; detección temprana de condiciones anómalas y herramientas; y herramientas que pueden planificar las operaciones futuras con una mayor confianza. Estos desarrollos permiten de un modo sinérgico cambios significativos en el modo en que operan las refinerías.
el futuro es ahora“La mayoría de las refinerías originalmente estaban construidas con la mínima cantidad de instrumentos requeridos para operar la planta,” dijo el Dr. Douglas White, director de soluciones para la industria del refino con Emerson Process Management en Houston. “Lo que vemos en el futuro es más uso de herramientas de software combinadas y software y hardware basado en las normas para redu-cir los costos de asistencia continua. Los sistemas operativos del fu-turo procesarán, almacenarán y analizarán muchos más datos e información, incluidos muchos más sensores en las ubicaciones prin-cipales y secundarias y un rango más amplio de videos en vivo y datos del espectro. Estos datos se analizarán y se mostrarán como información que se deberá llevar a cabo de manera oportuna.
”Incluso hace 10 años, cuando hablábamos de las tecnologías como los dominantes sistemas inalámbricos en una planta, creíamos que se trataba de un sueño, algo lejano. Ahora se está volviendo una realidad, y los próximos 10 años traerán algunos cambios exci-
tantes. Las tecnologías que se están poniendo en el mercado hoy son sólo un paso hacia ese futuro”.
Otra tendencia de la refinería inteligente es el incremento en los niveles de la operación remota. Las refinerías individuales pueden estar geográficamente dispersas. Las salas de control pueden estar a muchas millas de las unidades físicas. Se puede comunicar informa-ción completa sobre el estado de la planta a la sala de control re-mota. Sistemas de puesta en marcha y de apagado de la planta automatizados, fiables y completos permiten operaciones remotas seguras. Hoy, los principales sitios operan a través de cientos de mi-llas.
En el futuro, las refinerías inteligentes continuarán con esta ten-dencia, colocando mayores demandas en automatización y comuni-cación fiables. Afortunadamente, el progreso de la automatización que respalda estas operaciones remotas ha mantenido el ritmo.
Mientras que los sensores inteligentes, los sistemas inalámbricos, las tecnologías de pronóstico y la automatización siguen haciendo de la refinería inteligente que sea aún más inteligente, estos facili-tadores no sustituyen el poder de los procesos de toma de decisiones del ser humano, ni acompañan las responsabilidades. La tecnología se debe usar no sólo para hacer que la refinería inteligente sea más productiva y más rentable, sino para que también sea más segura.
Tenemos la tecnología para hacer que esto suceda. Los operado-res de la refinería inteligente tienen la oportunidad de utilizar estas tecnologías para garantizar la seguridad de su personal, de las comu-nidades y del medioambiente, al mismo tiempo que mejorar la pro-ductividad y la prosperidad de la empresa. Esto conlleva un dedicado y deliberado nivel de compromiso y visión por parte de los dueños/operadores de la refinería para hacer uso de esta tecnología de de-sarrollo inteligente que les permite transformar sus instalaciones en refinerías inteligentes seguras y rentables.
Emerson ha tomado el papel principal en el suministro de solucio-nes de refinería, incluidos las cuestiones de eficiencia energética, seguridad, salud y medioambiente, adición de valores, control de costo, equilibrio masa y energía y conservación de la energía glo-bal.
“Nuestras soluciones de refinería inteligente abarcan cada una de ellas de nuevos y diferenciados modos —dijo White—. También hemos experimentado con asesores de refinación quienes pueden ayudar al cliente a preparar estrategias para mejorar la excelencia operacional, mejorar las operaciones de la refinería y la fiabilidad y maximizar el rendimiento de la planta”. ■
Para descubrir cómo las soluciones para la Refinería Inteligente de Emerson pueden hacerlo comenzar con el camino hacia una refinería inteligente, visite www.SmartRefinery.com o póngase en contacto con Emerson en [email protected].
Hacer que la Refinería Inteligente del mañana suceda hoyLa refinería inteligente de avanzada no es sólo una visión del futuro, rápidamente se está convirtiendo en la realidad de hoy.
El camino hacia su Refinería Inteligente está a sólo un click
descubra cómo las soluciones para la refinería inteligente de Emerson lo pueden ayudar a mejorar la eficiencia energética, a mejorar la seguridad, a mejorar la logística, a alcanzar la rentabilidad global y a extender la fiabilidad y el uso de los activos. Póngase en contacto con nosotros para conocer cómo podemos mejorar estratégicamente su excelencia operativa.
Para comenzar el camino hacia una refinería inteligente del cuartil superior, visite wwwSmartRefinery.com