صنعت پوشش لوله ایران

دانشنامه صنعت لوله و پوشش،
حفاظت خوردگی و نرم افزارهای پوشش لوله

نظارت خطوط لوله

صنعت پوشش لوله ایران 1403/03/16

سیستم نظارت ماهواره ای خط لوله iPIM
سیستم نظارت خط لوله iPIM ماهواره ای

نظارت خطوط لوله به عنوان تاسیسات زیربنایی کشورها با روشهای جدید در حال گسترش است. پیش‌بینی می‌شود اندازه بازار نظارت خطوط لوله جهانی از ۱۳.۲ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۱ به ۱۹.۲ میلیارد دلار تا سال ۲۰۲۶ افزایش یابد. به دلیل افزایش تقاضا در صنایع نفت خام، گاز و آب و فاضلاب، انتظار می‌رود بازار سیستمهای نظارت بر خطوط لوله نفت، گاز و آب در سال‌های آینده شاهد رشد قابل توجهی باشد.
تأسیسات خط لوله مدرن به شدت به فناوری‌های اطلاعاتی و ارتباطی مانند کنترل نظارتی و جمع‌آوری داده (SCADA)، نظارت تصویری هوشمند (IVS)، رابط ماشین انسانی (HMI) و کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) وابسته است. این سیستم‌ها یک زیرساخت نظارت خط لوله دیجیتال برای شرکت‌های نفت و گاز ایجاد می‌کنند که می‌خواهند مدیریت و کنترل از راه دور را برای انجام عملیات کارآمد انجام دهند. از این رو، برای جلوگیری از آسیب پذیر کردن سیستم ها در برابر حملات سایبری و حفاظت از شبکه ها، شرکت ها هزینه های خود را برای نظارت بر شبکه افزایش داده اند و راه حل های نظارتی جامعی را به کار می برند.

تاثیر همه گیری کویید-۱۹ بر بازار جهانی سیستمهای نظارت بر خطوط لوله

با افزایش موارد ابتلا به کویید-۱۹ در طول سال ۲۰۲۰ و اجرای پروتکل های اضطراری، تعطیلی عملیات و پروژه های مختلف مشاهده شده است. شیوع کویید-۱۹ در ووهان چین، در سراسر حوزه جنوب شرق آسیا و اقیانوسیه، اروپا و آمریکای شمالی گسترش یافته است. که بازار سیستمهای نظارت بر خطوط لوله را تحت تأثیر قرار داد، زیرا اکثر شرکت های جهانی مقر خود را در این کشورها دارند. تاثیر کووید-۱۹ باعث اختلال در زنجیره تامین شد که به دلیل کمبود مواد اولیه و در دسترس نبودن نیروی کار، رشد بازار را کند نمود.
در سال ۲۰۲۰، بازار سیستمهای نظارت بر خطوط لوله به میزان بسیار کمی تحت تأثیر همه گیری قرار گرفت. بازار به دلیل کاهش تولید مواد خام، اختلالات زنجیره تامین، و موانع تجاری در طول این سال با مشکل مواجه شد. صنایع پایین دستی مربوط به نفت خام و تصفیه شده و آب و فاضلاب، تحت تاثیر این همه گیری قرار گرفتند.

حساسیت کم مجریان در مورد سیستمهای نظارت بر خط لوله

توسعه زیرساخت خط لوله هزینه سرمایه گذاری اولیه زیادی دارد. با توجه به تقاضای رو به رشد انرژی، ذخایر نفت و گاز در حال کاهش است. شرکت ها در حال توسعه امکانات بسیار کارآمد برای بهبود فناوری تولید و کاهش هزینه های عملیاتی برای غلبه بر این مشکل هستند. امروزه شرکت‌های نفت و گاز مجبور به استقرار سیستمهای نظارتی در سراسر زیرساخت‌ها هستند. اپراتورهای نفت و گاز در سراسر جهان پس از افزایش تهدیدات تروریستی و حملات سایبری به سیستم‌های زیرساخت نفت و گاز، هزینه‌های مربوط به زیرساخت‌ها و نظارت بر شبکه را افزایش داده‌اند. مناطق اروپا و خاورمیانه متحمل حملات متعدد به نیروگاه ها و پالایشگاه های گاز شده اند.
اما بطور معمول شرکت های مجری خط لوله به دلیل عقب ماندن از دانش روز، همیشه در مورد اجرای راه حل های امنیت سایبری و شبکه تردید داشته اند. علاوه بر این، راه حل های ارائه شده توسط شرکت های فناوری اطلاعات برای امنیت شبکه جامع نبوده است. این موضوع انتخاب راه حل های خاص برای نظارت بر شبکه خط لوله را برای اپراتورهای خط لوله دشوار کرده است. شرکت‌های امنیت فناوری اطلاعات نیز آموزش اپراتورها در مورد اهمیت راه‌حل‌های نظارت فیزیکی و شبکه را دشوار می‌دانند. این فقدان دانش و نگرانی در مورد پیاده سازی سیستم های نظارتی در میان اپراتورها یک محدودیت عمده برای ارائه دهندگان راه حل های نظارتی در صنعت نفت و گاز ایجاد کرده است.

افزایش تقاضا برای نظارت بر خطوط لوله به دلیل توسعه زیرساختها

به دلیل افزایش تقاضا برای نفت و گاز در اکثر کشورهای بزرگ، زیرساخت های خط لوله افزایش قابل توجهی داشته است. به گزارش صپلا به نقل از مارکتس‌اندمارکتس، خطوط لوله در مناطق جغرافیایی مختلف در طول هزاران کیلومتر برای حمل و نقل و توزیع محصولات نفت و گاز کشیده می شود. این شبکه های بزرگ خطوط لوله باعث افزایش تقاضا برای سیستمهای نظارت بر خطوط لوله شده است. شرکت های خط لوله در حال پیاده سازی حسگرها و فناوری های نظارتی پیچیده برای تشخیص نشت در زیرساخت خط لوله هستند. شرکت ها همچنین بر اجرای راه حل های امنیتی فیزیکی مانند نظارت هوایی و زمینی و نظارت تصویری برای محافظت از خطوط لوله در برابر حملات تروریستی و خرابکاری متمرکز هستند. این رشد در زیرساخت های خط لوله، بازار سودآوری را برای نظارت بر فروشندگان سیستم در سال های آینده ارائه خواهد کرد.

نظارت خطوط لوله توسط پهباد
نظارت خطوط لوله توسط پهباد مجهز به سنسور تشخیص گاز متان

کمبود بودجه چالشی برای توسعه زیرساخت های فرسوده

فرسودگی زیرساخت دلیل اصلی بهره‌وری ضعیف، نشتی و عدم مدیریت زیرساخت های مهم مانند خطوط لوله است. طول عمر بالا برای بسیاری از صنایع مانند خطوط لوله آب، نفت، گاز و مواد شیمیایی به مشکل تبدیل شده است. مقاومت سازمانهای دولتی در برابر گسترش تحقیق و توسعه یکی از دلایل اصلی کمبود بودجه برای سیستم نظارت بر خط لوله است. این راه حل ها با هزینه های اولیه زیادی همراه هستند که بسیاری از شرکت های کوچک و متوسط ​​تمایلی به پرداخت آن ندارند. علاوه بر این، زیرساخت های خط لوله با سرعت بسیار کم تغییر می کنند. عناصر زیرساختی مانند لوله‌ها، شیرها و کنتورها، پس از استقرار، برای چندین دهه دوام می‌آورند. بنابراین، شرکت‌های مربوطه علاقه‌ای به جایگزینی سیستم‌های خط لوله ندارند، زیرا راه‌حل‌های مستقر شده قبلی گران هستند و عمر طولانی دارند. با زیرساخت های پیشرفته، مدیریت منابع پایدار می تواند به یکپارچگی مناسب بپردازد. علاوه بر این، مشارکت ذینفعان از رویکردهای پراکنده و ناهماهنگ به مسائل ایمنی خط لوله جلوگیری می کند و منجر به روشی هوشمندانه برای مدیریت و نظارت خط لوله می شود.

کنترل و نظارت بر لوله های فلزی بخش اصلی سیستمهای نظارتی

لوله های فلزی بزرگترین بخش در بازار سیستمهای نظارت بر خطوط لوله هستند. لوله های چدن داکتیل، لوله های فولادی ضد زنگ، لوله های آلومینیومی و انواع دیگر مانند لوله های چدنی، لوله های کاروگیت و لوله های مسی در این گروه قرار دارند. لوله های آهنی ممکن است در صورت عبور بخار آب با اکسیژن بالا، خورده شوند. بنابراین، لوله های فلزی ساخته شده با فولاد تقاضای بالاتری از سوی صنایع مصرف کننده نهایی دارند. لوله‌های فلزی نسبت به لوله‌های غیرفلزی در برابر گرما و خوردگی مقاومت کمتری دارند و نظارت بر آنها مهمتر است.

افزایش تقاضا برای سیستمهای نظارت بر خطوط لوله نفت خام و پالایش شده

پیش بینی می شود بخش نفت خام و پالایش شده بزرگترین بازار سیستمهای نظارت خطوط لوله باشد. نفت خام پس از فرآوری، فرآورده هایی مانند نفت، بنزین، گازوئیل و پتروشیمی را تولید می کند و عمدتاً به سه بخش: نفت، گاز طبیعی، و سوخت‌های زیستی، که با استفاده از خطوط لوله حمل می‌شوند، دسته‌بندی می‌شود، در نتیجه پتانسیل عظیمی را برای بازار سیستم نظارت بر خط لوله فراهم می‌کند، زیرا راه‌حل‌های نظارت و امنیت در آن مورد نیاز می باشد. افزایش خطوط لوله نفت و گاز، به دلیل اینکه یک روش حمل و نقل اقتصادی، کارآمد، قابل اعتماد و ایمن برای مسافت های طولانی در سراسر جهان، تقاضا برای سیستم نظارت بر خطوط لوله در بخش نفت خام و پالایش شده را ایجاد می کند.

ورود فناوری اینترنت اشیا به مانیتورینگ و نظارت خطوط لوله

با توجه به گستردگی شبکه خطوط لوله، طبیعتا سیستمهای نظارت و مانیتورینگ آن نیز در پهنه وسیعی توزیع می شود. اینترنت اشیا در چنین حالتی تبدیل به یک گزینه مطلوب و مقرون بصرفه برای نظارت بر خطوط لوله و جمع آوری و ارسال داده های موردنیاز به مراکز مانیتورینگ می شود. انواع حسگرهای تشخیص گاز، فشار، ضربه، لرزش، دما و شعله در IoT توسعه یافته اند که می توانند اطلاعات لازم را در شبکه های مختلف با مصرف انرژی پایین ارسال کنند.
برای نمونه، MPM6881 یک فرستنده بی سیم میزان فشار است که با باتری و مصرف انرژی بسیار کم، ارتباطات بی سیم NB-IoT و تشخیص فشار را با هم ادغام می کند و می تواند تا ۳ سال بی وقفه کار کند. این سنسور و فرستنده مجتمع در شبکه های آب و خطوط لوله آبرسانی کاربرد دارد و می تواند اطلاعات فشار آب را در مناطق مختلف جمع آوری و ارسال کند. اپراتورها و سیستمهای مرکز مانیتورینگ می توانند بصورت آنلاین و بلادرنگ افت فشار در شبکه را تشخیص داده و از حوادث و نشتی احتمالی مطلع شوند.

سنسور نظارت فشار خطوط لوله
سنسور وایرلس نظارت فشار خطوط لوله برپایه اینترنت اشیا پهناباند و مصرف باتری کم

آمریکای شمالی تا سال ۲۰۲۶ بازار سیستمهای نظارت خطوط لوله را رهبری خواهد کرد

آمریکای شمالی بیشترین سهم بازار را با حدود ۳۴.۴ درصد از نظر ارزش در سال ۲۰۲۰ به خود اختصاص داد. آمریکای شمالی به طور سنتی یکی از بازارهای اصلی سیستم های نظارت خطوط لوله بوده است و در سطح جهانی، با توجه به نوآوری محصول از نظر کیفیت و کاربرد پیشرو بوده است. تقاضا برای سیستم های نظارت بر خطوط لوله به دلیل فعالیت های رو به رشد اکتشاف و تولید نفت و گاز در حال افزایش است. به گزارش صپلا به نقل از مارکتس‌اندمارکتس، شرکت‌های نفت و گاز، سازمانهای دولتی و آژانس‌های زیست‌محیطی به دلیل افزایش خطوط لوله در سراسر کشورهای آمریکای شمالی مانند ایالات متحده، کانادا و مکزیک بر جلوگیری از نشت نفت، نشت گاز و سایر بلایای طبیعی تمرکز می‌کنند.

بازیگران اصلی بازار نظارت خطوط لوله

تولیدکنندگان کلیدی در بازار سیستم های نظارت خطوط لوله عبارتند از:
۱- شرکت زیمنس (ایالات متحده)
۲- شرکت هانیول اینترنشنال (ایالات متحده)
۳- شرکت فن آوری های هواوی (چین)
۴- شرکت BAE Systems (بریتانیا)
۵- شرکت TransCanada PipeLines Limited (کانادا)
پیش بینی بازار جهانی پوشش لوله تا سال ۲۰۲۶
اپلیکیشن پوشش لوله hesBot
نظارت خط لوله توسط اینترنت اشیا (IoT)