Đường ống là phương tiện kinh tế và an toàn nhất để vận chuyển khí tự nhiên, chẳng hạn như mêtan. Theo cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA) chỉ ra rằng hầu hết khí đốt ở Mỹ đều đi qua khoảng 3 triệu dặm cơ sở hạ tầng đường ống của nước này.
Báo cáo của Viện Manhattan phân tích dữ liệu các đường ống và Cục An toàn Vật Liệu Nguy Hiểm (PHMSA) nhấn mạnh rằng. Vận chuyển khí đốt bằng đường ống an toàn hơn 2,3 lần so với đường sắt và an toàn hơn so với vận tải đường bộ 22 lần khi so sánh qua số sự cố liên quan đến chấn thương hoặc tử vong, hằng tỉ tấn vận chuyển mỗi năm.
Khí đốt là vua nhưng rò rỉ khí nén là thách thức
EIA dự đoán rằng sản lượng khí đốt của Mỹ sẽ tăng dần đến năm 2025 ở mức 1,9% mỗi năm. Sự gia tăng lượng tiêu thụ này chủ yếu từ lĩnh vực công nghiệp – chẳng hạn như khí đốt được sử dụng cho quá trình nhiệt hoặc làm nguyên liệu cho các nhà máy hóa chất
Xuất khẩu khí tự nhiên hóa lỏng dự kiến sẽ tăng hai lần vào năm 2030, trong đó, trử lượng xuất khẩu sang Canada và Mexico đều được dự đoán sẽ tăng. Những xu hướng này là nguyên nhân chính trong việc tăng công suất đường ống.
Ước tính lượng rò rỉ gas
Trong khi sự phụ thuộc vào đường ống tiếp tục gia tăng, thì bản thân cơ sở hạ tầng đường ống dẫn khí cũng đang xuống cấp theo thời gian. Hơn một nửa cơ sở hạ tầng đường ống đã được xây dựng trước năm 1970 và chính những điều này gây ra rò rỉ khí.
Ước tính về tổng lượng khí bị thất thoát có xu hướng khác nhau, với EPA ước tính con số này là 1,4% lượng khí được sản xuất. Tuy nhiên, trong một nghiên cứu vào tháng 11 năm 2019 được công bố trên tạp chí Science cho thấy rằng lượng khí mê-tan phát thải từ cả hoạt động khai thác khí và dầu là 2,3% tổng sản lượng hàng năm.
Những con số thống kê cho thấy rằng, các đường ống ở Mỹ trải qua hàng nghìn lần vỡ và rò rỉ mỗi năm, và những nguyên nhân này có thể được gây ra bởi một loạt các yếu tố. Nguyên nhân bao gồm:
- Các hoạt động đào bới có thể gây ra sự cố, vỡ hoặc thủng đường ống
- Thiết bị hoặc vật liệu cực nặng được đặt trên khu vực chôn đường ống
- Phá vỡ nước chính làm suy yếu vỉa hè hoặc đường
- Tích tụ quá nhiều băng hoặc tuyết trên đường ống khí đốt, đồng hồ đo và thiết bị đốt khí đốt và lỗ thông khí xả
- Nổ hoặc cháy gần đường ống
- Quá ít hoặc quá nhiều áp suất trong hệ thống khí
- Ăn mòn hoặc hỏng hóc thiết bị
- Thiên tai như lốc xoáy, động đất hoặc lũ lụt
Tìm kim trong đáy biển
Trước khi rò rỉ có thể được sửa chữa, chúng phải được tìm thấy. Tuy nhiên, các phương pháp truyền thống không chính xác, không nhạy cảm và tốn thời gian, thường thiếu hoàn toàn các điểm rò rỉ. Các kỹ thuật viên phải đi bộ xung quanh khu vực hiện đang được kiểm tra, trong khi sử dụng máy dò cầm tay có thể mất tới 45 phút để hiệu chỉnh khi họ có mặt tại hiện trường.
Hệ thống đó hoạt động như thế nào?
Hệ thống MobileGuard ™ của ABB nhạy hơn 1.000 lần so với các hệ thống sử dụng thiết bị truyền thống, thậm chí còn sở hữu khả năng phát hiện khí mê-tan ở độ cao tới 300 feet khi đang di chuyển với tốc độ, chẳng hạn như trong ô tô.
Máy đo gió siêu âm tích hợp trên bo mạch, hoạt động cùng với mô-đun GPS, được sử dụng để đo tốc độ gió và điều này, cùng với phân tích nâng cao cho phép MobileGuard ™ phát hiện, định vị chính xác và ước tính chính xác kích thước của rò rỉ khí tự nhiên; tất cả với tốc độ có thể bao phủ diện tích đất gấp 10-25 lần mỗi giờ so với các phương pháp thông thường.
Điều quan trọng, MobileGuard ™ có thể loại bỏ dương tính giả liên quan đến các nguồn sinh khí mêtan (chẳng hạn như chất thải động vật hoặc nước thải) vì nó cũng phát hiện ra etan – một loại khí chỉ có trong khí đường ống sinh nhiệt – cùng với khí mê-tan.
Hệ thống của ABB được kết nối với đám mây, với dữ liệu được ghi hai lần một giây sau đó được báo cáo và phân tích cục bộ. Thông tin được chuyển lên đám mây theo thời gian thực. Hồ sơ điện tử được tạo dựa trên bản đồ có thể truy cập được ở cả trung tâm điều hành và trên thiết bị di động của nhóm dịch vụ.
Sự kết hợp giữa độ chính xác, hiệu quả hoạt động và tính năng động này hỗ trợ các nhà khai thác đường ống đáp ứng nhu cầu nhanh chóng, minh bạch, chính xác trong khi ngày càng hợp lý hóa các hoạt động.
Đáng chú ý nhất, công nghệ tiên tiến này đã được thương mại hóa và hiện đang bán trên thị trường. Ví dụ, MobileGuard ™ của ABB, hiện đang được sử dụng trên khắp Hoa Kỳ và trên thế giới, lên và xuống chuỗi giá trị khí tự nhiên.
