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Numérisation de la gestion de l'intégrité basée sur les risques des Fpsos

Les industries s'adaptent à un paysage de plus en plus numérisé. L'industrie de la production flottante, du stockage et du déchargement (FPSO) n'est pas différente. Alors que des efforts concertés sont déployés pour améliorer l'économie des projets, Matt Tremblay, vice-président principal d'ABS, Global Offshore, explique comment la numérisation peut augmenter la sécurité, réduire les coûts et développer de solides capacités techniques et opérationnelles.

Personne n'aurait pu prédire ce que deviendrait une année 2020 difficile. L'activité de production offshore a énormément fluctué avec l'évolution de l'économie de marché et une pandémie mondiale, la chute des tensions géopolitiques accrues, sans parler des nouvelles réglementations de l'OMI introduites au début de cette année.

À l'horizon, cependant, des nouvelles positives. Les marchés commencent à évoluer, et un exemple en est le Brésil, où Petrobras et les compagnies pétrolières internationales sont à nouveau actives. Une activité accrue a également lieu en mer du Nord et en Australie. Les nouveaux entrants font de solides progrès dans des régions comme le Mexique, où la réforme pétrolière ouvre l'exploration et la production offshore à des sociétés étrangères.

Évolution des FPSO grâce à l'influence de la numérisation
Avec ces développements positifs, les marchés du stockage et du déchargement de production flottants (FPSO) et les actifs eux-mêmes continuent d'évoluer.

Avec la plus grande flotte de FPSO classés, ABS a soutenu leur développement en taille et en complexité. À la base, un FPSO est simplement un système de production, de stockage et de déchargement. Bien que le concept de conception de base n’ait pas fondamentalement changé, ce sont les technologies, les systèmes et les outils disponibles pour un FPSO afin d’optimiser sa conception et son fonctionnement.

Influencer ce changement sont les principes fondamentaux de la façon dont la gestion des actifs peut être appliquée pour réaliser des opérations plus simples et rentables et des activités d'exploration fiables. L'accent est principalement mis sur l'amélioration de la planification et des performances de maintenance, la réduction de l'implication des facteurs humains et l'augmentation de l'utilisation à vie de l'actif FPSO, en toute sécurité. L'importance de la numérisation devient de plus en plus une priorité sur l'agenda du conseil d'administration de nombreux opérateurs, en particulier avec des initiatives à l'échelle de l'industrie vers un carbone zéro net.

Gérer des actifs complexes
La gestion de l'intégrité d'un FPSO pose un ensemble particulier de défis, et la gestion de l'intégrité est encore souvent gérée à l'aide de feuilles de calcul obsolètes et à forte intensité de main-d'œuvre ou d'autres systèmes de base.

Cependant, les mentalités évoluent avec une prise de conscience croissante de la manière dont les données peuvent être exploitées pour aider à fournir des réponses en temps réel aux questions courantes de maintenance, d'exploitation et de performances.

L'un des avantages de la numérisation est l'augmentation des performances et de la productivité qui peut être obtenue avec une visibilité minute par minute du fonctionnement d'un FPSO. Donner à un propriétaire-exploitant la possibilité de suivre clairement l'évolution de l'état des actifs au fil du temps, de la construction à la fin de vie, aide à prendre des décisions plus éclairées, étayées par des données plus fiables, rendant l'industrie plus sûre.

Compte tenu des défis des opérations FPSO, moins d'inspections plus ciblées qui réduisent le besoin de réservoirs ou d'équipement à examiner physiquement tout en maintenant les normes de sécurité, représentent une proposition convaincante. Tout comme un système de maintenance optimisé pour améliorer la disponibilité et augmenter la fiabilité. Combinez cela et vous disposez d'un moyen plus simple de gérer les équipes de maintenance à bord, d'optimiser les délais d'exécution, de simplifier la logistique, de rationaliser le POB et d'améliorer les opérations. Le résultat final conduit à des opérations plus sûres, à une réduction de l'OPEX et à une rentabilité améliorée.

L'astuce consiste à éviter d'ajouter des risques inacceptables. C’est pourquoi ABS a décidé de développer des solutions utilisant la science des données comme base d’un processus décisionnel éclairé et ciblé, utilisant l’analyse prédictive pour guider les décisions opérationnelles. Les exemples incluent l'analyse de la détection précoce de la corrosion et des échecs de revêtement à l'aide de l'apprentissage automatique et de l'intelligence d'identification des modèles, ainsi que de la surveillance en temps réel et de la transparence de la façon dont le profil opérationnel et les modèles de chargement d'un navire affectent son intégrité structurelle, fournissant des alertes prédictives pour les anomalies détectées afin de réduire le risque. des temps d'arrêt imprévus et amélioration des stratégies de maintenance.

Le but du passage à un système basé sur l'état est que vous laissez l'état de l'actif – comme la coque FPSO – vous dire à quelle fréquence vous devez l'inspecter et l'entretenir. Par exemple, des inspections régulières de la coque ne montrant aucune corrosion peuvent vous permettre d'augmenter votre intervalle d'inspection.

Cela commence par la collecte de données qui seront traitées et analysées. La plupart de ces données sont déjà disponibles, telles que les informations de conception d'origine, les évaluations et analyses techniques, les registres d'inspection et les résultats de l'enquête. Les données environnementales peuvent être obtenues auprès de sources industrielles ou mesurées à bord. Les données opérationnelles telles que les schémas de chargement, les profils de production, les modes de défaillance, les données de maintenance sont également disponibles par intervention et mesure manuelles, ou via des systèmes de surveillance basés sur des capteurs.

Lorsque vous combinez toutes ces informations avec des modèles de diagnostic et potentiellement pronostiques, vous pouvez alors détecter des anomalies d'intégrité et de performances sous la forme d'une défaillance imminente ou d'une dégradation des performances à un stade précoce.

Cela fournit des informations précieuses pour les actions correctives et préventives en permettant aux équipes de gestion à bord et à terre d'observer l'état et l'état de l'intégrité de leurs navires. Ces informations permettent aux opérateurs de développer des stratégies appropriées pour maintenir leurs actifs, optimiser la prise de décision et gérer l'intégrité et la maintenance aussi efficacement que possible afin d'éviter les temps d'arrêt imprévus et la perte de productivité des opérations.


Image courtoisie ABS


Créer votre écosystème de données
Avec n'importe quelle unité offshore, et dans n'importe quelle opération, il existe différents types de données générées. Il existe des données générées du côté opérationnel, telles que les tests d'huile et de vibration. Il existe des données générées à partir des réparations, de la maintenance, des réclamations de garantie, des données de la GMAO, ainsi que des conditions météorologiques et des données environnementales.

Toutes ces configurations de données sont très diverses et étaient traditionnellement conservées en silos. Aujourd'hui, nous sommes en mesure de combiner des ensembles de données provenant de plusieurs sources avec des technologies qui aident les opérateurs à prendre des décisions à la minute mieux et mieux informées. La combinaison de plusieurs ensembles de données génère une analyse de Big Data, qui consiste à utiliser différentes sources de données pour créer de nouvelles informations pénétrantes.

L'audit de vos données et l'application de la technologie numérique automatiseront le processus de traduction et d'analyse des données.

Des solutions numériques peuvent ensuite être utilisées pour visualiser l'état de cet actif et des outils de surveillance peuvent être utilisés pour vous aider à vous concentrer sur une vue d'ensemble. Par exemple, la combinaison de l’analyse de données et de l’intelligence artificielle (IA) peut étudier les scénarios «et si» et fournir des informations futures, permettant aux opérateurs de commencer à répondre non seulement à ce qui s’est passé, mais également à ce qui va se passer.

Créer un cadre d'actifs numériques
«Digital Twin» est un terme familier, mais c'est un terme difficile à définir. Par exemple, si vous évaluez 10 projets distincts, chacun avec son propre jumeau numérique, chacun d'entre eux vous donnera une description différente de ce qu'il est, de ce qu'il fait et de ce qu'il offre.

Ce n'est pas nécessairement une mauvaise chose, et en réalité, il n'y aura pas deux projets identiques, en particulier dans la conception et l'exploitation des FPSO où il existe de vastes défis techniques qui nécessitent de nombreuses simulations détaillées de processus, de contrôle, de sécurité et de flux pour maximiser la production. , du sous-marin au déchargement.

Dans un jumeau numérique, les données induites par la physique sont utilisées pour refléter et prédire le statut et la vie de son jumeau physique correspondant. Cela améliore le fonctionnement d'un FPSO en aidant à la fois à visualiser et à prédire les performances de cet actif. Étant donné que le jumeau numérique est conçu pour collecter et traiter en continu des données de fonctionnement provenant de capteurs et d’autres sources de données, il présente une image en constante évolution du statut de vie du FPSO à tout moment.

Bien que vous n'ayez pas besoin de toutes les capacités d'analyse potentielles disponibles aujourd'hui pour prendre en charge un nouveau FPSO qui vient d'être installé, il est avantageux de fournir un nouveau FPSO avec un modèle de condition robuste pour vous permettre de commencer le cycle de vie complet du modèle parallèlement au actif physique. En fin de compte, il permet aux opérateurs de mieux calculer et prévoir la durée de vie restante de leur actif.

L'application de la technologie Digital Twin dans le cadre d'un «Digital Asset Framework» permet d'avoir une source unique de vérité qui peut être partagée avec les parties prenantes, y compris les propriétaires, les opérateurs, les financiers de projet, les assureurs et les régulateurs. Tout le monde peut accéder aux mêmes rapports, données et informations d'une manière qui a du sens grâce à la visualisation des données.

Résultats commerciaux axés sur le numérique
Les solutions numériques appliquées à un FPSO impactent l'ensemble de sa chaîne de valeur, des équipements et stocks à l'efficacité opérationnelle, en passant par l'optimisation des inspections et des activités à bord. Le couplage de ces solutions numériques avec les techniques traditionnelles d'inspection et de planification de la maintenance basées sur les risques a montré une opportunité de retour sur investissement de 10: 1 sur la durée de vie totale des actifs grâce à une planification optimisée des réparations et des inspections.

Au début de la planification des CapEx du projet, les modèles de condition, les outils d'ingestion des données des capteurs, la technologie d'inspection à distance, sont autant d'aspects de ce qui devrait être examiné pour s'assurer qu'un FPSO est à l'épreuve du futur, de sorte que dans 10 ans à partir de maintenant, un opérateur puisse appliquer les dernières techniques d'analyse prédictive pour prévoir la durée de vie restante de ses actifs.

Lorsque les exploitants gèrent une flotte de plusieurs unités offshore, l'utilisation des bons outils numériques et des informations sur les données offre une analyse comparative qui permet de comparer les performances d'une unité offshore par rapport à une autre de la flotte. Cela donne une possibilité supplémentaire d'améliorer les activités de gestion des actifs grâce à une allocation ou une réaffectation efficace des ressources, ce qui se traduit par une planification rationalisée des activités de maintenance de la flotte qui sont ciblées et spécifiques.

Un avenir connecté
La transition des systèmes hérités vers les opérations pilotées par Digital Twin sera progressive, ce qui intégrera naturellement une gamme de solutions numériques pour améliorer la gestion et l'optimisation des actifs.

Les outils numériques qui entrent maintenant sur le marché permettent aux opérateurs d'ingérer, de stocker, de suivre et d'analyser les données de condition d'une manière qui n'était jamais possible auparavant. Ce sont des technologies que nous développons et mettons en œuvre, axées sur trois objectifs principaux; améliorer la fiabilité des actifs, rationaliser le processus de classe sur les opérations offshore et, finalement, soutenir l'amélioration de la rentabilité de l'industrie. Bien entendu, tout cela est ancré dans un cadre de sécurité et de qualité couvrant une solution de bout en bout.

ABS a développé plusieurs innovations pour soutenir la surveillance et la gestion des mesures structurelles, des machines et des conditions nécessaires à la gestion des actifs et à la conformité réglementaire.

ABS Condition Manager fait partie d'une suite de nouveaux services et applications numériques avancés lancés par ABS qui offrent une compréhension sans précédent du statut d'un actif. Visualisation numérique basée sur un compartiment de l'état d'un actif, y compris l'historique d'inspection et de réparation, ainsi que la surveillance des zones critiques à l'aide de données de classe et d'exploitation, l'application ABS Condition Manager est un bon exemple de la façon dont les technologies numériques peuvent donner aux utilisateurs des informations sur la structure santé, impacts des anomalies et opportunités de maintenance. La capacité de Condition Manager à s'intégrer de manière transparente aux systèmes de GMAO embarqués peut entraîner jusqu'à 50% de réduction des efforts de préparation des plans de travail de maintenance annuels.

ABS explore également les applications pratiques des capacités d'inspection activées par l'IA dans des domaines tels que la détection de la corrosion, les performances des machines et la surveillance, jusqu'aux dommages de fatigue accumulés sur les structures en fonction des données spécifiques aux actifs, et même de la planification d'itinéraire métocéan.

Alors que nous continuons d'approfondir une approche basée sur les conditions et finalement prédictive, nous recherchons une IA plus sophistiquée et utilisons des données supplémentaires provenant de capteurs embarqués pour une surveillance avancée de la santé du navire, de la structure de la coque au support d'intégrité tout au long de la vie avec «  live 'aide à la décision d'opération.

Du concept de conception à la construction, aux opérations et à la fin de vie, Class est connecté à l'actif, et les outils numériques et la technologie qui le soutiennent transforment l'avenir des opérations FPSO.

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