Cichy wróg pod ziemią. Polska technologia wykryje wycieki tam, gdzie nie ma nawet prądu

Niewidoczne zagrożenie pod autostradami i fundamentami

Awarie rur stalowych niosą za sobą ogromne konsekwencje operacyjne i finansowe. Skalę potencjalnych strat obrazuje przypadek podmorskiego gazociągu Balticconnector łączącego Finlandię z Estonią, gdzie koszty naprawy sięgnęły około 40 mln euro.

Z analizy organizacji European Gas Pipeline Incident Data Group, która zrzesza 19 czołowych europejskich operatorów sieci przesyłu gazu, wynika, że w latach 2013–2022 najczęstszą przyczyną uszkodzeń lądowych gazociągów ze stali była:

• korozja – odpowiadająca za 25,7 proc. incydentów,
• ingerencje z zewnątrz – 22,8 proc.,
• ruchy gruntów – 19,3 proc.,
• wady konstrukcyjne – 17,3 proc.

Kluczem do uniknięcia kosztownych napraw jest stała kontrola infrastruktury. Wyzwaniem technicznym pozostawały jednak odcinki zlokalizowane w trudno dostępnych miejscach – na przykład biegnące bezpośrednio pod budynkami czy trasami szybkiego ruchu.

Podwójna metoda pomiaru: akustyka i odkształcenia

Opracowany przez AE System monitoring rurociągów ma modułową strukturę, co ułatwia dopasowanie go do konkretnych potrzeb odbiorcy. Pojedynczy moduł pozwala precyzyjnie ocenić stan odcinka rury na odległość do 100 metrów. Weryfikacja opiera się na równoczesnym badaniu emisji sygnału akustycznego oraz pomiarze odkształceń wzdłużnych, które powstają w stalowych rurach pod wpływem naprężeń.

– Sygnały akustyczne towarzyszące procesom destrukcyjnym, takim jak pęknięcia, nieszczelności czy procesy korozyjne, są pierwszą wskazówką pozwalającą stwierdzić, czy faktycznie doszło do awarii. Analiza odkształceń daje nam z kolei wiedzę na temat zmian naprężeń w konstrukcji rurociągu. Połączenie tych dwóch metod pozwala uzyskać pełny obraz stanu danego fragmentu sieci przesyłowej, co z kolei umożliwia podjęcie decyzji, czy i jakie działania naprawcze należy podjąć – tłumaczy Krzysztof Misztal, prezes zarządu AE System sp. z o.o.

Praca na baterii i prosta skala zamiast sztabu inżynierów

W odróżnieniu od klasycznych systemów monitorowania, które potrzebują ciągłego dostępu do energii elektrycznej i nieustannego przesyłu danych, urządzenie polskiej firmy działa w oparciu o okresową akwizycję informacji. Sprzęt włącza się na czas zaplanowanego testu lub uruchamia automatycznie w momencie, gdy naprężenia w rurze przekroczą określony, bezpieczny limit.

Dzięki bardzo niskiemu zużyciu prądu układ może być zasilany bateryjnie, co rozwiązuje problem instalacji modułów w odległych miejscach pozbawionych sieci energetycznej.

Uproszczono również kwestię analizy danych. Wdrożone w systemie algorytmy same przetwarzają informacje i prezentują je w trzystopniowej skali:

1. stan bezpieczny,
2. stan ostrzegawczy,
3. stan alarmowy.

Taki schemat sprawia, że do obsługi aparatury wystarczy pracownik po krótkim przeszkoleniu. Brak wymogu angażowania wyspecjalizowanych inżynierów do analizy wykresów bezpośrednio obniża bieżące koszty eksploatacji sieci.

– Naszym celem było stworzenie rozwiązania, które pozwoli zadbać o bezpieczeństwo instalacji, będzie proste w obsłudze i nie będzie generowało dużych kosztów. Feedback, jaki uzyskaliśmy od naszych pierwszych klientów, wskazuje, że udało się nam osiągnąć ten cel. Wiemy, że już teraz oszczędności niektórych firm z tytułu właściwie zaplanowanych renowacji sięgają kilkudziesięciu tysięcy złotych. Najważniejsze jednak jest to, że monitoring sieci wzmacnia bezpieczeństwo poprzez zmniejszenie ryzyka wystąpienia nagłej awarii – tłumaczy Krzysztof Misztal, AE System.

Rozwój ze wsparciem PARP i Funduszy Europejskich

Rynkowy start nowej technologii był możliwy dzięki programom wsparcia. Spółka skorzystała m.in. z projektu „Start w Podkarpackim”, realizowanego w ramach programu Fundusze Europejskie dla Polski Wschodniej (FEPW). Pozwoliło to skonstruować pierwszą wersję aparatury i przeprowadzić testy w warunkach zbliżonych do rzeczywistych.

Z kolei udział w programie „Platformy startowe dla nowych pomysłów, Komponent IIa – Wsparcie rozwoju działalności gospodarczej startupu”, koordynowanym przez Polską Agencję Rozwoju Przedsiębiorczości (PARP) i współfinansowanym z FEPW, dał środki na rozwój elektroniki, udoskonalenie algorytmów analitycznych oraz redukcję fizycznych rozmiarów całego urządzenia.

– Dla małej firmy wsparcie w postaci dofinansowania prac rozwojowych czy możliwości przetestowania danego projektu w realnych warunkach jest szczególnie ważne. Wiele startupów dysponuje ciekawymi pomysłami, ale nie zawsze udaje im się je zrealizować ze względu na brak odpowiednich funduszy. W naszym przypadku pomoc ze strony PARP oraz finansowanie ze środków europejskich były niezwykle pomocne i w znacznym stopniu przyczyniły się do skutecznego wdrożenia projektu na rynek – wskazuje Krzysztof Misztal, AE System.