Sistema di gestione integrata della Misura del Gas nell ottica della liberalizzazione del mercato

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1 ENERSIS 2004 Torna al programma Enersis 2004 Sistema di gestione integrata della Misura del Gas nell ottica della liberalizzazione del mercato Alfredo Biancardi - Eni div. E&P Stefano Boschi - Eni div. E&P Renato Consonni - TTC Renato Milanesi - TTC Milano, 01/04/2004

2 ENERSIS Contesto Liberalizzazione del mercato Separazione societaria Maggiore enfasi sulle misure Misure in termini energetici Trasparenza della misura

3 ENERSIS Esigenze Operative Misurare il Gas in termini di volumi ed energia. Gestire il Gas in termini di qualità. Misurare in modo bi-direzionale (sia in erogazione che in stoccaggio). Gestire la misura su più linee (multi-lines meter). Gestire l analisi del Gas di più collettori (multistream). Gestire in modo automatico il gas-day. Memorizzare grandi volumi di misure e totalizzazioni. Prelevare in modo automatico campioni di Gas per post-analisi di verifica/contraddittorio. Garantire l inviolabilità e la rintracciabilità dei dati misurati. Gestire le comunicazioni con i sistemi superiori. Mantenere gli elementi primari e strumentazione di misura precedentemente installati.

4 ENERSIS Linee Guida Prodotti e Strumenti di Mercato. Tecnologie innovative che consentano una adeguata accuratezza. Automazione della misura per garantire l uniformità delle procedure di misura. Metodologie di gestione automatica della misura per migliorare la qualità del servizio.

5 ENERSIS Funzionalità Richieste Misurare il Gas in termini di volume ed energia Gestire più di 16 linee di misura Analizzare e gestire di Gas misurato, anche su più collettori, in termini di qualità Gestire la memorizzazione, trasmissione e rintracciabilità dei dati misurati Garantire il collegamento a sistemi superiori quali DCS di Centrale o Sistemi centralizzati per la gestione dei Dati di Produzione.

6 ENERSIS Soluzione Individuata ENI div. E&P non avendo trovato sul mercato un prodotto che interpretasse le esigenze prima descritte ha sviluppato, in collaborazione con TTC, un sistema ad-hoc. EMS Energy Measurement System

7 ENERSIS EMS - Architettura Il quadro di controllo EMS in sala quadri. Monitor 19 Printer Armadio porta-strumenti sulle linee di misura. Cabina di Analisi in campo in cui sono alloggiati gli analizzatori, il sistema di campionamento e le bombole di gas campione e di trasporto. Prese di campionamento sui collettori Strumenti Linea EMS CONFIGURATION Per 16 linee DP Low DP High PT TR PT100 Mouse Keyboard EMS DP H2O 25.2 Q + - T PT Coll Collegamento a DCS - SCADA Altro I/O GC Analizz. H2S

8 ENERSIS EMS Architettura Funzionale Strumenti in campo DP Low DP High PT TR PT100 Modulo di Gestione Comp. Medie Orarie Comp % M08 Barriere a SI Comp % H Grezza DP L DP H P T Modulo validazione ingressi Cut-off Diff DP Parametri per la Correlazione dell Elio Modulo Normalizzazione Correlazione Elio e % M06 e M07 Modulo M01 DP L DP H P T Rampa di scelta DP Calcolo Z ISO AGA 8-92DC Comp % Media Oraria M03 Comp % Media Oraria DP P T Z Modulo Calcolo di Portata ISO Densità Volume Calcolo Energia PCS Modulo di calcolo ISO6976 Modulo M02A M04 M05 DP P T Z Volumi (h/d) Energia PCS, Wobbe, Densità Comp % Media Oraria Parametri di Linea e Base D,d Pressione Bar. Locale Pressione di rif. Temperatura di rif. Viscosità dinamica Esponente Isoentr. Tipo Prese Densità Aria M15 Modulo Archiviazione Modulo Stampe M16 Modulo di Gestione Gas Cromatografo Soglie di Allame Analizzatori Modulo di Gestione Analizatori ppm H2O Calcolo DP H2O Bucachek DP HC, H2S, ppm H2O DP H2O Allarmi Modulo Trend Analizzatori Seriale M10 Gas Cromatografo Dew Point Hydrocarbon % Dew Point Ppm H2O 888 PT Coll M Gestione Sicurezze 888 Rilev. Gas Gestione Multistream Logiche Multistream & Campionamento Gestione Campione M09 Selezione Stream Selezione Campione

9 ENERSIS EMS Funzionalità Calcolo di portata integrata per tutti gli stream del sistema in meno di 1 secondo (funzionalità tipica di un Flow Computer) Calcolo di portata secondo la norma UNI EN ISO Calcolo del fattore Z secondo la norma ISO (AGA8) Calcolo dei valori caratteristici del gas secondo la norma ISO 6976 (densità, Wobbe, PCS, etc) partendo dall analisi fatta dal Cromatografo. Gestione e comunicazione con il Cromatografo modello 8000 BTU/cv Transmitter di ABB Gestione del DewPoint H 2 O Analyzer 3050 OLV della Ametek Gestione del DewPoint HC mod. 241CE della Ametek Gestione del rilevatore di presenza H 2 S mod della ABB Gestione sistema di prelievo campione multistream Gestione delle sicurezze della Cabina di Analisi Gestione delle Stampe e dei Trend delle principali variabili.

10 ENERSIS EMS Tipico di Pagina Video - Overview

11 ENERSIS EMS Tipico di Pagina Video Cabina di Analisi

12 ENERSIS EMS Quadro di Controllo PLC e Schede i I/O Vista Generale Barriere trasmettitori fiscali

13 ENERSIS Linee di Misura Diaframmi e stacchi EMS SINGLE METER RUN CONFIGURATION P RM FTB T PT FTA PI + - TA TI VA FE VB Schema generale della strumentazione installata sulla Linea di Misura Armadi portastrumenti

14 ENERSIS Cabina di Analisi Valvola di blocco ingresso gas Sistema di trattamento gas campione Sistema di prelievo campione Gas Cromatografo Water dewpoint Hydrocarbon Dewpoint H 2 S Analyzer

15 ENERSIS Verifiche Funzionali c/o Laboratorio Misure SNAM RETE GAS Verifica della precisione nell acquisizione degli ingressi da trasmettitori e analizzatori Verifica della corretta gestione del superamento di limiti per tutti gli ingressi Verifica della corretta applicazione dei parametri di validazione Verifica dell attivazione degli allarmi per fuori limite specifica di qualità Verifica dell esattezza delle elaborazioni (calcolo della portata, della correlazione del componente Elio, della normalizzazione dell analisi, del PCS della densità, del dew-point in acqua e dei parametri intermedi: alfa, epsilon, coefficiente di compressibilità).

16 ENERSIS Verifiche Funzionali - 2 Prove della catena di acquisizione Pressione: err.% < 0,3 del valore di f.s. Pressione Differenziale: err.% < 0,3 del valore di f.s. Temperatura: err.% < 0,4 C, Contenuto di acqua: err.% < 0,3 del valore di f.s. Contenuto di H2S: err.% < 0,3 del valore di f.s. Dew Point Idrocarburi: err.% < 0,3 del valore di f.s. Prove di Elaborazione del calcolo della densità, PCS e dell Indice di Wobbe (ISO 6976) del calcolo della portata e dei coefficienti intermedi, alfa ed epsilon, con la norma ISO 5167 (l errore Q% è inferiore a 0,1%) del calcolo della media della composizione oraria del calcolo della media della composizione in caso di mancanza segnale da gascromatografo.

17 ENERSIS Verifiche Funzionali - 3 Prove di Gestione. La prova ha consentito di accertare: la corretta applicazione dei dati di qualità, composizione, densità e PCS, nel calcolo del coefficiente di compressibilità e dell energia la sicurezza ai dati programmati e di configurazione impianto la memorizzazione dei dati ora, giorno e mese la verifica della segnalazione allarme ed evento in caso di anomalia, anche su stampante. Prove di Integrazione controllato il contenuto ed il formato dei report di stampa, ottenuti automaticamente o su richiesta operatore. l errore sulle quantità ricavate da elaborazione ed integrate a fine ora e giorno l errore è inferiore a 0,6%. il totale giorno per volume ed energia corrisponde alla sommatoria dei volumi e dell energia orari. il totale ora, per impianti dove ci sono più linee in funzione, corrisponde alla sommatoria dei volumi orari delle singole linee.

18 ENERSIS EMS Applicazioni N 8 sistemi EMS installati presso STOGIT (Società Stoccaggi Italia del Gruppo ENI) da oltre 2 anni con piena soddisfazione. Questi sistemi sono stati collegati in rete ad un concentratore e tramite questi disponibili al Sistema di Dispacciamento Stoccaggi Italia (Sirione). N 1 sistema EMS installato da marzo 2003 nella Centrale Gas di Rubicone di Eni div. E&P N 14 sistemi in fase di installazione nelle altre Centrali Gas Eni div. E&P In corso fornitura concentratore per Eni div. E&P

19 ENERSIS Criteri di Progettazione Sistemi di Misura Gas Ai fini dell affidabilità in senso lato delle applicazioni è significativa l esistenza di procedure di progettazione standardizzate. Sulla base dell esperienza fatta Eni div. E&P ha standardizzato l approccio alla Misura del Gas ed ha formalizzato i suoi criteri di progettazione. Ha tra l altro standardizzato le architetture dei sistemi di misura, ed in aggiunta a quello esposto in particolare: Un EMS light, per applicazioni più semplici di quelle presentate Un EMMS (Energy Measurement & Management System), per le applicazioni più complesse

20 ENERSIS EMS light Il sistema EMS light mantiene le stesse funzionalità del fratello maggiore ma è ottimizzato per gestire un massimo di 8 linee di misura e un solo cromatografo dando la possibilità di gestire sempre la misura in termini di volumi, energia e qualità. Come per tutta la famiglia di sistemi (EMMS-EMS) l EMS-Light è in grado di interfacciarsi con i diversi elementi di misura primari (venturimetrico, volumetrico, ultrasuoni, massico). Il progetto è ottimizzato per gestire i punti di misura con portate inferiori ai m 3 /h. Idoneo per grossi utilizzatori

21 ENERSIS EMMS Energy Measurement & Management System Il sistema EMMS possiede le stesse funzionalità dell EMS ma le distribuisce su apparecchiature dedicate. L EMMS è ridondato in tutte le sue componenti per garantire la massima disponibilità del sistema di misura. L EMMS è in grado di gestire la dualità della misura di quantità e qualità e garantisce la tracciabilità nel tempo dei dati acquisiti e calcolati. L EMMS è in grado di interfacciarsi con i diversi elementi di misura primari Idoneo per misure superiori a m 3 /h.

22 ENERSIS EMMS Energy Measurement & Management System Misura Fiscale nel Terminale di Ricevimento Gas Libico TCP/IP Server Computer A Monitor 19 Server Computer B Monitor 19 Printer Server Keyboard Mouse Keyboard Mouse Report Printer Alarm Printer DHPLUS PLC-A PLC-B DCS FlowComputer 1A FlowComputer 2A FlowComputer 3A CHA2B CHA2A CHB2B SCADA CHB2A GC 1 CHB1B CHA1B GC 2 CHA1A CHB1A PLC I/O Other I/O 25.2 Q 25.2 Q 25.2 Q FlowComputer 1B FlowComputer 2B FlowComputer 3B T + - Density analyzers + - T DP H2O DP HC PT Coll Analizz. Solforati + - T Multivariable

23 ENERSIS La visione TTC TTC opera come system integrator in prevalenza nel mercato Energia e Oil & Gas La TTC ha collaborato con Eni E&P nella progettazione e realizzazione del sistema di gestione elettronica della misura. L approccio modulare a componenti fa parte della filosofia, perseguita da TTC, di sviluppo di software da poter riutilizzare sul mercato In particolare dalle applicazioni Gas fatte per Eni, TTC ha distillato una proposta, il GEMS, Gas Energy Measurement System, che ne compendia le esperienze GEMS è una soluzione molto competitiva per sistemi per la misura del Gas e in generale per l Energy Management, cioè raccolta, trattamento ed erogazione dei dati

24 ENERSIS Conclusioni Il sistema EMS ha risposto pienamente alle esigenze di misura di Eni E&P e STOGIT Le prove effettuate nel laboratorio SNAM di Credera hanno evidenziato ottime performance e le misure effettuate con EMS sono codificate nei Manuali Operativi di Eni E&P e STOGIT che regolano i rapporti commerciali con Snam Rete Gas Il sistema EMS è risultato facilmente scalabile verso l alto EMMS e verso il basso EMS Light

25 ENERSIS 2004 Torna al programma ENERSIS 2004 Sistema di gestione integrata della Misura del Gas nell ottica della liberalizzazione del mercato Alfredo Biancardi - Stefano Boschi Eni div. - E&P alfredo.biancardi@agip.it stefano.boschi@agip.it Renato Consonni - Renato Milanesi TTC renato.consonni@ttc-mi.it renato.milanesi@ttc-mi.it FINE e grazie dell attenzione