A refinação de petróleo e gás está a entrar numa nova era, definida não só pelas flutuações da procura global, pela pressão regulamentar e pelos objectivos de emissões de carbono, mas também pela inteligência operacional necessária para manter activos de refinação complexos com desempenho máximo.
A Administração de Informação sobre Energia dos EUA revelou que a capacidade de refinação global situou-se em aproximadamente 103,5 milhões de barris por dia (mbbl/d) em 2023. Espera-se que a maior parte do crescimento planeado ocorra nas regiões do Médio Oriente e da Ásia-Pacífico, particularmente na China e na Índia. No entanto, espera-se que a capacidade global das refinarias cresça entre 2,6 mb/d e 4,9 mb/d até 2028.
À medida que a capacidade das refinarias aumenta e coincide com a era digital, a manutenção das refinarias torna-se um diferencial estratégico.
Globalmente, as refinarias enfrentam infraestruturas envelhecidas, escassez de mão-de-obra, custos operacionais crescentes e maior vulnerabilidade a paragens não planeadas. Um artigo de 2024 publicado em Jornal Mundial de Pesquisas e Revisões Avançadas Ele observou: “A indústria de manutenção de refinarias de petróleo e gás depende fortemente de uma infraestrutura envelhecida para produzir, transportar e processar hidrocarbonetos”. Ao mesmo tempo, a procura global de produtos petroquímicos, combustíveis para transporte e óleos especiais está a aumentar nos mercados emergentes.
Para se manterem à frente da concorrência, os operadores devem limitar o tempo de inatividade, manter a longevidade dos ativos e garantir a fiabilidade, ao mesmo tempo que cumprem padrões de emissões globais cada vez mais rigorosos. É aqui que se torna necessária a manutenção inteligente de refinarias de petróleo e gás que forneça monitoramento inteligente por meio de análise preditiva, inteligência artificial, robótica e gêmeos digitais, entre outros.
Durante décadas, a manutenção das refinarias dependeu fortemente de inspeções periódicas, monitoramento manual e intervenções programadas. No entanto, as refinarias modernas operam muito além do âmbito destes métodos convencionais. Como o número de refinarias aumentou continuamente nos últimos anos, os sistemas de manutenção modernos tornaram-se mais integrais.
Os ativos estão envelhecendo e os riscos de fracasso estão aumentando
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Muitas refinarias em todo o mundo foram construídas há décadas e agora operam muito além dos períodos originais de projeto, aumentando a probabilidade de deterioração dos equipamentos, corrosão e falhas inesperadas. Só nos EUA, existem 132 refinarias ativas com uma capacidade combinada de refinação de petróleo bruto de cerca de 18,4 milhões de barris/dia, pelo que mesmo pequenas perturbações podem perturbar as cadeias de abastecimento e os mercados.
A metalurgia mais antiga, os sistemas de controle legados e a substituição diferida de capital aumentam a probabilidade de paradas não planejadas. Cada evento pode ter um impacto multimilionário e afetar materialmente o emprego e as bases tributárias locais. Atualizar e passar para regimes baseados em condições é agora essencial para reduzir os riscos e proteger a produtividade.
Lacunas de competências e demografia da força de trabalho
As refinarias e a indústria do petróleo e do gás em geral estão a envelhecer. O sector necessita de pessoal com competências digitais e de supervisão, o que cria uma lacuna de capacidades durante a implantação de sistemas sofisticados de monitorização da situação. Análises recentes da indústria destacam uma crise de talentos à medida que os trabalhadores mais velhos e experientes se aposentam e a indústria tem menos participantes. Um conjunto reduzido de talentos significa que não há trabalhadores suficientes com habilidades em ciência de dados, instrumentação e testes remotos. Esta mudança demográfica resulta em custos laborais mais elevados para as paradas, complica a mão-de-obra de encerramento e aumenta a dependência de prestadores de serviços terceirizados e da automação para preservar o conhecimento institucional e manter operações seguras. Os programas de competências estratégicas e a transferência de conhecimentos são, portanto, críticos.
Padrões mais rígidos de segurança, ambientais e operacionais
Os reguladores de todo o mundo exigem mais emissões nucleares e relatórios de incidentes, e esperam medidas demonstradas de mitigação de riscos, incluindo programas de detecção e reparação de fugas e regimes de manutenção documentados. Nos EUA, o programa de relatórios de GEE da EPA exige relatórios de equivalentes de dióxido de carbono a nível de refinaria e dados relacionados; estes relatórios rigorosos e o relaxamento das expectativas aumentam a carga operacional sobre as refinarias.
Ao mesmo tempo, os reguladores e os mercados recompensam reduções significativas nas fugas, nas explosões e na intensidade energética, pelo que os programas de manutenção modernos que eliminam as fugas, encurtam os tempos de paragem e reduzem as emissões não são apenas medidas de conformidade, mas também diferenciadores estratégicos para os operadores.
A manutenção inteligente combina tecnologias avançadas, análises e automação. Ele transforma o gerenciamento de ativos de uma disciplina reativa em uma disciplina preditiva, em tempo real e orientada por insights.
Análise preditiva e preditiva
Em vez de esperar pela manutenção das interrupções, os operadores das refinarias ficaram mais espertos. Os sistemas de previsão e resumo identificam falhas no equipamento antes que elas ocorram e permitem reparos preventivos para um fluxo de trabalho ininterrupto. Nas refinarias, uma hora de inatividade pode custar até US$ 500.000, tornando a redução do tempo de inatividade não apenas econômica, mas também inovadora. Os modelos preditivos usam assinaturas de vibração, anomalias de tensão, padrões de corrosão e dados históricos de falhas para prever problemas, enquanto as análises recomendam operação, peças sobressalentes e tempo ideais. Esta transição reduz drasticamente o tempo de inatividade de compressores, bombas, unidades de destilação e trocadores de calor.
IIoT e monitoramento em tempo real
A Internet das Coisas Industrial (IIoT) tem comprovado sua utilidade no monitoramento com seus sensores que avaliam vazamentos de temperatura, vibração e corrosão em tempo real. O monitoramento em tempo real está se tornando cada vez mais necessário em unidades de alto risco, como craqueadores catalíticos e sistemas de hidrotratamento. A IIoT também fornece dados de monitoramento contínuo de emissões, facilitando o cumprimento das regras de emissões mais recentes do governo. Muitos operadores estão agora usando dados de sensores de refinarias em plataformas de nuvem para centros de operações centrais, aumentando a consciência situacional em vários locais.
Robótica e drones para inspeção
Robôs e drones estão se tornando essenciais para inspeções mais seguras e rápidas de chaminés de flare, caldeiras, tanques e tubulações, áreas que tradicionalmente exigem andaimes, desligamentos ou entrada em espaços confinados. Por exemplo, a Flyability relata que seu drone Elios reduziu as inspeções de produção, armazenamento e descarga da Texo de 7 a 10 dias por tanque para dois. Em outros lugares, os robôs rastreadores realizam testes não destrutivos de corrosão sob o isolamento, sem removê-lo. Estas ferramentas inteligentes aumentam a eficiência do trabalho, reduzindo os custos operacionais e limitando os riscos na força de trabalho.
Gêmeos digitais para otimização de ativos
As plantas de refinaria podem ser mantidas e avaliadas usando gêmeos digitais. A tecnologia utiliza dados de sensores em tempo real para simular o desempenho, identificar falhas e testar planos de manutenção em solo, melhorar a eficiência energética e reduzir o risco operacional através de uma melhor modelagem de cenários. A empresa de petróleo e gás informou que em seu primeiro ano de uso, suas soluções de gêmeos digitais produziram 30 mil barris adicionais. As refinarias podem explorar sequências de desligamento e acionar alterações de desempenho ou configuração de equipamentos virtualmente antes de fazer ajustes no mundo real, reduzindo os custos de tentativa e erro.
Plataformas colaborativas baseadas em nuvem
As plataformas nativas da nuvem consolidam registros de manutenção, fluxos de trabalho de inspeção, documentação de empreiteiros e alterações de engenharia em redes globais de refinarias. Os sistemas de gerenciamento de manutenção baseados em nuvem oferecem conclusão mais rápida de ordens de serviço e melhoram significativamente a visibilidade entre as equipes, especialmente no gerenciamento de estoque. As plataformas em nuvem também centralizam os relatórios de conformidade, o que é cada vez mais crítico à medida que os reguladores pressionam por divulgações ambientais e de segurança mais frequentes.
As refinarias de petróleo e gás encontram-se num ponto em que a modernização é fundamental para satisfazer a procura crescente de petróleo bruto, ao mesmo tempo que se comprometem com a sustentabilidade. À medida que a indústria enfrenta a volatilidade do mercado, aumentando os requisitos de segurança e aumentando os custos operacionais, é importante reconsiderar a forma como as refinarias abordam a manutenção. A adoção de inteligência artificial, gémeos digitais, sensores IIoT, análise preditiva e robótica é o futuro próximo da indústria – as empresas que adotarem estas tecnologias serão as vencedoras.
Sobre o autor: Aashi Mishra é um Engenheiro eletrônico e Desenvolvedor de conteúdo no Research Nester, trabalhando para simplificar aspectos complexos do mercado em informações abrangentes.
“Por que a manutenção de refinarias modernas está se tornando um diferencial competitivo em petróleo e gás” foi originalmente criado e publicado pela Offshore Technology, uma marca de propriedade da GlobalData.
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