Sesión técnica, sala KM 19, Arquitecturas informáticas para almacenamiento, proceso y...
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ARQUITECTURAS INFORMÁTICAS PARA ALMACENAMIENTO, PROCESO Y ADMINISTRACIÓN DE BASES DE DATOS PARA ADMINISTRACIÓN DE INTEGRIDAD DE DUCTOS
M. C. Gustavo Calzada Orihuela
M. C. Lucía Morales Morales
Dr. Jorge A. Ascencio Gutiérrez
Ing. Rodolfo René Superamo Zaleta,
Dr. Arturo Godoy Simón
Ing. Enrique Rodríguez Betancourt
Ing. José Luis Martínez González,
INTRODUCCIÓN
¿Por qué nos importa evaluar y administrar el
riesgo?
¿Qué es el riesgo en la industria petrolera?
¿Qué es el riesgo?
INTRODUCCIÓN
Se han invertido recursos en desarrollar e implementar metodologías y tecnologías que auxilien de forma eficiente a la toma de decisiones y la prevención de catástrofes que pongan en riesgo a la población, al medio ambiente o a la empresa.
PEMEX promueve la implementación de sistemas informáticos que asistan la prevención de situaciones de riesgo en sus instalaciones y ductos alrededor del país.
INTRODUCCIÓN
El análisis de la información, un proceso complejo y no estandarizado debido a que estos sistemas informáticos varían.
Estructuras Arquitecturas Procedimientos Manejo de datos Resultados
INTEGRIDAD DE DUCTOS
Es un proceso de evaluación con el fin de asegurar, por medio de una metodología definida, que un ducto puede operar de forma eficiente trasportando hidrocarburos de forma segura.
Por lo que se tiene que considerar: Diseño Operación Administración Inspecciones Mantenimiento Procedimientos Factores humanos, ambientales y de entorno
INTEGRIDAD DE DUCTOS
La administración de integridad es un proceso complejo y no existe una única técnica o metodología que permita la evaluación de un ductos.
El Instituto Americano del Petróleo (API) desarrolló un marco que sirve como guía.
Identificación del impacto potencial del ducto
Colecta de datos
Evaluación inicial de Riesgo
Desarrollo de plan de administración de riesgo
Ejecución de plan de inspección y mitigación
Actualización de datos
Re evaluación de integridad
INTEGRIDAD DE DUCTOS
En base a la metodología de Muhlbauer, se describe el proceso de evaluación y la explica los factores involucrados en los algoritmos.
1. Modelado del Riesgo 2. Colecta y
preparación de datos
3. Segmentació
n 4. Evaluación de Riesgo 5.
Administración del Riesgo
INTEGRIDAD DE DUCTOS
Ya sea cualitativa o cuantitativa, el riesgo es calculado en función de: La frecuencia del mecanismo de falla o la
Probabilidad (relativa) de falla (LOF) La Consecuencia de falla (COF)
RiesgoLOF
COF
Amenazas
Impactos
Sistema Informático
Características
IMP (Integrity Management Program)
Sistema de escritorio sobre plataforma Windows.Maneja índices relativos de riesgo.Considera gas, petroquímicos primarios y secundarios y amoniacos.Sólo evalúa ductos terrestres.Evalúa el Riesgo de falla pero no la de confiabilidad.Considera las causas de cada mecanismo de falla.Considera las consecuencias de falla.Proceso de segmentación fija.Permite el ingreso a múltiples usuarios.No tiene implementada la visualización geográfica.Captura de datos ajustada a su algoritmo pero no los administra.No genera reportes.No cumple en su totalidad las normativas actuales para la administración de integridad. Sistema manejador de bases de datos SQL Server 2008
PIRAMID (Pipeline Risk Analysis for Maintenance and Inspection Decisions)
Tiene características de similares al IMPSistema de Escritorio sobre plataforma Windows.Permite un solo usuario.Aunque su función es evaluar la integridad, es más obsoleto, por lo tanto sus procesos y arquitecturas también lo son.Sin embargo, realiza su proceso de segmentación de forma dinámica.Maneja una evaluación cuantitativa.Sólo considera crudo y gas.Evalúa el Riesgo de falla y las consecuenciasNo tiene implementada la visualización geográfica.Captura de datos ajustada a su algoritmo pero no los administra.No genera reportes.No cumple en su totalidad las normativas actuales para la administración de integridad.Sistema manejador de bases de datos Microsoft Access.
ARQUITECTURAS BASES DE DATOS
Las variaciones dependerán de: Estructuras o arquitecturas Metodologías Tecnologías Arquitecturas Informáticas Diseños
Por definición, una base de datos es una estructura computacional que almacena colecciones de datos de interés particular de uno o muchos usuarios, con un objetivo definido.
ARQUITECTURAS BASES DE DATOS
Control centralizado Redundancia reducida Transacciones de datos más eficientes Reglas para la edición de datos Independencia de los datos con las
aplicaciones
¿Qué Base de Datos usar?
¿Relacional?
ARQUITECTURAS BASES DE DATOS
La presentación de los datos depende de las necesidades o requerimientos del usuario.
Flexibilidad
Eficiencia
Accesibilidad
Datos Planos
Datos geográficos
AplicaciónComponentes
espaciales
Atributos
Geodatabase
ARQUITECTURAS BASES DE DATOS
ARQUITECTURAS BASES DE DATOS
De acuerdo ESRI, el uso de base de datos relacionales es el método más usado por su practicidad para administrar y organizar datos geográficos, por lo que es un modelo que brinda la facilidad de vincular los datos planos y geográficos.
PODS (Pipeline Open Data Standard) se caracteriza por ser un modelo relacional, permitiéndole ser flexible para la integración múltiples sistemas.
TOTAL RELIABILITY AND INTEGRITY MANAGEMENT SOLUTIONS (TRIMS)
El proyecto TRIMS es una iniciativa dirigida por Corrosión y Protección Ingeniería S. C., Universidad Autónoma de Campeche y la Universidad Nacional Autónoma de México, con el fin de desarrollar un sistema informático para asistir la evaluación de integridad de ductos de PEMEX.
Para lo cual se implementó una arquitectura bajo las necesidades de una metodología específica.
TRIMS
En este proyecto se propone el desarrollo un modelo de evaluación de riesgo que integre tecnologías del estado de arte combinando técnicas y arquitecturas que faciliten la explotación de datos para la extracción y análisis de información.
Con el objetivo de ofrecer una solución integral para una visualización de los segmentos de ductos en la red de trasporte de hidrocarburos con sus respectivos valores de riesgo de forma semaforizada.
SAP
Geográfica
ReportesInspeccione
s
Captura de Datos
Base de Datos
Procesamiento y
estandarización de datos
Proceso de
Cálculo de
Variables
COF LOF
ROF
Generación de Consultas
ReportesEscenarios
Proceso de graficación
Graficación dinámica
Otras
Proceso de evaluación de integridad de ductos TRIMS
Proceso de Segmentación
del ducto
Proceso de cálculo de valores de riesgo
TRIMS: METODOLOGÍA Y COLECTA DE DATOS El proceso inicial es la colecta de los datos. Esta
información proviene de diferentes fuentes, ya sea de bases de datos existentes o por captura directa de algún operador del ducto.
Antes de que los datos sean insertados y almacenados en la base de datos central de TRIMS, se implementa un proceso de estandarización de datos.
Se insertan en la base de datos central donde se almacenan en una estructura de almacén de datos
TRIMS: METODOLOGÍA Y COLECTA DE DATOS
Ventajas de almacén de datos
Proporciona una herramienta para la toma de decisiones. Facilita la aplicación de técnicas estadísticas de análisis y
modelización para encontrar relaciones ocultas entre los datos del repositorio.
Proporciona la capacidad de aprender de los datos del pasado y de predecir situaciones futuras en diversos escenarios.
Supone una optimización tecnológica y económica en entornos de centro de información, estadística o de generación de informes con retornos de la inversión.
El proyecto integra este conjunto de metodologías a la arquitectura de base de datos y a los procesos de tratamiento de datos con el objetivo de aplicar nuevas tendencias y tecnologías en el almacenamiento y explotación de datos.
TRIMS: SEGMENTACIÓN
La segmentación de un ducto es un proceso clave tanto para la administración de datos, como para la presentación y graficación.
El proceso de segmentación dinámica es un método que permite dividir un tramo de ducto en partes en función de las variaciones de las amenazas y otros factores, ofreciendo mayor precisión y flexibilidad para el análisis de datos.
Cor
rosi
ón e
xter
ior Temperatura
Recubrimiento
PH
Tipo de suelo
Resistividad
Humedad
Radiación Cor
rosi
ón in
terio
r Producto
Recubrimiento
Inhibidor
Limpieza
Terc
eras
par
tes Tráfico
Sabotaje
Frecuencia
Respuesta
Protección Exterior
Seguridad
Celaje
Ope
raci
ón Sobrepresión
Programas de Seguridad
Sistemas de Seguridad
Registros
Materiales
Nivel de Esfuerzos
Clim
a Viento
Heladas
Sismos
Asentamientos
Tipo de Colchón
Inhundaciones
Deslaves
Sismos
SC
C Tipo de Suelo
Temperatura
Presión Cíclica
Recubrimiento
Nivel de Esfuerzos
Dureza
TRIMS: SEGMENTACIÓN
TRIMS: ESTRUCTURA DE LA BASE DE DATOS
Desde la perspectiva de almacén de datos, la ventaja principal de este tipo de base de datos es: El uso de estructuras especializadas que
permiten la consulta y el tratamiento de los datos.
Conservando la atomicidad.Repositorio de Datos
Colección de datos
Orientada al negocio
Integrada Variante en el tiempo
No volátil
TRIMS: ESTRUCTURA DE LA BASE DE DATOS
Básicamente un almacén de datos es una base de datos relacional.
TRIMS: ESTRUCTURA DE LA BASE DE DATOS
Bajo esta arquitectura el cálculo de las amenazas, los elementos que participan permanecen independientes como objetos, pero vinculados por sus relaciones por las que se alimentan las tablas centrales.
TRIMS: ESTRUCTURA DE LA BASE DE DATOS
Este tipo de esquema facilita a repositorio de datos almacenar en una estructura simple, completa y accesible.
Con toda la información histórica almacenada, se pueden incluir otro tipo de procesos que quedarán considerados para trabajos futuros.
Graficación dinámicaDatos
Planos
Geodatabase
Conjunto de datos planos:
variables, cálculos y
resultados.
Conjunto de orientados a
la identificación geográficam
ente.
Repositorio de Datos
TRIMS: ESTRUCTURA DE LA BASE DE DATOS
CONCLUSIONES
PEMEX, como empresa responsable y de clase mundial, tiene un alto interés en implementar metodologías, técnicas y tecnologías para brindar servicios y productos responsablemente y de alta calidad
El proyecto TRIMS, incentivado por esa necesidad dar cumplimiento a la NOM-027-SESH-2010 y estándares más relevantes internacionalmente.
Se propone la utilización de tecnologías de bases de datos que independicen a la organización de sistemas asilados y centralice la información
CONCLUSIONES
TRIMS propone utilizar técnicas, procedimientos y tecnologías usadas en áreas como Ingeniería de Software, Inteligencia de Negocios y Almacenamiento de datos para centralizar los datos de los ductos e instalaciones
PEMEX promueve la modernización tecnológica no sólo en áreas de operación sino también de logística
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