ARQUITECTURAS INFORMÁTICAS PARA ALMACENAMIENTO, PROCESO Y ADMINISTRACIÓN DE BASES DE DATOS
PARA ADMINISTRACIÓN DE INTEGRIDAD DE DUCTOS M. C. Gustavo Calzada Orihuela
Ing. Rodolfo René Superamo Zaleta,
gustavocalzada@gmail.com
rene@corrosionyproteccion.com
M. C. Lucía Morales Morales
Dr. Arturo Godoy Simón
cialu5040@gmail.com
arturogodoy@corrosionyproteccion.com
Dr. Jorge A. Ascencio Gutiérrez
Ing. Enrique Rodríguez Betancourt
ascencio@fis.unam.mx
enrique.rodriguezb@pemex.com Ing. José Luis Martínez González, jose.luis.martinezgo@pemex.com
INTRODUCCIÓN ¿Qué es el riesgo? ¿Por qué nos importa evaluar y administrar el riesgo? ¿Qué es el riesgo en la industria petrolera?
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. Segmentación
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)
Riesgo
LOF
Amenazas
COF
Impactos
Sistema Informático IMP (Integrity Management Program)
PIRAMID (Pipeline Risk Analysis for Maintenance and Inspection Decisions)
Características 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 Tiene características de similares al IMP Sistema 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 consecuencias 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 Microsoft Access.
ARQUITECTURAS BASES DE DATOS 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. Las variaciones dependerán de: Estructuras o arquitecturas Metodologías Tecnologías Arquitecturas Informáticas Diseños
ARQUITECTURAS BASES DE DATOS
¿Qué Base de Datos usar? Control
¿Relacional?
centralizado Redundancia reducida Transacciones de datos más eficientes Reglas para la edición de datos Independencia de los datos con las aplicaciones
ARQUITECTURAS BASES DE DATOS
La presentación de los datos depende de las necesidades o requerimientos del usuario.
Flexibilidad
Accesibilidad
Eficiencia Datos geográficos
Datos Planos
ARQUITECTURAS BASES DE DATOS Geodatabase
Aplicaci贸n
Atributos Componentes espaciales
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 Otra s
Geográfica
Procesamiento y estandarización de datos
Reportes Inspecciones
Captura de Datos
Proceso de Cálculo de Variables
Proceso de cálculo de valores de riesgo
COF
LOF ROF
Proceso de evaluación de integridad de ductos TRIMS Proceso de Segmentación del ducto
Graficación dinámica
Base de Datos Generación de Consultas Reportes Escenarios
Proceso de graficación
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.
Viento Heladas Sismos Asentamientos Tipo de Colchón Inhundaciones Deslaves Sismos
SCC
Sobrepresión Programas de Seguridad Sistemas de Seguridad Registros Materiales Nivel de Esfuerzos
Clima
Tráfico Sabotaje Frecuencia Respuesta Protección Exterior Seguridad Celaje
Operación
Producto Recubrimiento Inhibidor Limpieza
Terceras partes
Temperatura Recubrimiento PH Tipo de suelo Resistividad Humedad Radiación
Corrosión interior
Corrosión exterior
TRIMS: SEGMENTACIÓN
Tipo de Suelo Temperatura Presión Cíclica Recubrimiento Nivel de Esfuerzos Dureza
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 cĂĄlculo 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.
TRIMS: ESTRUCTURA DE LA BASE DE DATOS Conjunto de datos planos: variables, cรกlculos y resultados.
Conjunto de orientados a la identificaciรณn geogrรกficamen te.
Repositorio de Datos Datos Planos
Geodatab ase
Graficaciรณn dinรกmica
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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