PipeWay Engenharia, Brazil

Dù bạn ở đâu, rất có thể một khía cạnh quan trọng trong cộng đồng của bạn đang hoạt động trơn tru và không bị chú ý ngay dưới chân bạn. Thế giới ngầm này chứa các đường cấp nước và cống rãnh, cáp điện thoại, đường dây điện và kết nối Internet giúp nhiều cộng đồng trên thế giới hoạt động trơn tru và có thể đóng một vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế.

Để duy trì hoạt động này cần năng lượng, phần lớn trong số đó có ở dạng dầu, khí tự nhiên, propan, dầu mỏ và các nguyên liệu thô khác. Đường ống là một phương tiện hiệu quả, tiết kiệm chi phí để vận chuyển các vật liệu này qua các cánh đồng, núi, sa mạc, đại dương và biên giới quốc tế.

Người ta ước tính rằng chiều dài trên toàn thế giới của tất cả các đường ống là khoảng 4 triệu km (km), và khi sự phát triển kinh tế tăng lên thì nhu cầu về nhiều đường ống hơn cũng tăng theo. Năm 2013, hơn 24.000 km đường ống mới đã được lắp đặt, với kế hoạch xây dựng thêm hơn 145.000 km vào năm 2018. Với rất nhiều đường ống, việc đảm bảo an toàn cho chúng là một nhiệm vụ cực kỳ quan trọng.

Trên toàn thế giới có ít hơn 50 tổ chức có khả năng thực hiện kiểm tra và bảo dưỡng đường ống để ngăn ngừa rò rỉ, ăn mòn và đảm bảo an toàn. Một trong số đó là PipeWay Engenharia (PipeWay), một doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME) của Cộng hòa Liên bang Brazil (Brazil) chuyên sản xuất các sản phẩm kiểm tra và bảo trì đường ống.

quan hệ đối tác

PipeWay là kết quả của sự hợp tác được hình thành vào năm 1986 giữa Centro de Pesquisas Leopoldo Américo Miguez de Mello (CENPES), trung tâm nghiên cứu của Petróleo Brasileiro SA (Petrobras), một công ty năng lượng đa quốc gia lớn nhất ở Nam Mỹ, và Centro de Estudos em Telecomunicações (CETUC) của Đại học Công giáo Rio de Janeiro (PUC-Rio).

Sau khi phát triển các công nghệ kiểm tra nội tuyến (ILI) cho các đường ống, CENPES đã tiếp cận CETUC để xem liệu họ có thể hợp tác với nhau hay không và dựa trên công nghệ được phát triển nội bộ của CENPES để phát triển một thiết bị mới giúp cải thiện việc làm sạch, kiểm tra và bảo trì đường ống. hàng chục nghìn km đường ống chạy khắp Brazil. Đặc biệt, thiết bị truyền thống có thể bỏ sót một số khu vực nhất định khi kiểm tra và làm sạch đường ống, do đó làm giảm hiệu quả và có thể gây ra rủi ro về an toàn.

Đảm bảo một văn phòng nhỏ tại Vườn ươm Công nghệ Genesis của PUC-Rio, các kỹ sư từ CENPES và CETUC đã đồng ý hợp tác với mục đích phát triển một công nghệ mới có khả năng kiểm tra, làm sạch và sửa chữa đường ống bằng các thiết bị và cảm biến điện từ.

Nghiên cứu và phát triển

Khi một đoạn đường ống cần được sửa chữa, kiểm tra hoặc bảo dưỡng, một thiết bị gọi là “lợn” được sử dụng. Được đặt tên theo âm thanh mà các thiết bị đầu tiên tạo ra – như tiếng kêu của lợn (con vật) – khi chúng di chuyển qua các đường ống ban đầu hơn một thế kỷ trước, các thiết bị dành cho lợn được chia thành hai loại: tiện ích và ILI. Lợn tiện ích làm sạch, tách hoặc loại bỏ nước khỏi đường ống, trong khi lợn ILI cung cấp thông tin về tình trạng của đường ống cũng như mức độ và vị trí của bất kỳ vấn đề nào. Kể từ khi chúng được phát triển, “pigging đường ống” đề cập đến việc sử dụng các thiết bị như vậy trong đường ống và pig hoặc “sản phẩm lợn” đề cập đến chính các thiết bị và bất kỳ phụ kiện cần thiết nào.

Một trong những phương pháp ILI được sử dụng phổ biến nhất là rò rỉ từ thông (MFL), sử dụng nam châm mạnh để từ hóa (tạo ra từ thông) thành đường ống. Các cảm biến trên ILI phát hiện các vấn đề trong thành đường ống – chẳng hạn như ăn mòn hoặc thiếu các mảnh của thành – thông qua “rò rỉ” trong từ trường. Ví dụ: một phần của đường ống có thể bị lõm do ăn mòn, từ trường ILI sẽ xâm nhập hoặc “rò rỉ” vào. Dữ liệu về rò rỉ được chuyển tiếp đến thiết bị bên ngoài, thiết bị này sẽ ánh xạ vị trí chính xác của sự cố.

Mặc dù hiệu quả của chúng, thiết bị ILI dựa trên MFL có những hạn chế trong việc phát hiện tất cả các khu vực nghi ngờ và kích thước thực của các khu vực này do sự khác biệt về đặc điểm đường ống và độ dày thành. Do đó, có những trường hợp khi lợn ILI dựa trên MFL không chuyển tiếp bản đồ chính xác của thành đường ống.

Trong trường hợp như vậy, các khu vực cần chú ý của thành ống dẫn có thể bị bỏ sót, điều này có thể dẫn đến thiệt hại về môi trường do vật liệu bị rò rỉ. Ngoài ra, nếu kết quả đọc tường đường ống không chính xác thu được bằng cách sử dụng lợn dựa trên MFL, thì cần phải có thêm thời gian, thiết bị và thời gian ngừng hoạt động tiềm ẩn của đường ống để bảo mật dữ liệu thích hợp. Do đó, công ty vận hành đường ống có thể phải chịu thêm chi phí và người tiêu dùng cuối cùng cũng có thể bị ảnh hưởng do việc cung cấp nguyên vật liệu như nhiên liệu hoặc khí tự nhiên bị chậm trễ hoặc giảm sút. Để giải quyết những vấn đề này, CENPES và CETUC đã bắt tay vào nghiên cứu và phát triển (R&D) thiết bị chăn nuôi lợn mới hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

Thành công R&D sớm nhất của hai tổ chức, đã được cấp bằng sáng chế và dẫn đến những đổi mới hơn nữa, là một thiết bị mới có thể được gắn vào một MFL ILI cụ thể hoặc được sử dụng sau đó. Được gọi là Nhím do vẻ ngoài của nó, nó bù đắp cho mọi thiếu sót về độ chính xác của thiết bị MFL ILI. Điều này được tiếp nối với sự phát triển của MFL ILI nâng cao sử dụng nam châm boron sắt neodymium đất hiếm để cung cấp năng lượng cho bộ từ hóa. Làm như vậy cung cấp loại nam châm mạnh nhất có sẵn trong MFL ILI và có độ chính xác cao trong việc phát hiện độ dày đường ống và kích thước rò rỉ.

Tuy nhiên, nhiều đường ống không thể chứa thiết bị lợn, chẳng hạn như những đường ống được sử dụng trong các nhà máy hóa chất, một số nhà máy lọc dầu và những đường ống ở cầu tàu. Do không thể kiểm tra bên trong các đường ống này nên chúng có nguy cơ hình thành rò rỉ cao hơn. Để giải quyết vấn đề này, PipeWay đã phát triển một công cụ kiểm tra bên ngoài dựa trên công nghệ MFL. Được gọi là Pig Kiểm tra Hình học (GIP), đây là một giải pháp tiết kiệm chi phí để có thể định vị chính xác các khuyết tật bên trong hoặc giữa các bức tường mà các công cụ ILI có thể phát hiện được mà không cần tháo các đoạn ống. Một cải tiến liên quan là Caliper, nó di chuyển qua một đường ống để kiểm tra hình học của nó, định vị các biến dạng và đánh giá tính toàn vẹn tổng thể của nó.

Sự phát minh

Porcupine là phát minh lớn đầu tiên xuất phát từ sự hợp tác giữa CENPES và CETUC, và nó đã dẫn đến việc thành lập công ty PipeWay vào năm 1998. Thiết bị này sử dụng các cảm biến dịch chuyển dựa trên từ tính để đo vị trí của bức tường so với tâm của thiết bị, ghi lại chính xác cả sự mất mát vật liệu trong thành ống và cặn lắng trong đường ống như sáp. Các cảm biến này, nhô ra từ trung tâm của thiết bị trông giống như một con nhím, được hiệu chỉnh riêng và có độ nhạy cao, phát hiện những thay đổi dù là nhỏ nhất trên tường đường ống. Hơn nữa, Porcupine sử dụng các thuật toán tinh vi để bù đắp cho bất kỳ sự thay đổi độ dày thành nào, do đó cung cấp khả năng phát hiện khuyết tật có độ phân giải cao và định cỡ các thay đổi nhỏ và lớn. Thêm vao Đoa,

bằng sáng chế

Nhận thức được tầm quan trọng của phát minh của mình, các nhà nghiên cứu tại CENPES và CETUC, do ông Jose Augusto Pereira da Silva dẫn đầu, đã quyết định rằng việc sử dụng hệ thống sở hữu trí tuệ (IP) là điều cần thiết cho việc sử dụng công nghệ trong tương lai. Ngay sau khi Porcupine được phát triển, các đối tác nghiên cứu đã đăng ký bằng sáng chế cho nó với Viện Sở hữu Công nghiệp Quốc gia của Bộ Phát triển, Công nghiệp và Ngoại thương Brazil. Bằng sáng chế cho phép CENPES và CETUC hình thành một kế hoạch thông qua đó công nghệ được cấp phép cho PipeWay để thương mại hóa và phát triển các sản phẩm và dịch vụ mới. Để mắt đến việc mở rộng quốc tế, công ty cũng đã bảo đảm bằng sáng chế ở các quốc gia khác như Hợp chủng quốc Hoa Kỳ (Hoa Kỳ). Với bằng sáng chế trong tay,

Chuyển giao công nghệ & bí mật thương mại

Sau khi thành lập PipeWay, chuyển giao công nghệ đã cho phép SME nhanh chóng phát triển và trở thành công ty hàng đầu ở Nam Mỹ cung cấp thiết bị và dịch vụ cho lợn. Petrobras, CENPES, CETUC và PUC-Rio là chủ sở hữu của các bằng sáng chế và bí mật thương mại giúp cho sự đổi mới của Porcupine trở nên khả thi. Để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thương mại hóa, Petrobras đã chuyển giao công nghệ và bí mật thương mại cần thiết để phát triển thiết bị heo Caliper và MFL cho nhóm R&D ban đầu của CENPES/CETUC (và sau đó là PipeWay, sau khi công ty được thành lập), mà họ đã sử dụng để đổi mới Porcupine và đường ống dẫn công nghệ quét. Đổi lại, PipeWay trả tiền bản quyền cho Petrobras và PUC-Rio để sử dụng bằng sáng chế cho công nghệ này, cho phép SME tiếp tục phát triển và thương mại hóa sản phẩm.

thương mại hóa

Với hơn 20.000 km đường ống ở Brazil, nhu cầu về thiết bị chăn nuôi lợn và các dịch vụ liên quan ở nước này rất lớn. Ngay sau khi thành lập, PipeWay đã thương mại hóa thiết bị của mình trong nước, đảm bảo hợp đồng đầu tiên của SME với Petrobras vào năm 1999 để sử dụng các sản phẩm MFL ILI và Porcupine của họ để kiểm tra đường ống dẫn khí đốt giữa các thành phố Paulinia và Porto Alegre. Hợp đồng ban đầu này đã thành công và tin đồn sớm lan rộng ở Brazil về một giải pháp thay thế trong nước hiệu quả về chi phí so với các công ty quốc tế tốn kém hơn. Đến năm 2014, PipeWay đã thương mại hóa bốn sản phẩm chính: thiết bị MFL ILI, Porcupine, thiết bị GIP để kiểm tra bên ngoài và thiết bị Caliper để kiểm tra hình học. Ngoài các thiết bị chính, công ty còn cung cấp các phụ kiện cần thiết hoặc phục vụ để tăng cường kiểm tra và làm sạch đường ống.

Là người bạn đồng hành với các sản phẩm của SME, PipeWay cũng thương mại hóa phần mềm quản lý dữ liệu PipeScan cho phép phân phối, thao tác và giải thích dữ liệu. Công ty cũng cung cấp cho khách hàng của mình các báo cáo tiêu chuẩn hoặc tùy chỉnh về dữ liệu này, hiển thị trực quan và chính xác bất kỳ điểm bất thường nào được tìm thấy trong các đường ống được kiểm tra. Trong nỗ lực tạo sự khác biệt, SME cũng cung cấp các sản phẩm và dịch vụ bổ sung như sơn phủ và cách nhiệt cho đường ống. Sự khác biệt hóa sản phẩm thành công đã cho phép công ty làm việc với khách hàng của mình và phát triển các sản phẩm và dịch vụ chuyên biệt cho các nhu cầu riêng biệt của họ cả trong nước và quốc tế.

Môi trường

Sự phát triển của các thiết bị MFL ILI và Porcupine mang lại những lợi ích đáng kể về môi trường. Mặc dù các đường ống đóng một vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế và cuộc sống hàng ngày của một bộ phận lớn dân số trên toàn thế giới, nhưng nếu chúng không được bảo trì hiệu quả, chúng có thể gây hại cho môi trường. Một rò rỉ không được chú ý có thể làm hỏng các hệ sinh thái mỏng manh như rừng nhiệt đới, sa mạc và sông, biển và đại dương trên thế giới. Rò rỉ đường ống trong khu dân cư cũng có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe, trong trường hợp rò rỉ lan sang nguồn cung cấp nước hoặc làm ô nhiễm nguồn thực phẩm. Bằng cách phát triển và thương mại hóa các thiết bị có sẵn tại địa phương, tiết kiệm chi phí, đảm bảo kiểm tra và bảo trì chính xác các đường ống, công nghệ PipeWay có thể phục vụ để làm cho môi trường an toàn hơn và sạch hơn cho tất cả những người dựa vào nó để tồn tại.

kết quả kinh doanh

Chỉ một vài năm ngắn ngủi sau sự phát triển của Porcupine và các thiết bị chăn nuôi lợn khác, PipeWay đã trở thành một trong những doanh nghiệp vừa và nhỏ nổi tiếng nhất của Brazil trong ngành. Từ năm 1999 đến 2007, công ty đã sử dụng các sản phẩm và dịch vụ của mình để hoàn thành 270 cuộc kiểm tra trên 15.000 km đường ống. Thành công này nhanh chóng đưa công ty trở thành nhà cung cấp thiết bị và dịch vụ chăn nuôi lợn lớn nhất trong khu vực, và đến năm 2010 đã mở rộng sang các thị trường Nam Mỹ khác như Chile, Argentina, Mexico và Uruguay, và cả các thị trường Bắc Mỹ như Hoa Kỳ . Hơn nữa, công ty đã giành được nhiều giải thưởng, với ông Pereira da Silva, Giám đốc điều hành của PipeWay, đã giành được Giải thưởng Enrst & Doanh nhân trẻ của năm vào năm 2003. Kể từ khi thành lập, công ty đã có lượng khách hàng tăng hơn 260% và tuyển dụng gần 100 người.

Đường ống vào sự đổi mới

Phục vụ như một luồng sinh khí cho các cộng đồng lớn và nhỏ, các đường ống hầu như không được chú ý nhưng rất quan trọng đối với sự phát triển kinh tế và thịnh vượng. Đi qua các đại dương, rừng, sa mạc và thành phố, việc bảo trì các đường ống này là điều cần thiết cho sự thịnh vượng của môi trường Trái đất cũng như các loài thực vật, động vật và con người sinh sống trên đó. Bằng cách phát triển và thương mại hóa một phát minh độc đáo thông qua chuyển giao công nghệ và bảo vệ nó bằng hệ thống sở hữu trí tuệ, PipeWay không chỉ trở thành một doanh nghiệp vừa và nhỏ thành công mà còn đảm bảo rằng các cộng đồng tiếp tục phát triển nhờ khả năng tiếp cận năng lượng ổn định và hàng nghìn km đường ống dẫn vẫn an toàn và tiếp tục đi phần lớn không được chú ý.

Nguồn: WIPO