La dispersione di liquidi nelle reti è un problema, non solo italiano, che ha delle ripercussioni economiche e ambientali. Una soluzione l’ha sviluppata Eni, con la tecnologia proprietaria denominata  e-vpms® (Eni Vibroacoustic Pipeline Monitoring System), dedicata proprio al monitoraggio delle condotte per il trasporto dei liquidi e volta a tutelarne in modo ottimale l’integrità.

Un terzo dell’acqua viene persa prima di arrivare a destinazione

Per capire l’importanza della questione, si pensi che al mondo ci sono oltre 3 milioni di chilometri di condutture per il trasporto di fluidi (acqua o idrocarburi) e di queste condutture circa l’80% ha 30 o più anni di vita. Si capisce bene la vastità del problema e le possibili criticità che ne derivano.

Per quanto riguarda l’acqua, dati alla mano, la situazione della rete idrica nazionale è molto preoccupante. Secondo l’ultimo rapporto Istat sull’acqua, nel 2020, nelle città capoluogo d’Italia, si sono persi 41 metri cubi di acqua al giorno (44 nel 2018) per ogni chilometro di rete, ovvero poco più di un terzo del totale. Il rapporto certifica quindi una realtà da tempo tristemente nota, vale a dire che non tutta l’acqua immessa viene effettivamente erogata agli utenti. Nel 2020 sono infatti andati dispersi 0,9 miliardi di metri cubi, pari appunto al 36,2% dell’acqua immessa in rete (37,3% nel 2018).

Le cause di queste perdite sono in parte “fisiologiche” e presenti in tutte le infrastrutture idriche, legate alla suddetta vetustà degli impianti, soprattutto in alcune aree del Paese, e in parte dovute a fattori amministrativi, errori di misura dei contatori e allacci abusivi, per una quota che si stima pari al 3% delle perdite. In più di un capoluogo su tre si registrano perdite totali superiori al 45%. Le perdite totali di rete hanno importanti ripercussioni ambientali, sociali ed economiche, aggravando gli episodi di scarsità idrica sempre più frequenti.

Un problema non solamente economico

La dispersione di fluidi dalle reti di trasporto e da quelle di distribuzione è un problema annoso, con costi di manutenzione e riparazione molto elevati per i gestori. Inoltre c’è il rischio di interruzioni del servizio prolungate fino a quando non vengono eseguiti gli interventi. Senza considerare, nel caso degli idrocarburi, il possibile impatto negativo sull’ambiente. Questo sottolinea l’importanza di prestare attenzione alle reti, che rappresentano gli ultimi elementi non “smart” nel panorama industriale odierno. Per evitare problemi e per migliorare l’efficienza complessiva di queste fondamentali infrastrutture, è necessario proteggere adeguatamente le condotte, implementando misure di sicurezza adeguate e sistemi che consentano un monitoraggio attento e costante, in modo da intervenire tempestivamente o, se possibile, anche anticipare eventuali criticità. Rilevare le perdite in modo tempestivo ed efficace è quindi cruciale per minimizzare gli sprechi e prevenire danni alle infrastrutture. I metodi tradizionali di intervento prevedono l’ispezione diretta e manuale delle condotte, procedure che generalmente richiedono molto tempo e possono dimostrarsi non del tutto efficaci, considerata l’estensione delle reti da ispezionare. Tuttavia, con l’avanzamento tecnologico, i sistemi automatizzati per la prevenzione e la rilevazione delle perdite stanno diventando sempre più diffusi.

La tecnologia e-vpms® per il monitoraggio delle condotte

Un interessante esempio in tal senso è proprio quello della tecnologia proprietaria e-vpms® di Eni, che è stata inizialmente sviluppata per il rilevamento e la localizzazione di perdite in linee di trasporto di prodotti petroliferi e di acqua di reiniezione pozzi, ma le cui potenzialità sono tali da renderla utilizzabile anche in altri ambiti.

Tali potenzialità sono state fin da subito recepite dai ricercatori di Eni, che hanno reso tale tecnologia applicabile con successo alle reti di trasporto e di distribuzione dell’acqua, che si possono quindi avvalere dei sensori vibro-acustici e-vpms®.

Attraverso tali sensori, il sistema di monitoraggio rileva onde vibro-acustiche causate da urti accidentali sulle condotte, variazioni di flusso, perdite,  ma anche eventi esterni come tentativi di effrazione, in modo da ottimizzare l’efficienza del trasporto.

e-vpms® è dotato di stazioni di acquisizione dati altamente sensibili che consentono interventi rapidi e localizzati. Installato su diverse linee di trasporto di fluidi in Italia e all’estero, il sistema ha permesso di ridurre significativamente, ad esempio, gli atti effrattivi e di eseguire manutenzioni preventive mirate, assicurando operazioni sicure e affidabili.

In particolare, per il monitoraggio di condotte ad acqua il sistema e-vpms® mette a disposizione quattro tecnologie di rilevamento perdite capaci di lavorare in autonomia o in modo integrato:

• e-vpms® waveleak^©, capace di rilevare rapidi transitori acustici dovuti a formazione di punti di perdita o impatti sulla tubatura con errori di localizzazione di circa 25m e interdistanza tra sensori di decine di chilometri;
• e-vpms® massleak^©, per il rilevamento di perdite con tecniche di bilanciamento di massa compensato grazie all’integrazione con misuratori di portata;
• e-vpms® noiseleak^©, capace di rilevare e localizzare microperdite causate da corrosione;
• e-vpms® smartleak™, che integra, con tecniche di intelligenza artificiale, sensori vibroacustici e di portata per il rilevamento di microperdite e anomalie del regime di flusso.

Inoltre, il sistema e-vpms® presenta altre caratteristiche che lo rendono una valida opzione per la rilevazione delle perdite nelle tubazioni dell’acqua. Ad esempio, può essere integrato con altre tecnologie di monitoraggio, come i sistemi SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), sistemi telemetrici o di controllo industriale, per fornire un quadro completo e integrato della tubazione.

La tecnologia e-vpms® rappresenta un’eccellenza mondiale al servizio della transizione energetica;  la sua gestione e il suo sviluppo sono affidati a Enivibes (76% Eni, 16% Aresys e 8% Solgeo), la prima venture costituita nell’ambito delle attività di Eniverse, il Corporate Venture Builder di Eni.

La creazione di Enivibes costituisce un importante progresso nel raggiungimento dell’ambizioso obiettivo di Eniverse di lanciare 5 nuove startup entro il 2025, utilizzando il patrimonio di tecnologie, competenze e asset di Eni e del suo ecosistema di innovazione.

Un accordo per la distribuzione a livello globale

Eni, tramite la sua controllata Enivibes, e SLB, azienda tecnologica quotata al NYSE, hanno siglato a luglio scorso un accordo di licenza per la distribuzione a livello globale della tecnologia evpms® (Eni Vibroacoustic Pipeline Monitoring System). Enivibes amplierà la diffusione sul mercato della tecnologia proprietaria grazie alle competenze digitali di SLB e alla sua presenza in più di 100 paesi. La licenza prevede l’installazione di e-vpms® su pipeline per il trasporto di idrocarburi liquidi e acque di produzione e permette di rilevare perdite dovute ad eventi esterni, come tentativi di effrazione o urti accidentali, a effetti di corrosione e a movimenti del terreno causati da scosse sismiche o eventi franosi. Con questo accordo e-vpms® si aggiunge al portfolio Midstream Production Systems di SLB, per il monitoraggio di pipeline onshore e offshore, nuove e preesistenti. La tecnologa permetterà agli operatori di ricevere informazioni precise ed affidabili per eseguire interventi tempestivi e localizzati, rispondendo soprattutto alle istanze di natura ambientale.