National Innovation Awards Winners

ผลงานที่ได้รับรางวัลนวัตกรรมแห่งชาติ

Back
National Innovation Award 2018

รางวัลรองชนะเลิศอันดับ 2 ด้านเศรษฐกิจ ประจำปี 2018

โครงการนวัตกรรม
Integrated Pipeline Maintenance and Monitoring System (iPMMS)
ผู้เสนอผลงาน
Nirod Akarapanjavit
บริษัท ปตท. จำกัด(มหาชน)
ความเป็นนวัตกรรม

บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) (ปตท.) โดยสายงานระบบท่อส่งก๊าซธรรมชาติมีภารกิจในการบริหารจัดการการขนส่งก๊าซธรรมชาติทางท่อทั้งบนบกและในทะเลรวมระยะทางกว่า 4,000 กิโลเมตร ซึ่งเป็นโครงข่ายหลักในการส่งก๊าซธรรมชาติจากแหล่งผลิตไปใช้ในการผลิตไฟฟ้า ใช้เป็นพลังงานในภาคอุตสาหกรรม และใช้เป็นพลังงานในภาคขนส่ง ก๊าซธรรมชาติจึงแหล่งพลังงานหลักของประเทศที่มีความสำคัญยิ่ง ปตท.จึงต้องมีหน้าที่บริหารจัดการส่งก๊าซธรรมชาติให้มีความต่อเนื่องปลอดภัยตอบสนองภาคธุรกิจของประเทศ เพื่อให้การส่งก๊าซธรรมชาติดำเนินไปได้อย่างมั่นคงปราศจากความเสี่ยงจากการหยุดจ่ายก๊าซซึ่งส่งผลกระทบต่อชีวิต ทรัพย์สิน ธุรกิจ และสิ่งแวดล้อม อย่างมหาศาล การตรวจสอบบำรุงรักษาระบบท่อส่งก๊าซอย่างครบถ้วนถูกต้องไร้ความผิดพลาดจึงมีความจำเป็นและถือเป็นภารกิจที่สำคัญที่สุด การตรวจสอบบำรุงรักษาระบบท่อส่งก๊าซ วิธีปฏิบัติสากลทั่วไปจะใช้ผู้ปฏิบัติงานไปติดตั้งอุปกรณ์ตัดต่อกระแส (Current Interrupter) ในสถานีก๊าซธรรมชาติ (Block Valve Station) ซึ่งตั้งอยู่ทุก ๆ ระยะทาง 20 กิโลเมตร ตามแนวท่อ เพื่อสร้างสัญญาณไฟฟ้าให้เกิดขึ้นตามแนวท่อ แล้วจึงไปทำการตรวจวัดตลอดแนวท่อส่งก๊าซตาม Test Post ที่ติดตั้งอยู่ทุก ๆ 1 กิโลเมตร ทำให้สูญเสียเวลา และค่าใช้จ่ายกับการเดินทางเพื่อเข้าพื้นที่มากกว่า 2,000 จุด รวมถึงอันตรายจากการตัดต่อวงจรไฟฟ้า นอกจากนั้นอุปกรณ์ที่ใช้งานในท้องตลาดมีราคาแพง สถาบันนวัตกรรม ปตท. จึงได้ร่วมกับสายงานระบบท่อส่งก๊าซธรมชาติ พัฒนานวัตกรรมที่ชื่อว่า Integrated Pipeline Maintenance and Monitoring System (iPMMS) หรือ ระบบตรวจวัดแบบออนไลน์สำหรับงานตรวจสอบ และบำรุงรักษาระบบท่อส่งก๊าซธรรมชาติ ซึ่งประกอบด้วย ระบบการสั่งงาน Current interrupter ทางไกลแบบออนไลน์ เรียกว่า “OROCIS” (Online Remote Operation Current Interrupter System) และ ระบบเก็บค่า CP ทางไกลแบบออนไลน์ด้วยเทคโนโลยี NB-IoT (ORCAMS) ระบบ iPMMS ถูกออกแบบให้สั่งการ OROCIS เริ่มทำการตัดต่อกระแสไฟฟ้าที่ระบบ Cathodic Protection จ่ายให้กับท่อส่งก๊าซตามสถานีต่าง ๆ ด้วยจังหวะเวลาที่แม่นยำ แทนการส่งคนเข้าไปติดตั้ง และปรับค่าการใช้งานในพื้นที่ จากนั้นระบบ ORCAMS จะทำการวัดค่า CP และส่งผ่านผ่านอุปกรณ์ NB-IoT ผ่านเครือข่ายไร้สายไปยัง CP Control System โดยไม่ต้องมีผู้ปฏิบัติการเดินทางเข้าไปในพื้นที่ตามแนวท่อส่งก๊าซ ค่าที่วัดได้ดังกล่าว จะถูกบันทึก ตรวจสอบ และวิเคราะห์ออกมาเป็นประสิทธิภาพการทำงานของระบบป้องกันการสึกกร่อน รวมถึงสภาพของผิวท่อในตำแหน่งที่ทำการวัด เมื่อใช้ระบบออนไลน์แทนการส่งคนเข้าพื้นที่ ทำให้ความสามารถในการวัดเพิ่มขึ้นจากเดิมวัดได้ 1 ครั้งต่อปี ด้วยข้อจำกัดด้านเวลา และกำลังคน เพิ่มเป็นมากกว่า 100 ครั้งต่อปีในแต่ละจุด iPMMS เป็นการนำ IoT มาใช้ในการดำเนินกิจกรรมทางธุรกิจที่ปัจจุบันมีการขยายตัวเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะระบบท่อส่งก๊าซซึ่งถือเป็นเส้นเลือดใหญ่ทางพลังงานของไทย วิศวกรจึงต้องการ Big data เข้ามาดูแลและหาข้อผิดพลาดได้เร็วที่สุด iPMMS เป็นระบบที่ถูกพัฒนาให้ใช้พลังงานน้อยและสามารถทำการวิเคราะห์บนระบบ Cloud ของ ปตท. ได้อย่างรวดเร็ว อีกทั้งสามารถใช้งานได้อย่างสะดวกบน Web และ Mobile Application ทำให้สามารถคาดการณ์ได้ล่วงหน้าและสามารถแก้ไขเมื่อเกิดความเสี่ยงขึ้นได้อย่างรวดเร็วทันต่อสถานการณ์จากที่ต้องใช้เวลาเป็นเดือนก็เหลือเพียงไม่กี่วัน จากแนวคิดของนวัตกรรมนี้ สามารถนำไปใช้ในการวัดค่าสัญญาณทางไฟฟ้าที่เกิดจากกระบวนการอื่น ๆ ส่งค่าการวัดผ่านเครือข่ายไร้สาย เพื่อนำข้อมูลมาตรวจสอบ วิเคราะห์ หาความผิดปรกติ รวมถึงหาแนวทางเพิ่มศักยภาพของการทำงานของระบบได้ ไม่ว่าจะเป็นกระบวนการผลิตในโรงงาน การขนส่งสินค้า กระบวนการทางการเกษตร ไปจนถึงการรักษาพยาบาล

ประโยชน์ด้านเศรษฐกิจ

งบประมาณที่ใช้ในการวิจัย พัฒนา รวมถึงการทดสอบการทำงานของระบบ รวมแล้วประมาณ 2.6 ล้านบาท โดยอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นมีต้นทุนต่ำมากเทียบกับเทคโนโลยีเดิมจากต่างประเทศ โดย OROCIS มีต้นทุนการผลิตประมาณชุดละ 20,000 บาท ในขณะที่อุปกรณ์ Current Interrupter ที่นำเข้าจากต่างประเทศมาใช้งานอยู่เดิม มีราคาสูงถึงชุดละ 120,000 บาท และแม้จะมีต้นทุนต่ำกว่า แต่มีจุดเด่นที่เหนือกว่าคือความแม่นยำสูง มีฟังก์ชันการทำงานออนไลน์

เมื่อพิจารณาทั้งระบบ ค่าใช้จ่ายในการลงทุนผลิต และติดตั้งอุปกรณ์รวมทั้งสิ้นประมาณ 14 ล้านบาท หลังการลงทุนติดตั้งอุปกรณ์ จะสามารถลดค่าใช้จ่ายจากการใช้บุคลากรลงพื้นที่ตรวจวัดค่าตามแนวท่อได้ประมาณ 8 ล้านบาท/ปี และลดค่าใช้จ่ายในการเดินทาง ประมาณ 3.4 ล้านบาท/ปี ถึงจุดคุ้มทุนภายในเวลาต่ำกว่า 2 ปี และได้ปริมาณข้อมูลเพิ่มขึ้นมากกว่า 100 เท่า เป็นผลให้วิเคราะห์สภาพท่อได้แม่นยำ และรวดเร็วขึ้น เมื่อเกิดปัญหาที่จุดใดบนแนวท่อ สามารถรับเมื่อได้ทันท่วงที ลดความเสี่ยงลงได้มหาศาล

นอกจากงานบำรุงรักษาท่อส่งก๊าซของ ปตท. แล้ว IPMMS ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับธุรกิจของบริษัทในกลุ่ม ปตท. เช่น โครงการท่อส่งก๊าซต่างๆ ท่อส่งก๊าซธรรมชาติของ ปตท.สผ. ทั้งในและต่างประเทศ ท่อส่งก๊าซธรรมชาติของ TTM ท่อผลิตภัณฑ์ของ PTTGC และท่อส่งน้ำมัน Thappline เป็นต้น ซึ่งเป็นสินทรัพย์ที่มีมูลค่านับแสนล้านบาท และยังเป็นโอกาสในการจำหน่าย ติดตั้งอุปกรณ์ และให้บริการระบบตรวจสอบ และบำรุงรักษาท่อส่งก๊าซ รวมถึงอุปกรณ์โลหะที่ใช้ระบบ Cathodic Protection กับบริษัทภายนอก ไม่ว่าจะเป็นท่อส่งน้ำมัน ถังน้ำมันใต้ดิน รวมไปถึงท่อประปา มีศักยภาพในการสร้างรายได้มากกว่า 10 ล้านบาทต่อปี คำนวณจากการขายอุปกรณ์ 100 ชุด มูลค่า 3 ล้านบาทต่อปี และมีรายรับจากการให้บริการตรวจสอบ บำรุงรักษาระบบ Cathodic Protection 7 ล้านบาทต่อปี

ระบบนี้ช่วยเพิ่มความมั่นคงในการขนส่งก๊าซผ่านท่อ ลดความเสี่ยงของการหยุดจ่ายก๊าซ จากข้อมูลผลการศึกษาของ สนพ. และปริมาณการผลิตไฟฟ้าของ กฟผ. พบว่าการหยุดจ่ายก๊าซจะสร้างมูลค่าความเสียหายเสียหายจากการหยุดการผลิตไฟฟ้า รวมถึงผลกระทบต่อภาคอุตสาหกรรม และขนส่งคิดเป็นเงิน 1,732 ล้านบาทต่อชั่วโมง นอกจากนี้ การระบุปัญหาของผิวท่อส่งก๊าซ เพื่อป้องกันและแก้ไขได้ทันท่วงที ยังช่วยยืดอายุการใช้งานของท่อส่งก๊าซ ลดค่าใช้จ่ายในการวางท่อส่งก๊าซใหม่ ซึ่งคิดเป็นเงินประมาณ 40 ล้านบาท ต่อกิโลเมตร