Smart Inspection - detección y cuantificación de emisiones fugitivas

Las Emisiones fugitivas son emisiones, generalmente pequeñas, derivadas de la pérdida gradual de estanqueidad de los equipos de proceso.
Teniendo en cuenta la normativa de referencia, disposiciones legislativas y documentos específicos de la norma UNE-EN 15446 - Emisiones fugitivas y difusas comunes en los sectores industriales. Medida de las emisiones fugitivas de vapores generados en las fugas de equipos y tuberías, y la NTA 8399 - Air quality - Guidelines for detection of diffuse VOC emissions with optical gas imaging, la implantación de programas de detección y reducción de fugas tiene los siguientes beneficios:
  • Reducción de pérdidas de producto
  • Aumento de la seguridad para los trabajadores y operadores de instalaciones
  • Disminución de la exposición para la comunidad circundante
  • Cumplimiento de la normativa ambiental
  • Reducción de huella ambiental.

Nuevas Tecnologías - Optical Gas Imaging

Actualmente, los equipos que se emplean para la detección y cuantificación de las emisiones de COVs son detectores manuales, como los denominados sniffers tipo FID (flame ionization detector) o PID (photoionization detector), que permiten con mayor a menor fiabilidad y resolución la cuantificación de pérdidas de gas.

Las tecnologías basadas en la visualización óptica del gas, mediante el uso de cámaras infrarrojas se empieza a consolidar como mejor técnica disponible (MTD) dentro de los documentos BREF para el mantenimiento preventivo y correctivo en la detección temprana de las emisiones fugitivas.

La visualización óptica de gases utilizando las cámaras térmicas y de infrarrojos, presenta una serie de beneficios en comparación con los métodos tradicionales de detección, porque puede supervisar un área más amplia de forma mucho más rápida y en zonas de difícil acceso para herramientas de medida por contacto. 

El infrarrojo muestra una fuga como una pluma de vapor en la imagen infrarroja. Una vez la fuga es encontrada, desde una distancia segura, se puede usar el equipo portátil para cuantificar la concentración.

Un analizador infrarrojo de gases es un dispositivo para medir la concentración de gases utilizando radiación infrarroja. La radiación infrarroja ocupa la porción del espectro electromagnético con una longitud de onda de entre 1 milímetro y 750 nanómetros, y es la parte del espectro que percibimos como calor.

Los gases absorben radiación infrarroja en distintos rangos. En la siguiente imagen se puede observar el espectrograma de absorción del metano, en función de la longitud de onda del espectro electromagnético, donde se puede observar picos de absorción en el rango del espectro electromagnético del LWIR de la tecnología OGI de 7 a 13,5μm.
Los sistemas de detección de fugas de gas mediante el empleo de imágenes ópticas infrarrojas (IR/OGI) tienen una sensibilidad que permite detectar las fugas más grandes, implementando programas de identificación y reducción de fugas con una inmejorable relación coste efectividad.
 
El biogás generado en los vertederos es una mezcla de gases compuesta por un 50-70% de CH4, 20-50% de CO2, 4-20% de N2, 1% de O2, pequeñas cantidades de NH3, CO, H, etc. y cantidades traza de otros constituyentes como SH2, mercaptanos, compuestos organosulfurados, siloxanos, etc.
 
En este sentido, el gas mayoritario es el metano (CH4). En la figura se puede observar el espectrograma de absorción de este gas, en función de la longitud de onda del espectro electromagnético, donde se puede observar picos de absorción en el rango del espectro electromagnético del infrarrojo lejano (LWIR) de la tecnología OGI de detección, entre 7 a 13,5 μm.
 
Esta fuerte absorción de radiación por el metano permite una fácil detección de este gas mediante las cámaras de infrarrojos OGI.

Detección y cuantificación de emisiones fugitivas de SUEZ en España

Para realizar la detección de potenciales emisiones fugitivas de biogás se emplearán los sistemas de detección de fugas de gas mediante el empleo de imágenes ópticas infrarrojas (IR/OGI). SUEZ en España ha implementado en sus servicios este enfoque, denominado Smart Inspection.

Smart Inspection se basa en el empleo de una cámara biespectral LWIR, que permite la captura de información completa, incluyendo el análisis termográfico de las instalaciones para la detección de fallos y optimización de procesos, y la detección de las emisiones fugitivas mediante la grabación de video IR con procesamientos específicos para este cometido. La georreferenciación de las imágenes y su corregistración con imagen visible, realzan los detalles de la inspección y la identificación precisa de los componentes afectados.

Esta tecnología se apoya con los servicios que SUEZ en España actualmente ofrece de detección y cuantificación de emisiones fugitivas in situ mediante el empleo de detectores manuales tipo PID.

El sistema se completa con análisis de detalle en gabinete para el procesado de los datos y la identificación completa de las emisiones fugitivas. Independientemente de la posibilidad de poder realizar una supervisión in situ y en tiempo real de la información, se dispone de un software de post-procesado y análisis en gabinete que permite realizar una revisión más detallada de la información capturada, pudiendo aplicar los algoritmos de inteligencia artificial para la supervisión automática de las fugas identificadas. 

El procesado en gabinete permite tratar la información gráfica y obtener distintos tipos de resultados finales y entregables, tales como:

  • Análisis experto de videos de detección de gas.
  • Gestión de archivos y conversión en formatos amigables para entrega al cliente
  • Tratamiento de imágenes en función de objetivos
  • Archivos georreferenciados, identificando las anomalías sobre el plano de las instalaciones.
  • Fácil identificación de los elementos de la instalación

Las tecnologías y la metodología empleada en SUEZ ya se han aplicado anteriormente con éxito en muchas instalaciones permitiendo detectar elementos y áreas en las distintas plantas que presentaban emisiones fugitivas de biogás. 

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