Cámaras OGI de FLIR combinadas con vehículos aéreos no tripulados (UAV) para detectar fugas de gas desde el aire

Las plantas de procesamiento de gas natural, como la planta Al Hosn Shah en Abu Dabi, purifican el gas natural eliminando determinados contaminantes. Estos gases contaminantes son a menudo muy peligrosos para la exposición humana y, por tanto, los gasoductos y otras infraestructuras deben revisarse cuidadosamente en busca de fugas. Se ha probado una combinación innovadora de vehículos aéreos no tripulados (UAV, por sus siglas en inglés) y tecnología de visualización óptica de imágenes de gas, y esta ha resultado ser una forma muy eficaz de supervisar vastos yacimientos de gas. 

El yacimiento de gas ácido de Shah está ubicado a unos 180 km hacia el sudoeste de Abu Dabi, en los EAU. La nueva planta de procesamiento de gas Shah está diseñada para procesar 1000 millones de pies cúbicos métricos/día de gas ácido. La planta está situada en tres áreas planas bajas adyacentes en el lado centrooriental del yacimiento Shah y tiene una extensión de este a oeste de unos 6 km. El procesamiento de gas ácido con una alta concentración de gas sulfhídrico (H2S), el denominado proceso de extracción de gas sulfhídrico de los hidrocarburos, está limitado al área occidental.

Control de gases peligrosos

A pesar de las muchas medidas de seguridad para el personal de la planta Al Hosn Shah, el área occidental, marcada como zona roja, todavía presenta un riesgo importante para la salud y la seguridad de los profesionales del mantenimiento y otros operadores.

"Algunos gases son muy venenosos, corrosivos, inflamables y explosivos", comenta John Rennie, director de operaciones en Inspectahire, una compañía de inspecciones líder y proveedora de tecnología especializada en inspección visual remota. "La compañía ha utilizado los denominados dispositivos olfateadores para detectar las fugas de gas, pero este no es un modo eficiente de cubrir tal vasta red de gasoductos, y es muy inseguro para el operador. Por eso, Al Hosn Gas recurrió a nosotros para buscar un modo más eficiente de explorar el área para ver si hay fugas".

El dispositivo olfateador es una sonda manual que produce una señal de audio cuando se encuentra en las proximidades de una fuga. Aunque se trata de un método de detección relativamente asequible, la prueba del olfateador requiere que el operador se acerque mucho a la fuente de la fuga, lo cual puede ser peligroso. Los dispositivos olfateadores no permiten a los operadores ver una fuga, de manera que siempre se debe hacer un trabajo de suposición y se pierde tiempo buscando el origen. Inspectahire lleva mucho tiempo trabajando con cámaras termográficas de FLIR Systems, de manera que la compañía sabía que la solución para Al Hosn Gas la tendrían que buscar ahí.

Termografía en vehículos aéreos no tripulados

En una sesión del Centro de Formación de Infrarrojos (ITC) realizada en octubre de 2014, Inspectahire se reunió con el equipo sueco de Sky Eye Innovations, empresa que integra vehículos aéreos no tripulados (UAV). Esta compañía ha estado trabajando con FLIR durante varios años para crear sistemas UAV específicos en torno a las cámaras FLIR, tales como la Serie T y la Serie GF. Al abordar el proyecto de Al Hosn Gas, las dos compañías decidieron aunar sus conocimientos en el ámbito de la inspección aérea y la visualización óptica de imágenes de gas. Diseñaron una solución conjunta basada en la cámara G300a de FLIR.

"Muchas compañías han integrado núcleos de cámara FLIR en sus sistemas UAV", afirma Daniel Sällstedt, consejero delegado de Sky Eye Innovations. "Adoptamos un enfoque diferente, porque comenzamos buscando un sistema de cámara FLIR completo y luego creamos el sistema UAV en torno al primero". Además, prestamos atención a crear unas características extra de tolerancia al fallo, como el control de vuelo redundante, con el fin de garantizar que la inversión de nuestros clientes sea segura".

"En presencia de algunos miembros del equipo de gestión de la integridad de Al Hosn Gas, organizamos una demostración con el sistema UAV de Sky Eye y una cámara de visualización óptica de imágenes de gas G300a de FLIR cerca de las oficinas de FLIR en Suecia" comenta John Rennie. "El vuelo de prueba fue muy bien y el equipo de Al Hosn Gas decidió hacer otro vuelo de prueba en la planta de Abu Dabi para convencer más al equipo de gestión de esta solución. Allí la prueba también fue convincente. Colocamos una bombona de gas con fuga en el suelo y pudimos realizar el control desde el aire con mucha precisión con la G300a de FLIR. Esto convenció al equipo de gestión para que también realizara un vuelo de prueba sobre la zona roja. Y aunque no encontramos fugas de gas, podemos decir que este vuelo fue un éxito".

El detector refrigerado consigue que se vean las pequeñas diferencias de temperatura

Las cámaras de visualización óptica de imágenes de gas de FLIR pueden visualizar y localizar las fugas de gas que son invisibles al ojo humano. Con una cámara de visualización óptica de imágenes de gas es muy sencillo analizar continuamente las instalaciones que se encuentran en lugares alejados o en zonas de difícil acceso.

La cámara de visualización óptica de gas G300a de FLIR contiene un detector de antimoniuro de indio (InSb) refrigerado que produce termografías de 320 x 240 píxeles. Con su números inferior F (medida cuantitativa de la velocidad de la lente) y la alta sensibilidad, la G300a detecta hasta las fugas más pequeñas. Además, la cámara cuenta con el modo de sensibilidad alta (HSM) de FLIR, que mejora el nivel de detección de la cámara de manera que se pueden detectar las fugas de gas más pequeñas. La G300a de FLIR es muy fácil de controlar desde una distancia segura por Ethernet y se puede integrar fácilmente en una red TCP/IP.

Cámara de visualización óptica de imágenes de gas ideal para la integración en sistemas UAV

"La experiencia combinada de FLIR, Inspectahire y Sky Eye es verdaderamente única. La G300a de FLIR es una cámara ideal para nuestro sistema OGI UAV de Sky Eye", afirma Daniel Sällstedt. "La G300a es muy ligera y compacta. De hecho, es la primera cámara de visualización óptica de imágenes de gas que es tan ligera, lo que hace que sea muy adecuada para los vuelos extendidos de sistemas UAV. Hemos hecho posible que el operador controle la cámara de manera remota desde el suelo con un mando y una pantalla". La conectividad de la cámara FLIR es lo que la hace verdaderamente única en el mercado. La calidad de la imagen es la que se puede esperar del líder mundial en termografía. Especialmente el modo de sensibilidad alta es muy útil cuando se necesita ver los humos de gas en movimiento".

"El mercado del gas se podrá beneficiar realmente de esta tecnología. Las planta de gas normalmente son muy amplias, de modo que con nuestras soluciones UAV se pueden explorar estas grandes áreas de manera muy eficiente y también se puede proporcionar una visión general buena". Puede llevarle a lugares de difícil acceso o que le supondrían mucho esfuerzo alcanzar. Generalmente, las plantas de procesamiento de gas tienen áreas arriesgadas, como la zona roja de la planta Al Hosn Shah. Las cámaras de visualización óptica de imágenes de gas como la G300a de FLIR pueden examinar estas áreas peligrosas sin ningún riesgo para los operadores humanos".