Protección del medio ambiente con una cámara de visualización óptica de imágenes de gas de FLIR

Algunas plantas industriales, farmacéuticas y petroquímicas emiten gases que pueden dañar el medio ambiente y la salud de los empleados y los habitantes de la zona. Los organismos de protección medioambiental tienen la responsabilidad de garantizar que estas emisiones cumplan las directrices gubernamentales e internacionales. Para cumplir con dicha tarea, estos organismos pueden servirse de una cámara de visualización óptica de imágenes de gas.
Uno de los primeros organismos de protección medioambiental europeos que ha adoptado esta tecnología es la agencia holandesa DCMR Environmental Protection Agency Rijnmond. "Esta tecnología nos ayuda a obtener una visión clara de la situación real respecto a la fuga de emisiones en empresas de nuestra jurisdicción", explica Rob van Doorn, Director Técnico de DCMR. "Es una herramienta fantástica para que organismos como DCMR apliquen políticas de control de emisiones de manera activa y eficiente.

Probablemente, la tarea más importante de DCMR es velar por el cumplimiento de la normativa con respecto a la fuga de emisiones de gas, ya que este asunto influye en la salud y la calidad de vida de los habitantes del área circundante. Según Van Doorn, antes de adquirir la cámara de visualización óptica de imágenes de gas de la serie GF de FLIR, era muy difícil supervisar la fuga de emisiones. "Existen cálculos y modelos que se pueden utilizar para alcanzar un valor teórico para la emisión fugitiva de los depósitos de almacenamiento y las tuberías, pero en muchos estudios internacionales recientes se ha demostrado que las cifras sobre emisiones en la vida real normalmente son mucho mayores que el valor teórico pronosticado por las fórmulas. Estas fórmulas no tienen en cuenta las posibilidades de que las instalaciones de almacenamiento tengan aberturas rotas que no cierren correctamente y que pasen inadvertidas para algún empleado de la empresa, o que exista cualquier otro problema de mantenimiento desapercibido que pueda provocar fugas de emisiones".

Al principio, Van Doorn contrataba consultores externos para investigar las emisiones fugitivas en la vida real. "Sin embargo, pronto descubrimos que no era una solución eficaz a largo plazo. Los consultores cobran tarifas altas por cada inspección, y con la frecuencia que queríamos realizar las inspecciones, la cantidad total de las tarifas excedería nuestro presupuesto. Por eso decidimos adquirir una herramienta de supervisión de gases fugitivos por nuestra cuenta".

Para utilizar la serie GF de FLIR requiere escasa o nula formación.

Después de comparar varias técnicas, Van Doorn y sus compañeros optaron por una cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF320 de FLIR. "Los consultores externos que habíamos contratado anteriormente utilizaban tecnologías como SOF (flujo de ocultación solar) y DIAL (detección por luz y distancia de absorción diferencial). Aunque estas técnicas son robustas y pueden cuantificar las emisiones, son muy caras y poco manejables, requieren camiones grandes para transportar el equipo y, debido a su complejidad, se requiere mucha formación para utilizarlas correctamente. En comparación, la cámara de la serie GF es una solución mucho más asequible. Además, es compacta, ligera, portátil, muy fácil de usar y requiere poca formación".

Una cámara de visualización óptica de imágenes de gas es un instrumento de medición sin contacto que puede ofrecer inmediatamente al operador de la cámara una visión general de la situación. También se puede utilizar en ubicaciones de difícil acceso, ya que puede detectar pequeñas fugas desde varios metros de distancia y grandes fugas desde cientos de metros. Además, muestra las fugas en vehículos de transporte en movimiento, como camiones cisterna, embarcaciones y vagones de ferrocarril.

Intuitiva

Con la compra de la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF320 de FLIR, se incluye un curso de formación de tres días en el Centro de Formación de Infrarrojos (ITC) para los inspectores que tienen previsto trabajar con la cámara. Según Van Doorn, la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF320 de FLIR es muy intuitiva. "Me sorprendí al ver que podíamos trabajar de manera rápida y eficaz con la cámara, al nivel de precisión adecuado, inmediatamente después del curso de formación de tres días. Para ser sincero, quizás ni siquiera era necesario el curso de tres días. La cámara es tan fácil de usar que probablemente se puede utilizar para comprobar si hay alguna fuga sin necesidad de realizar ningún tipo de formación. Se podría decir que es bastante clara."

Absorción de infrarrojos

La cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF320 de FLIR contiene un detector de infrarrojos de antimoniuro de indio (InSb) refrigerado que produce termografías con una resolución de 320 x 240 píxeles a una sensibilidad térmica de 25 mK (0,025 °C). La funcionalidad de visualización de gas de la cámara de visualización óptica de imágenes de gas de la serie GF de FLIR se basa en la absorción de radiación electromagnética de la longitud de onda de infrarrojos por parte de los gases. La mayoría de gases absorbe la radiación de infrarrojos a longitudes de onda específicas. Dicho de otro modo, en algunas longitudes de onda de infrarrojos el gas es esencialmente opaco. Todas las cámaras de visualización óptica de imágenes de gas de la serie GF de FLIR tienen un filtro espectral, una matriz de plano focal y un sistema óptico que están sintonizados de manera específica con rangos espectrales en que determinados gases absorben la radiación de infrarrojos. Dado que el gas absorbe la radiación de infrarrojos y bloquea con eficacia la radiación que procede de los objetos que están detrás de la fuga, una fuga de gas aparecerá como una columna blanca o negra en la imagen térmica, en función de si el usuario ha optado por la configuración de "caliente negro" o "caliente blanco".

La cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF320 de FLIR está sintonizada con longitudes de onda electromagnéticas entre 3,2 y 3,4 μm, que son la sección del espectro electromagnético donde la mayoría de hidrocarburos absorben la radiación de infrarrojos.

Aunque la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF320 de FLIR probablemente detectará una gran cantidad de gases diferentes, se ha probado en laboratorio para 19 gases que se encuentran normalmente en la industria petroquímica:

• Benceno
• Butano
• Etano
• Etilbenceno
• Etileno
• Heptano
• Hexano
• Isopreno
• Metiletilcetona (MEK)
• Metano
• Metanol
• Metilisobutilcetona
• Octano
• Pentano
• 1-Pentano
• Propano
• Propileno
• Tolueno
• Xileno

Normalmente, estos compuestos químicos y gases son invisibles a simple vista, pero debido a las propiedades de absorción de infrarrojos de estos gases, la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF320 de FLIR permite al inspector ver fuga de gas como columnas de humo en movimiento en la grabación de vídeo térmico en tiempo real que se muestra en el visor o la pantalla LCD de la cámara.

Diseño ergonómico

Aparte de la visualización en tiempo real, la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF320 de FLIR también puede realizar grabaciones de vídeo de luz visual y vídeo térmico. "Es muy importante porque la columna de humo en movimiento aparece más clara en un vídeo que en una fotografía", explica Van Doorn. "Por eso, para la notificación de fugas es crucial la capacidad de grabar vídeo".

A menudo, durante una inspección, el operador realiza muchas grabaciones de vídeo. Mantener el archivo de vídeo ordenado puede suponer un reto debido a la enorme cantidad de vídeos grabados. Para facilitar esta tarea, la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF320 de FLIR incrusta automáticamente datos de localización GPS en las grabaciones de vídeo. Con la fecha, la hora y los datos GPS incrustados en los metadatos de vídeo, es mucho más fácil mantener el archivo de vídeo ordenado.

Además, las cámaras de visualización óptica de imágenes de gas de la serie GF de FLIR tienen un diseño ergonómico con asa giratoria, botones de acceso directo, visor inclinable y pantalla LCD. Con un peso de 2,4 kg, la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF320 de FLIR es ligera y compacta en comparación con otras herramientas de detección de gas. Diseñada desde la perspectiva del usuario final, la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF320 de FLIR ofrece ergonomía avanzada para mejorar la seguridad del trabajador y el rendimiento individual, además de aliviar la tensión de la espalda y los brazos.

Después de utilizar la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF320 de FLIR durante unos meses, a Van Doorn le sorprendió gratamente la precisión con la que podía detectar fugas con la cámara. "La cámara es mucho más sensible de lo que habíamos previsto, sobre todo al utilizarla en el modo de alta sensibilidad", cuenta Van Doorn. "Nos sorprendió descubrir que hasta las fugas más pequeñas se ven claramente con la cámara, incluso al inspeccionar desde la distancia."
Modo de alta sensibilidad

El Modo De Sensibilidad Alta (HSM) es una función especial adicional que se incluye en todas las cámaras de visualización óptica de imágenes de gas de la serie GF. Es una técnica de procesamiento de vídeo mediante la sustracción de imágenes que mejora la sensibilidad térmica de la cámara de forma eficaz. La función HSM sustrae un porcentaje de señales de píxeles individuales de fotogramas de la secuencia de vídeo de fotogramas posteriores y mejora las diferencias entre los fotogramas de modo que las fugas se destacan con mayor claridad en las imágenes resultantes.

Prevención de emisiones futuras

"Llevamos un tiempo trabajando con la cámara y hemos detectado fugas y determinar transgresiones de regulación que no habríamos podido detectar sin la cámara. Los depósitos de almacenamiento, que siempre hemos pensado que se encontraban en buen estado de funcionamiento y bien mantenidos, resultaron tener muchas fugas. Esto nos permitió llevar a cabo medidas para prevenir emisiones futuras. Por eso, puedo decir con toda seguridad que se ha demostrado que la cámara vale la pena".

DCMR Environmental Protection Agency Rijnmond

DCMR es el organismo de protección medioambiental regional que actúa en Rijnmond, la mayor área del puerto de Róterdam, Países Bajos. Debido a la presencia del mayor puerto de Europa, esta área se caracteriza por la gran actividad de la industria pesada, como las refinerías, las incineradoras de residuos, varios vertederos de residuos y muchas plantas químicas y metalúrgicas de gran tamaño. Todas estas plantas comportan un riesgo de contaminación. Ese es el motivo por el que en 1972 se fundó DCMR a fin de mejorar la protección del medio ambiente en la región de Rotterdam-Rijnmond. DCMR supervisa y controla programas de limpieza para minimizar el impacto de la contaminación del suelo, la eliminación de residuos y el ruido.