Как камеры обнаружения утечек газа преобразуют промышленную безопасность и охрану окружающей среды

С ускорением индустриализации различные газы широко используются в таких отраслях промышленности, как нефтяная, химическая и энергетическая. Однако утечки газа могут не только вызывать серьезное загрязнение окружающей среды, но и представлять опасность для здоровья и даже вызвать пожары или взрывы. Поэтому обнаружение утечек газа имеет критическое значение. Традиционные методы обнаружения газа часто страдают от низкой эффективности, ограниченного охвата и сложности быстро определить источник утечки в сложных условиях. В высокорисковых средах существует срочная необходимость в эффективном и безопасном решении для обнаружения.

Камера для обнаружения утечек газа, или инфракрасное газовое визуализирующее устройство, может преобразовать невидимые утечки газа в интуитивно понятные тепловые изображения, обеспечивая дистанционный, бесконтактный, реального времени мониторинг. С такими преимуществами, как высокая чувствительность и визуализация, инфракрасные газовые камеры становятся обязательными инструментами для обнаружения утечек газа во всех отраслях промышленности.

В этой статье будет представлено всестороннее описание принципа работы, основных преимуществ, сценариев применения и предостережений при использовании инфракрасной термографии для обнаружения утечек газа. Также будут рекомендованы подходящие продукты, которые помогут компаниям выбрать эффективное и надежное решение в виде камеры для обнаружения утечек газа.

Обнаружение утечек газа с помощью инфракрасной термографии достигается путем комбинирования принципов инфракрасной визуализации с инфракрасными спектральными характеристиками поглощения молекул газа.

Любой объект с температурой выше абсолютного нуля (-273°C) имеет молекулы и атомы, находящиеся в хаотическом движении, и непрерывно излучает инфракрасное излучение. Интенсивность этого излучения в разных точках объекта различается из - за различий температуры. Технология инфракрасной визуализации преобразует инфракрасное излучение, излучаемое объектом, в электрические сигналы с помощью инфракрасной системы визуализации, создавая на дисплее изображение, видимое человеческому глазу и поддающееся обработке компьютером. A камера для обнаружения утечки газа использует этот принцип для визуализации газовых выбросов, которые в противном случае невидимые.

Молекулы состоят из атомов, соединенных химическими связями, и имеют непрерывное движение, включающее электронные переходы, колебания атомов и вращение молекул. Когда молекулы поглощают внешнюю энергию, их энергетические уровни переходят из основного состояния в возбужденное. При воздействии инфракрасного света различных частот молекулы поглощают определенные частоты, что приводит к изменению дипольного момента молекулы и уменьшению интенсивности пропускания на этих частотах. Это создает инфракрасный абсорбционный спектр, уникальный для каждого вещества. Различные газы имеют различные абсорбционные спектры из - за различий в молекулярной структуре. Для многих газов оптимальное обнаружение происходит в диапазонах длин волн 2.5–7.52 мкм и 7.4–16.67 мкм, где сосредоточены пики поглощения и минимально атмосферное затухание.

В качестве примера возьмем газ SF₆, который имеет инфракрасное поглощение в диапазоне длин волн от 10,4 до 10,9 мкм, причем максимальное поглощение наблюдается на длине волны 10,6 мкм. Инфракрасное излучение, проходящее через SF₆ в этом диапазоне, частично поглощается до достижения инфракрасной системы визуализации, создавая разность интенсивности между поглощенным излучением и фоновым излучением. Эта разность формирует видимое термографическое изображение газового облака, позволяя камере для обнаружения утечек газа точно определить и локализовать утечки.

Инфракрасное термовидео обеспечивает полностью бесконтактный метод обнаружения, исключая прямое контакт с оборудованием или газом. Это особенно важно при мониторинге токсичных, опасных или высокотемпературных газов. Бесконтактное обнаружение значительно снижает риски эксплуатации. Кроме того, поскольку процесс обнаружения не предполагает физического контакта с оборудованием, это предотвращает возможное повреждение целевой системы, что делает его идеальным для безопасных осмотров в сложных условиях. A  камера для обнаружения утечки газа предлагает это важное преимущество по безопасности.

Инфракрасные тепловизоры поддерживают наблюдение на дальние расстояния, охватывая более широкие области, которые могут быть труднодоступными или опасными для доступа персонала, таких как высокие платформы, глубокие колодцы или узкие пространства. Инспекторы могут быстро обнаруживать утечки из безопасного расстояния, минимизируя риск воздействия на себя.

Тепловизоры позволяют проводить сканирование большой площади в режиме реального времени. По сравнению с традиционным ручным методом «нюхания» или точечными датчиками, эффективность значительно повышается. Точки утечки четко видны на тепловых изображениях, что позволяет инспекторам проводить быстрые обширные обследования и быстро определять аномальные зоны, сокращая цикл исследования.

Инфракрасная визуализация может отображать утекающие газы в виде видимых “газовых облаков”, показывая расположение и масштаб утечек с первого взгляда. Результаты обнаружения больше не зависят только от опыта, а представляются визуально, что позволяет точно определить местоположение и уменьшить ненужные ремонты.

Инфракрасные камеры для визуализации газов могут одновременно обнаруживать несколько газов, адаптируясь к различным сценариям применения. Эта универсальность позволяет одной камере для обнаружения утечек газа достигать эффективного мониторинга, при этом повышается использование оборудования и рентабельность инвестиций.

В процессе обнаружения не требуются химические реактивы и не образуется вторичное загрязнение, не представляя никакой угрозы здоровью операторов или ущерба окружающей среде. Быстрое обнаружение и уменьшение утечек газов также помогает снизить выбросы и воздействие на окружающую среду, делая термовизию экологически чистой технологией обнаружения.,

Традиционные ручные осмотры имеют внутренние ограничения, которые часто приводят к пропуску потенциальных опасных факторов безопасности. Камера для обнаружения утечек газа с возможностью дистанционного, бесконтактного обнаружения может быстро сканировать высокие хранилище танков, высотой до нескольких метров, сосредотачиваясь на уязвимых зонах, таких как дыхательные клапаны и пеногенераторы. Утечки газа визуализируются в виде интуитивно понятных тепловых изображений, позволяя персоналу по техническому обслуживанию точно определить точки утечки без подъема на высоту. Это позволяет провести своевременные ремонты, предотвращая опасность пожара или взрыва, а также уменьшая потери сырья.

Природный газ является третьим по величине источником энергии после нефти и угля, и безопасность трубопроводов имеет решающее значение. Будучи бесцветным и бесзапахным, утечки природного газа невидимы невооруженным глазом, но могут вызвать серьезные аварии. Трубопроводы имеют множество точек герметизации, и утечки часто происходят в виде мелких потоков газа, которые традиционными методами трудно обнаружить. Камера для обнаружения утечек газа с высокочувствительными детекторами может быстро сканировать с безопасного расстояния, точно фиксируя следы утечки. Это не только обеспечивает безопасность трубопроводов, но и помогает сократить выбросы парниковых газов.

газ широко используется в качестве изоляционного средства в высоковольтном электрооборудовании, включая трансформаторы, выключатели и распределительные устройства. Утечки могут негативно повлиять на работу электросети и повредить оборудование. В то время как обычные детекторы утечек могут проводить качественные и количественные измерения, они часто не могут быстро и визуально определить место утечки в сложных условиях. Напротив, камера для обнаружения утечек газа позволяет проводить удалённое, реальное время наблюдение без отключения оборудования. Утечки и их масштабы хорошо видны, что значительно уменьшает сложность обнаружения, повышает точность и позволяет персоналу по техническому обслуживанию быстро определить и устранить неисправности, эффективно предотвращая отказы оборудования и отключения электроэнергии.,

Утечки фреона распространены в холодильных системах, усугубляя эффект парникового газа, нанося долгосрочный вред окружающей среде и создавая серьезные риски безопасности. Фреон является воспламеняемым веществом, и утечки вблизи открытого огня могут привести к образованию токсичных газов, прямо угрожающих здоровью и безопасности. Традиционные методы обнаружения – визуальный осмотр зрительных стекол, периодические патрулирования в поисках следов масла или использование портативных детекторов утечек хладагента – часто неэффективны и имеют проблемы с точным определением мест утечек, что приводит к пропуску утечек или ложноположительным результатам. Камера для обнаружения утечек газов может быть эффективно использована в холодильных камерах, а также при хранении и транспортировке фреона. Реальное время изображения четко показывает места и масштаб утечек, позволяя персоналу немедленно реагировать, повышая эффективность инспекции, уменьшая потерю хладагента и помогая компаниям соответствовать экологическим нормам, минимизируя при этом выбросы углерода и риски безопасности.,

4. Рекомендации по продуктам Raythink

Для обеспечения точности и надежности инфракрасного газового визуального контроля во время использования следует учитывать следующие ключевые факторы, чтобы оптимизировать результаты обнаружения и повысить эффективность:

Совмещение спектральных пиков поглощения газа с диапазоном длин волн, охватываемым термовизионной системой, является важным условием для эффективного обнаружения утечек газа. Поэтому выбор правильного оборудования имеет решающее значение.

Солнечный свет или искусственные источники света содержат значительное количество инфракрасного излучения, которое может маскировать сигналы утечки газа, если оно попадает непосредственно на оптическую линзу, уменьшая контраст температуры на изображении. Кроме того, гладкие поверхности могут отражать свет, и даже задний свет может повлиять на качество изображения. Поэтому обнаружение должно проводиться подальше от сильного солнечного света или яркого искусственного освещения.

Различия температуры фона являются важным фактором, влияющим на качество инфракрасного изображения. На практике регулировка температуры фона может повысить контраст температуры на изображении, делая утекающий газ более четко видимым.

Скорость ветра влияет на рассеивание утекающего газа. Высокая скорость ветра может рассеять газ до того, как на изображении появится четкий контраст температуры, в то время как полное отсутствие ветра может препятствовать образованию динамического «облакообразного» изображения, затрудняя его интерпретацию. Обнаружение должно проводиться при подходящих условиях ветра, чтобы обеспечить четкое и точное изображение.

Хотя инфракрасная газовая визуализация имеет такие преимущества, как широкий охват, обнаружение на дальнем расстоянии и быстрый отклик, ее эффективность может быть ограничена такими факторами, как контраст излучения между объектом и фоном, и она не может определить тип утекающего газа. На практике сочетание инфракрасной визуализации с другими методами обнаружения создает многомерную систему мониторинга, повышающую комплексные возможности мониторинга и раннего предупреждения об утечках газа.

С ростом требований к безопасности и охране окружающей среды в промышленном производстве своевременное обнаружение утечек газа стало крайне важным. Инфракрасные газовые камеры предлагают эффективное, безопасное и надежное решение благодаря их бесконтактному, дальнему и визуальному обнаружению. Применяя инфракрасную термовизионную технологию, компании могут быстро определить источники утечек, снизить риск аварий и минимизировать загрязнение окружающей среды, способствуя устойчивому развитию. Для получения профессиональной консультации по выбору оборудования и индивидуальных решений свяжитесь с Raythink командой, чтобы создать эффективную и надежную систему мониторинга утечки газа.

Теги: Обнаружение утечки газа , инфракрасная камера для визуализации газа , утечка газа