Как инфракрасные тепловизоры применяются для обнаружения утечек газа?

В нефтехимическом производстве, энергетике, экологическом надзоре и других областях утечка газа представляет собой серьезную опасность, угрожающую безопасности производства и окружающей среде. Благодаря своим уникальным техническим преимуществам инфракрасные тепловизоры стали основным инструментом для реализации «визуального» обнаружения утечек газа.

Принцип обнаружения утечек газа

Газ и инфракрасное излучение

Все объекты с температурой выше абсолютного нуля излучают инфракрасное излучение, интенсивность которого пропорциональна температуре объекта. Поэтому объекты при разных температурах излучают инфракрасное излучение различной интенсивности.

При наличии газа его молекулы поглощают, излучают или рассеивают инфракрасное излучение. Из - за различий в молекулярной структуре и вибрационных модах различные газы поглощают и излучают инфракрасное излучение на определенных длинах волн.

Спектральный анализ и идентификация газов

При обнаружении газов инфракрасные тепловизоры используют спектральный анализ для идентификации характеристик инфракрасного излучения конкретных газов. Каждый газ имеет уникальный спектр инфракрасного поглощения и излучения, который может быть зафиксирован и распознан инфракрасным тепловизором.

Когда происходит утечка газа, температура воздуха вокруг точки утечки изменяется, так как утекающий газ обменивается теплом с окружающей средой. Это изменение температуры проявляется в виде инфракрасного излучения и фиксируется тепловизором. Анализируя распределение и изменения температуры на инфракрасном изображении, можно определить и локализовать точки утечки газа.

Инфракрасные поглощающие свойства газов

Полярные молекулы обладают сильной инфракрасной поглощаемостью и могут быть обнаружены на утечку с помощью инфракрасной тепловой визуализации, например, CO₂, CH₄, SF₆ и т. д.
Следующие типы газов поглощают очень мало инфракрасного излучения и не могут быть обнаружены инфракрасной тепловой визуализацией:

• Одноатомные молекулы: гелий, аргон, неон, ксенон и т. д.

• Неполярные двухатомные молекулы: азот, кислород, водород и т. д.

Основные преимущества инфракрасной тепловой визуализации для обнаружения утечек газа

• Бесконтактное обнаружение
  Бесконтактный метод обнаружения инфракрасной тепловой визуализации позволяет избежать прямого контакта с оборудованием или газами. Особенно при обнаружении токсичных, вредных или высокотемпературных газов этот метод значительно снижает риски эксплуатации. В то же время, так как при осмотре не происходит физического контакта с оборудованием, исключается повреждение целевого устройства, что делает его подходящим для безопасности при сложных условиях работы.
  

• Дальнодействующий мониторинг
  Инфракрасные тепловизоры поддерживают наблюдение на дальние расстояния и могут охватывать более широкую область. Они особенно подходят для сред, куда трудно добраться персоналу, таких как высокогорья, глубокие колодцы или узкие пространства. Инспекторы могут быстро определить места утечки из безопасной зоны, минимизируя опасные операции.
  

• Широкодиапазонное быстрое сканирование
  Инфракрасные тепловизоры поддерживают реальное время сканирование больших площадей, эффективность которого значительно повысилась по сравнению с традиционным ручным зондированием или проверкой точечными датчиками. Места утечки четко отображаются на тепловых изображениях, что позволяет инспекторам выполнить устранение неисправностей на большой площади за короткое время, быстро определить аномальные области и сократить цикл инспекции.
  

• Визуальное изображение
  Инфракрасная визуализация может интуитивно отобразить утекающий газ в виде «газового облака», делая местоположение и объем утечки очевидными на первый взгляд. Результаты инспекции больше не зависят от эмпирических оценок, а визуально представлены в виде изображений, что позволяет точно определить местоположение и уменьшить бесполезное обслуживание.
  

• Возможность мультигазового обнаружения
  Инфракрасные газовые камеры могут одновременно обнаруживать несколько газов, гибко удовлетворяя требованиям применения в различных сценариях. Имея преимущество «один прибор для множества применений», они не только обеспечивают эффективный мониторинг, но и помогают повысить использование оборудования и возврат на инвестиции.
  

• Безопасное и экологически чистое обнаружение
  В процессе обнаружения не требуются химические реагенты и не образуется вторичное загрязнение, не оказывая негативного влияния на здоровье операторов или окружающую среду. В то же время быстрое обнаружение и уменьшение утечек газов помогает смягчить вред для окружающей среды, делая это зеленым и экологически чистым методом обнаружения.

Общие области применения

Нефтехимическая промышленность

• Обнаружение утечек ВОК
  В процессах нефтепереработки, хранения и транспортировки, а также химического производства утечки летучих органических соединений (ВОК) относительно распространены. Инфракрасные тепловизоры могут интуитивно представить эти невидимые газы в виде динамических изображений, похожих на «черный дым», позволяя инспекторам быстро обнаружить утечки газа или аномальные выбросы издалека, точно определить источник выбросов и значительно повысить эффективность обнаружения утечек.
  

• Мониторинг утечки горючих газов
  Газы, такие как сжиженный природный газ (LNG), сжиженный нефтяной газ (LPG) и этилен, обычно бесцветные и без запаха, что делает их сложными для своевременного обнаружения с использованием традиционных методов. Однако, как только эти газы вступают в контакт с источником зажигания, они очень склонны вызывать взрывы или пожары. Инфракрасные тепловизоры могут выполнять визуальное обнаружение утекающих газов, захватывая различия в инфракрасном излучении, возникающем при выпуске газа, помогая предприятиям своевременно выявить потенциальные риски, заранее принять предосторожные меры и избежать аварий.
  

• Аварийный мониторинг утечек
  В случаях внезапных утечек инфракрасные тепловизоры могут быстро определить путь распространения газа и найти источник утечки, предоставляя важную информацию на месте происшествия для аварийных служб. С помощью реального времени визуального мониторинга они помогают предприятиям быстро разработать план ликвидации аварии, сократить время реакции и уменьшить масштабы последствий аварии.

Электроэнергетическая промышленность

• Обнаружение утечки газа SF₆
  SF₆ широко используется в высоковольтном электрооборудовании. В случае утечки это не только ухудшает изоляционные свойства оборудования, но и вызывает загрязнение окружающей среды. Инфракрасные тепловизоры могут чутко фиксировать характеристические сигналы утечки SF₆, обеспечивая дистанционное быстрое обнаружение и точную позиционирование, тем самым повышая эффективность эксплуатации и технического обслуживания электрооборудования.
  

• Мониторинг температуры электрооборудования
  Помимо обнаружения газов, инфракрасные тепловизоры также могут использоваться для мониторинга температуры электрооборудования. С помощью бесконтактного обнаружения в реальном времени получается распределение температуры на поверхности оборудования, что помогает персоналу по эксплуатации и техническому обслуживанию своевременно обнаружить потенциальные неисправности, такие как перегрев, плохой контакт или аномальная нагрузка, и предоставляет важную основу для управления здоровьем оборудования.

Отрасль экологического надзора

• Контроль выбросов ВОК
  Контроль летучих органических соединений (ВОК) является важной частью экологического надзора и управления выбросами предприятий. Инфракрасные тепловизоры преобразуют невидимые газы в визуальные изображения, позволяя наглядно отображать утечки ВОК или незаконные выбросы, что помогает инспекторам быстро определить источники загрязнения.
  

• Сбор доказательств для экологического надзора
  Традиционный экологический надзор в основном основан на эмпирических суждениях или на сборе проб непосредственно на месте, что является неэффективным и связано с рисками безопасности. Инфракрасные газовые тепловизоры могут дистанционно и в реальном времени записывать изображения газовых выбросов, предоставляя наглядные и надежные данные для соответствующих служб, повышая эффективность и прозрачность надзора.
  

• Аварийный мониторинг при внезапных экологических инцидентах
  При внезапных экологических инцидентах, таких как утечки химических веществ или распространение газов, инфракрасные тепловизоры могут быть быстро развернуты для определения места утечки и анализа характера распространения, предоставляя важную информацию для оперативного реагирования и продолжают играть важную роль в оценке экологических последствий инцидента.

Рекомендации продуктов Raythink

От высокочувствительных ручных камер ОГИ (оптическое газовое изображение) до систем непрерывного фиксированного онлайн- мониторинга 24/7 мы предоставляем комплексные решения тепловой визуализации для самых требовательных условий обнаружения утечек.
Обновите свои протоколы безопасности с помощью «визуального» обнаружения — защитите персонал, активы и окружающую среду

Ручная камера ОГИ RG630C

Ручная камера ОГИ RG630F

Панорамно-тильтовая камера для газового изображения TE464G1 с антиво взрывной конструкцией