Imagens ópticas aéreas de gás aumentam a eficiência da inspeção e aprimoram a segurança

Por Jesse Fenner, gerente regional, Teledyne Flir
e Matt Williams, piloto-chefe, Vision Aerial

Plantas de processamento de gás natural, instalações de produção upstream, estações de compressores e tubulações são elementos críticos da cadeia de fornecimento de gás natural. Essas instalações armazenam, processam e transportam gás natural por meio de uma ampla gama de equipamentos em grandes áreas que são difíceis de gerenciar com eficiência. Uma tarefa importante é encontrar e conter, ou até mesmo eliminar, vazamentos de gás natural de equipamentos, tubos e conexões. Isso não apenas garante a segurança dos funcionários, mas também reduz as emissões de metano que são prejudiciais ao meio ambiente. Embora o monitoramento eficiente das emissões de gás em campos extensos de gás possa ser desafiador, uma combinação inovadora de drones não tripulados (UAVs) e tecnologia de imagens ópticas de gás está se mostrando muito útil.

PRIORIZANDO A SEGURANÇA

Inspecionar e reparar vazamentos de gás natural podem representar um risco considerável à saúde e à segurança dos profissionais de manutenção, apesar das muitas medidas de segurança que os inspetores e as equipes de trabalho adotam. O equipamento convencional de detecção e reparo de vazamentos (Leak Detection and Repair, LDAR) geralmente exige que os operadores estejam perto de componentes com vazamento ou mesmo dentro da nuvem de gás com vazamento. Colocar uma máscara e outros equipamentos de proteção leva tempo e restringe a capacidade do operador de se movimentar com segurança. Todos esses fatores podem aumentar o potencial de práticas de trabalho inseguras ou lesões, além de limitar a capacidade de alcançar componentes que poderão estar no alto ou em áreas de difícil acesso. Ao utilizar câmeras de imagens ópticas de gás (optical gas imaging, OGI) para inspecionar vazamentos de gás, os usuários podem detectar vazamentos perigosos de componentes enquanto trabalham de distâncias seguras. Agora, com as novas soluções aéreas disponíveis no mercado, eles podem se afastar ainda mais.

Figura 1: Vista aérea do vazamento de uma tubulação usando a tecnologia de OGI da FLIR.

TEMPO É DINHEIRO

Embora as câmeras de OGI portáteis resolvam muitos dos problemas de segurança acarretados pela LDAR e aumentem a eficiência, a inspeção em grandes instalações de produção de gás que não fornecem acesso fácil aos vários locais de um sistema ainda pode ser demorada: talvez seja necessário que os operadores façam a varredura de uma área, se desloquem até o próximo ponto e, em seguida, reiniciem o processo, o que custa tempo e dinheiro. Com a nova tecnologia de OGI aéreas, um técnico que estiver verificando a existência de vazamentos pode abranger mais instalações ou locais em uma fração do tempo, em comparação com a operação portátil. Um operador de OGI aéreas pode fazer a varredura de quatro ou cinco instalações em um voo (dependendo de uma série de fatores), uma tarefa que poderia demorar meio período ou um dia inteiro.

Figura 2: Vista aérea de várias instalações no Colorado (imagem cortesia do Google Maps). Todas essas instalações precisariam ser inspecionadas regularmente com a tecnologia de OGI para atender aos requisitos regulatórios. Uma solução de OGI aéreas permitiria que um operador realizasse a inspeção com muito mais eficiência.

COMO CHEGAR LÁ?

Embora as instalações em um sistema possam parecer próximas em um mapa, um profissional de que utiliza equipamentos de LDAR poderá ter que percorrer trajetos extensos por várias estradas para se deslocar entre os locais de inspeção, fazendo com que seu dia seja muito longo e ineficiente. Com uma solução de OGI aéreas, os operadores podem otimizar consideravelmente seus processos relacionados a LDAR ao realizar varreduras seguidas em um único voo com duração de 20 minutos. Muitas plataformas de software UAV permitem que o usuário simplesmente insira ativos e aguarde que o UAV voe de forma autônoma até o local para registrar os dados. Isso garante que nenhum dos componentes exigidos da inspeção seja negligenciado e que o voo possivelmente atenda aos requisitos regulatórios, como a Subparte OOOOa da Agência de Proteção Ambiental (Environmental Protection Agency, EPA) dos EUA.

Além do desafio de percorrer vias nada convencionais entre as instalações, os profissionais que utilizam equipamentos LDAR poderão ter dificuldade para acessar algumas unidades devido à localização e aos direitos de propriedade de terra. Usar uma solução aérea reduzirá muito o tempo e o esforço exigidos para chegar a um local que, com frequência, é desafiador ou impossível.

Por fim, há uma questão simples relacionada ao terreno: muitas tubulações estão situadas em áreas inacessíveis por caminhões ou até mesmo por quadriciclos, impondo desafios extremos à inspeção de vazamentos. Impedimentos como rios, ferrovias ou outros obstáculos também tornam as OGI aéreas mais atraentes, uma vez que a decolagem pode ser realizada sem complicação em um local seguro, permitindo que você chegue rapidamente à sua unidade.

UMA SOLUÇÃO APRIMORADA

Embora existam muitas opções de drones no mercado, muitas delas não são tecnologias específicas de OGI aéreas ou drones desenvolvidos para a indústria de petróleo e gás. A solução de OGI aéreas Workswell GIS-320 foi projetada exclusivamente para fins de detecção de gás por voo. Integrada com a tecnologia de OGI da Teledyne FLIR, incluindo o mesmo detector infravermelho refrigerado presente nas câmeras FLIR GF320 e GFx320, que são líderes do setor, a solução GIS-320 foi criada em resposta às necessidades da indústria de petróleo e gás, dentre elas, a conformidade com a Subparte OOOOa da EPA dos EUA. Contando com recursos comuns, como o recurso patenteado de aprimoramento de imagem Modo de alta sensibilidade (High Sensitivity Mode, HSM) da FLIR e um protocolo de comunicação desenvolvido especificamente para o operador de drones profissionais, a solução GIS-320 é uma adição valiosa a um programa de LDAR de operações.

Figura 3: Vector da Vision Aerial com carga útil de OGI da solução GIS-320.

Ao combinar esta carga útil com o hexacóptero Vector da Vision Aerial, os operadores da indústria de petróleo e gás contam com a solução de OGI aéreas mais confiável e de maior desempenho disponível no mercado. Com tempos de voo longos, capacidade de troca de baterias a quente e planos de missão autônomos previamente definidos, este sistema aumentará muito a eficiência para os operadores de equipamentos de LDAR. Os sistemas Vision Aerial também são projetados e fabricados nos Estados Unidos, incorporando as melhores práticas em relação à segurança de dados. Um responsável pelo processo de LDAR que presta serviços para uma concessionária de gás do centro-sul dos EUA elogiou o sistema, afirmando o seguinte: “Testamos várias soluções até hoje e essa solução de OGI é a única que atende às nossas necessidades”.

GIS-320 da Workswell com tecnologia termográfica da FLIR

O DETECTOR REFRIGERADO TORNA VÍSIVEL OS MENORES VAZAMENTOS

As câmeras de OGI da FLIR podem visualizar e identificar vazamentos de gás que são invisíveis a olho nu. A tecnologia de imagens ópticas de gás facilita a varredura contínua de instalações que se localizam em regiões remotas ou em áreas de difícil acesso. A solução Workswell GIS-320 com tecnologia termográfica da FLIR contém um detector de antimoneto de índio (InSb) refrigerado que produz imagens termográficas de 320 × 240 pixels. Com seu baixo número F (medida quantitativa da velocidade do obturador) e sua alta sensibilidade, a GIS-320 detecta o menor dos vazamentos, além de atender às normas de sensibilidade estabelecidas pela Subparte OOOOa da EPA dos EUA. Ao alternar o modo de registro de imagens da câmera para HSM, o nível de detecção é ainda mais aprimorado, permitindo que os menores vazamentos de gás sejam detectados. Resumindo, a solução GIS-320 é muito fácil de controlar a partir de uma distância segura, abrangendo grandes áreas rapidamente.

Figura 4: Vazamento em um tanque localizado em uma plataforma de poços, identificado por meio da tecnologia de OGI da FLIR.

CONCLUSÃO

Não importa se você pretende aumentar a segurança dos trabalhadores, atender aos requisitos regulatórios ou simplesmente reduzir as emissões a fim de cumprir seu papel como gestor ambiental. Na indústria de petróleo e gás são inúmeras as aplicações que exigem tecnologia de imagens ópticas de gás. E muitas dessas aplicações estão espalhadas em uma área pequena, o que torna desafiador o acesso fácil e rápido por caminhão. Usando uma solução Workswell GIS-320 com tecnologia termográfica da FLIR e um hexacóptero Vector da Vision Aerial, os operadores serão mais eficientes no cumprimento dos requisitos de inspeção e mais eficazes na criação de ambientes laborais mais seguros, bem como na redução de emissões.