Câmeras FLIR OGI Combinadas com UAVs para Detectar Vazamentos de Gás no Ar

As usinas de processamento de gás natural, como a Usina Al Hosn Shah em Abu Dhabi, purifica gás natural em estado bruto removendo determinados contaminantes. Esses gases contaminantes costumam ser muito perigosos para contato humano e, portanto, os gasodutos e demais infraestruturas precisam ser monitorados cuidadosamente quanto a vazamentos. Uma combinação inovadora de UAV e tecnologia de geração de imagens ópticas de gás foi testada e mostrou ser uma maneira muito eficiente de monitorar grandes campos de gás. 

O campo de gás azedo Shah fica a 180 km a sudoeste de Abu Dhabi, nos Emirados Árabes Unidos. A nova Usina de Processamento de Gás de Shah foi criada para processar 1.000 MMSCFD (milhões de pés cúbicos padrão por dia) de gás azedo. A usina fica em três áreas planas baixas adjacentes no lado centro-este do campo Shah, abrangendo cerca de 6 km de leste a oeste. O processamento do gás azedo com alta concentração de sulfeto de hidrogênio (H2S) perigoso, chamado de adoçamento, fica confinado na área ocidental.

Monitoramento de gases perigosos

Apesar das muitas medidas de segurança da equipe da Usina Al Hosn Shah, a área ocidental, marcada como zona vermelha, ainda apresenta muitos riscos de saúde e segurança para profissionais de manutenção e outros operadores.

“Alguns gases são muito venenosos, corrosivos, inflamáveis e explosivos”, diz John Rennie, Diretor de Operações da Inspectahire, empresa líder no setor de inspeção e fornecedor de tecnologia de inspeção visual remota especializada. “A empresa vinha usando detectores para encontrar vazamentos de gás, mas não é uma maneira eficiente de cobrir uma rede de gasodutos tão grande, e é muito arriscado para os operadores. É por isso que a Al Hosn Gas nos procurou para encontrar uma maneira mais eficiente de detectar vazamentos na área.”

O detector é uma sonda manual que produz um sinal audível quando se aproxima de um vazamento. Embora seja um método de detecção relativamente acessível, o teste de detecção exige que o operador se aproxime muito da fonte do vazamento, o que pode ser arriscado. Os detectores não permitem que os operadores vejam o vazamento e isso acaba envolvendo um certo grau de adivinhação e tempo perdido à procura da origem. A Inspectahire tem um longo histórico de trabalhos com câmeras termográficas da FLIR Systems e, portanto, a empresa sabia que esta devia ter a solução para a Al Hosn Gas.

Geração de imagens termográficas em um UAV

Em uma sessão do Centro de Treinamento de Infravermelho (ITC, Infrared Training Center) em outubro de 2014, a Inspectahire se encontrou com a equipe integradora de UAV sueca, Sky Eye Innovations. Essa empresa trabalha com a FLIR há vários anos criando sistemas de UAV dedicados para câmeras da FLIR, como a T-Series e GF-Series. Ao debater o projeto da Al Hosn Gas, as duas empresas decidiram unir seus conhecimentos nos campos de geração de imagens ópticas de gás e inspeção aérea. Elas criaram uma solução conjunta baseada na câmera FLIR G300a.

“Muitas empresas têm integrado núcleos de câmeras da FLIR a seus sistemas de UAV”, diz Daniel Sällstedt, CEO da Sky Eye Innovations. “Criamos uma abordagem diferente porque começamos examinando um sistema de câmera completo da FLIR e criamos um sistema de UAV para dela. Além disso, tomamos o cuidado de criar recursos extras de tolerância a falhas, como controle de voo redundante, para garantir a segurança do investimento dos clientes.”

“Com a presença de alguns membros da equipe de gestão de integridade da Al Hosn Gas, organizamos uma demonstração do UAV da Sky Eye e de uma câmera de imagens ópticas de gás FLIR G300a perto dos escritórios da FLIR na Suécia”, diz John Rennie. “O voo de teste deu certo e a equipe da Al Hosn Gas decidiu fazer outro voo de teste na usina de Abu Dhabi para convencer a equipe de gestão dessa solução. Lá, o teste também foi muito convincente. Colocamos um garrafão de gás com vazamento no chão e pudemos monitorá-lo com precisão no ar com a FLIR G300a. Isso convenceu a equipe de gestão a fazer um voo de teste sobre a zona vermelha. Embora não tenhamos encontrado um vazamento de gás lá, podemos dizer que esse voo foi um sucesso.”

O detector refrigerado possibilita a visualização das menores diferenças de temperatura

As câmeras de imagens ópticas de gás da FLIR podem visualizar e indicar vazamentos de gás invisíveis a olho nu. Com uma câmera de imagens ópticas de gás, é fácil examinar de maneira contínua as instalações que estão em áreas remotas ou em zonas de difícil acesso.

A câmera de imagens ópticas de gás FLIR G300a contém um detector de Antimoneto de Índio (InSb) refrigerado que produz imagens térmicas de 320 x 240 pixels. Com seu baixo número F (medida quantitativa da velocidade do obturador) e sua alta sensibilidade, a G300a detecta o menor dos vazamentos. A câmera também tem um Modo de Alta Sensibilidade (HSM, High Sensitivity Mode) da FLIR que aumenta ainda mais o nível de detecção das câmeras, de forma que até os menores vazamentos de gás podem ser detectados. A FLIR G300a é muito fácil de controlar a uma distância segura, pela Ethernet, e pode ser integrada facilmente a uma rede TCP/IP.

Câmera de gás ideal para integração com UAV

“A especialização combinada da FLIR, da Inspectahire e da Sky Eye é realmente única. A FLIR G300a é realmente a câmera ideal para nosso sistema Sky Eye OGI UAV”, diz Daniel Sällstedt. “A G300a é muito leve e compacta (na verdade, é a primeira câmera de imagens ópticas de gás tão leve assim), o que a torna excelente para voos de UAV. Possibilitamos ao operador controlar a câmera remotamente do chão com um joystick e uma tela de operações. A conectividade da câmera da FLIR é o que a torna realmente única no mercado. A qualidade da imagem é o que você pode esperar de uma líder mundial na geração de imagens térmicas. Em especial, o Modo de Alta Sensibilidade é muito útil na hora de ver vapores de gás em movimento.”

“O mercado de gás vai poder se beneficiar muito dessa tecnologia. As usinas de gás costumam ser muito grandes e, por isso, nossas soluções de UAV permitem varrer essas áreas de forma eficiente e permitem uma boa visão geral. Elas também dão visibilidade a lugares de difícil acesso ou com acesso muito difícil. Normalmente, as usinas de processamento de gás têm áreas de risco, como a zona vermelha da Usina Al Hosn Shah. Câmeras de imagens ópticas de gás, como a FLIR G300a, podem varrer essas áreas perigosas sem colocar os operadores humanos em risco.”