Как оптическая визуализация газа может помочь решить проблему корпоративной экологической ответственности

Системы оптической визуализации газа (OGI) и его количественного определения (qOGI) являются частью экологически устойчивого (не наносящего ущерба окружающей среде) будущего нефтегазовой промышленности.

Экология, социальная ответственность и корпоративное управление (ESG)

Актуальная тема в перерабатывающих отраслях промышленности – особенно в нефтегазовом секторе – это концепция экологического, социального и корпоративного управления ESG (Environmental, Social and corporate Governance) – набор руководящих документов, которые определяют ответственные корпоративные действия, вызванные ожиданиями общества, рынками и другими факторами. ESG - это не просто украшательство в стремлении выглядеть социально ответственными перед внешним миром. ESG-факторы связаны с реальными рисками. Но ещё больше здесь открывается возможностей, которыми можно выгодно воспользоваться.

На самом деле, недавнее исследование Bloomberg квартальной прибыли и другие связанные финансовые телеконференции, касающиеся компаний, которые входят в список S&P 500 Energy Index показали, что упоминание ESG и других устойчиво связанных условий возросло в 1-ом квартале 2021 по сравнению с тем же периодом 2020. Более конкретно, использование условий, связанных с ESG, среди нефтегазовых компаний подскочило более, чем на 700% в год.

Для промышленных предприятий ESG может служить жизненно важной основой для регулирования выбросов парниковых газов (ПГ) и других вредных газов в организации. ESG затрагивает вопросы использования энергии, выбросов загрязняющих веществ, взаимоотношений компании с поставщиками, их общего воздействия на политическую и организационную этику. Это может варьироваться от способности идентифицировать и уменьшать потенциально опасные утечки аммиака на предприятии пищевой промышленности до вышеупомянутой газовой промышленности и способности выявлять и сокращать неорганизованные выбросы метана и других углеводородов, которые, как известно, способствуют изменению климата.

Часто ESG служит как составляющая программы расширенной корпоративной социальной ответственности организаций CSR (Corporate Social Responsibility), разработанной для прямого влияния на её понимание ключевыми участниками. Среди этих ключевых участников, требующих большого внимания к ESG, находятся инвесторы. По данным MorningStar (информационно-аналитическая компания и рейтинговое агентство, США) приток капитала в экологически устойчивые открытые компании и биржевые фонды, доступные для инвесторов США, достиг $51.1 миллиарда, увеличение более, чем в два раза в 2019, почти десятикратный рост по сравнению с 2018, когда потоки достигли тогдашнего рекордного уровня в 5,4 миллиарда долларов. Так как требования инвесторов и выделение средств в значительной степени фокусируется на ESG, организации должны не только не отставать, но и опережать эти требования не только путем разговоров с участниками об их ESG-стратегии, но также и показывая прогресс в реализации своих инициатив. Предоставление информации по факторам ESG позволяет подтвердить репутацию компании, в то время как отказ от её раскрытия может негативно повлиять на рыночную стоимость компании, доступ к капиталу и репутацию бренда на рынке.

В конце концов, инвесторы хотят знать какие усилия компания предпринимает в области ESG и стратегически исключить определённые риски, которые могут препятствовать будущей прибыли, а промышленные взносы на изменение климата в значительной степени формулируют связи с общественностью и общий риск бизнеса так, чтобы руководство, экологические организации и даже общее понимание способствовали переменам путем применения регулятивного, политического и социального давления.

Борьба с выбросами парниковых газов

Главное для экологических организаций-инвесторов – это борьба с изменением климата, включая в себя эффективное снижение выбросов метана в соответствующих отраслях промышленности. В соответствии с последним отчётом по оценке Global Methane Assessment из CCAC (Climate and Clean Air Coalition – объединение по климату и чистому воздуху) и экологической программой организации объединенных наций UNEP (United Nations Environment Programme), сокращение глобальных выбросов метана на 40-45% предотвратит потепление климата на 0.3 градуса Цельсия.

С такими высокими экологическими рисками и последствиями производители нефти и газа и другие промышленные переработчики, которые производят или требуют использования вредных газов, должны, не то чтобы изменить отношение инвестора, а принимать меры для демонстрации усилий с целью отслеживания, управления и ограничения как источников утечек, так и вентиляционных выбросов. Когда организация находит и документирует все свои утечки и выбросы, она может затем отчитаться по своему экологическому «следу» и, что более важно, показать прогресс ключевым участникам. При этом количественное оптическое отображение газа qOGI (quantifiable Optical Gas Imaging) или возможность визуализации и измерение утечки и выбросов вентиляционного газа может играть критическую роль в достижении этих целей более точно.

OGI против qOGI

Камеры OGI позволяют безопасно и быстро визуализировать утечки газа, которые по-другому невидимы, с помощью тепловизионных камер со спектральной фильтрацией. Каждый газ имеет свои собственные характеристики спектрального поглощения и большинство будут поглощать некоторое количество инфракрасной энергии в определенном узком диапазоне длин волн. Таким образом, путем установки соответствия спектрального фильтра с определенной полосой поглощения для специфических газов, OGI-камеры могут визуализировать, где имеется струя газа, блокируя энергию от попадания на ИК-детектор.

Камеры с оптической системой визуализации газов могут легко идентифицировать струи газа, невидимые невооруженным глазом

По сравнению с анализаторами токсических паров TVA (toxic vapor analyzers) или электронными «носами», как их называли раньше, устройства OGI являются одним из наиболее эффективных и полезных инструментов снижения выбросов, и даже считается лучшей системой снижения выбросов агентством по охране окружающей среды EPA США (U.S. Environmental Protection Agency) в нормах 40 CFR, Part 60 Subpart OOOOa.

Камеры оптической визуализации позволяют оператору видеть выбросы с небольшой концентрацией газа и крупные утечки на безопасных расстояниях, в то время, как анализаторы TVA позволяют детектировать газ, физически расположив зонд прямо на протекающем элементе оборудования, при этом, оператор часто может попасть в струю газа.

Между тем, системы с камерами qOGI имеют возможность не только визуализировать и обнаружить, но и количественно оценить утечки углеводородов и летучих органических соединений в единицах массового расхода утечки, объёмного расхода утечки и концентрации. Это добавляет целый новый аспект к ESG-руководствам и ESG-отчётности там, где организации сейчас имеют возможность детектировать и количественно оценивать не только что вытекает, но и его количество, но и также определить, откуда утечка и какой неисправный компонент необходимо отремонтировать.

При сравнении с пробоотборником Bacharach Hi Flow® Sampler (BHFS) в ходе полевых испытаний в нефтегазовой отрасли Канады, точность qOGI достигала +/- 18% в течении нескольких недель испытаний, сравнивая более 100 точек испытаний при различных окружающих условиях и фоне. Кроме того, Европейская организация исследований в промышленности – с членами из большинства Европейских нефтяных компаний – провели изучение и заключили, что qOGI значительно превосходит по точности результатов при сравнении с утвержденной технологией U.S. EPA Method 21 (США, Агентство по защите окружающей среды, Метод 21) или анализаторами TVA, примерно в шесть раз.

По мере того, как регулятивные органы поддерживают перспективу применения системы количественной оценки утечек газа qOGI, дальновидные организации быстро распознают ценность этой технологии для удовлетворения ключевых участников, включая в том числе возможность стимулирования инвестиционного интереса, который может потенциально превосходить дополнительные затраты на создание и управление комплексной программой детектирования утечек и ремонта LDAR (Leak Detection And Repair).

Отслеживание и отчётность по выбросам

Часто показатели уменьшения выбросов установлены на С-уровень, а другие исполнительные уровни обычно встречаются в советах директоров, однако критические подробности, связанные с детектированием, такие как утечки клапана, фланца и утечки в соединениях, а также количественная оценка выбросов парниковых газов, привязаны к тому, что имеет место на земле. Таким образом, система с qOGI-камерой является оптимальным инструментом для создания программ загрузки на месте, которые показывают нам, что протекает вплоть до гаек и болтов на уровне установки, предоставляет данные, которые затем могут быть записаны на карту и давать более точное показатели смягчения последствий выбросов на корпоративном уровне.

Для выхода газа из таких источников, как резьбовые соединения, люки для отбора проб, предохранительные клапаны и неисправное оборудование, такое как факелы и системы улавливания паров, требуются инструменты LDAR, такие как камеры OGI и qOGI. Однако, любая эффективная программа LDAR также требует от организаций устранения обнаруженных утечек, добавляя дополнительные временные и трудовые затраты к необходимости обучения персонала и обслуживания оборудования, связанного с OGI. Однако, расчёты для этих затрат изменяются из-за меняющегося отношения инвестора и роста политического и общественного давления.

Пока вентиляционные выводы и другие инженерные источники утечек всё больше и больше выводятся из технологического процесса, подобно тому, как мы больше не используем свинцовые белила или ртутные термометры, имеется ещё множество компонентов, которые помогут лучшему пониманию определения размеров утечек. Если компонент допускает утечку с максимальным расходом шесть стандартных кубических футов в час (scfh), то использование технологии qOGI для понимания и определения размера утечки было бы идеальным, чтобы иметь сведения о ситуации в поле и возможность исключения регулятивных мелочей или отключения (останова) технологической установки.

В соответствии с отчётом Агентства по охране окружающей среды США (U.S. EPA), нефтегазовая промышленность США теряет примерно от 1.4 до 2.3 процентов природного газа при эксплуатации из-за утечек, представляя относительно легкий шаг для организаций показать количественный прогресс, как часть более широкой программы ESG. С помощью технологии qOGI регулирующие органы, организации и инвесторы могут более точно оценить, как неорганизованные выбросы газа увеличивают углеродный след этих компаний, помогая им делать более обоснованные инвестиции и регулятивные решения. Те организации, которые могут продемонстрировать прогресс в области экологии и снижения выбросов, будут в лучшем положении для привлечения значительно большей доли быстрорастущего интереса к ESG-инвестициям.

Камеры оптической визуализации газа OGI позволяют операторам визуализировать выбросы, которые невидимы невооруженным глазом. Благодаря этому достоинству пользователи могут избежать нахождения внутри зон с газами и парами при количественной оценке утечек с помощью систем qOGI.

Большие задачи OGI и qOGI

Нефтяная, газовая и угольная промышленность — не единственные источники выбросов газа, а метан — не единственный парниковый газ, вызывающий озабоченность мировой общественности. Угроза утечек аммиака в пищевой промышленности и производстве напитков связана с холодильными установками; мусорные свалки, выделяющие метан, двуокись углерода и другие парниковые газы; утечки гексафторида серы (элегаз) в коммунальной отрасли промышленности; и производство пластмасс, выделяющее этилен, всё это создаёт серьёзные проблемы для экологии. В борьбе с выбросами парниковых газов, использование таких технологий как qOGI, даёт организациям возможность повысить точность отчётов по GHG/ESG во многих отраслях промышленности.

При этом соглашение об изменении климата продолжает создавать движущую силу, есть большая вероятность того, что инвесторы и правительства будут и дальше требовать шагов и нормативных документов для борьбы и потенциального снижения угрозы быстрого изменения климата.

В конце концов, системы OGI и qOGI являются частью экологически устойчивого будущего нефтегазовой промышленности, дополнительно к другим обрабатывающим отраслям, которые должны состязаться с растущей активностью инвесторов и граждан. Если организации хотят оставаться актуальными, полноценно работающими и прибыльными в предстоящие годы, крайне важно принимать экологические правила эксплуатации, а инвестиции в такое оборудование, как OGI и qOGI, могут помочь в достижении этих целей.

Крейг Р. О’Нил работает в компании FLIR с 2002 и был активно включен в продажу OGI по мере появления коммерческих тепловизоров, реализующих метод OGI, в июне 2005. В настоящее время он является международным ответственным за линию OGI-бизнеса и стратегию решений компании FLIR в нефтегазовой промышленности. В этой роли он является связующим звеном между заказчиками, заинтересованными сторонами в промышленности, стратегическими партнерами и множеством вертикально интегрированных аспектов отделения приборов компании FLIR (FLIR Instruments), включая продажу, маркетинг, инжиниринг и менеджмент изделий. Его задача – гарантировать единение FLIR с целью обеспечения измерительными системами, которые соответствуют нуждам нефтегазовой промышленности.