Камеры оптической визуализации газов помогают находить утечки газа при аэросъёмке

Поиск утечек природного газа с помощью дрона и тепловизора

Дрон с тепловизором для оптической визуализации газов

При переработке природного газа на заводах (например, на заводе Al Hosn Shah в Абу-Даби) его очищают от определённых загрязнителей. Так как эти примеси часто опасны для людей, газопроводы и остальную инфраструктуру необходимо тщательно проверять на отсутствие утечек. Инновационное сочетание беспилотного летательного аппарата с технологией оптического обнаружения газа успешно прошло испытания. Такой подход поможет эффективно контролировать обширные газовые месторождения.

Месторождение сернистого газа Shah расположено приблизительно в 180 км на юго-запад от Абу-Даби в ОАЭ. Новый завод Shah рассчитан на переработку приблизительно 28 миллионов куб. метров сернистого газа в сутки. Завод расположен на трёх прилегающих плоских низинных участках в центре восточной части месторождения Shah. Территория завода простирается с востока на запад примерно на 6 км. Очистка газа от опасного сероводорода (H2S), который содержится в газе в значительных количествах, выполняется только в западной части.

Завод Shah по переработке сернистого газа в Абу-Даби

Мониторинг опасных газов

Несмотря на многочисленные защитные меры, предпринятые на заводе Al Hosn Shah, западная область, обозначенная как красная зона, представляет значительный риск для здоровья и безопасности специалистов по техническому обслуживанию и других операторов. 

«Некоторые газы очень токсичны, легковоспламеняемы, взрывоопасны и вызывают коррозию, — говорит Джон Ренни (John Rennie), операционный директор Inspectahire, ведущей компании по проведению инспекций и поставщика специализированных технологий дистанционного визуального контроля. — Раньше для обнаружения утечек газа компания использовала газоанализаторы. Но этот способ неэффективен при работе с такой обширной трубопроводной сетью, а также очень опасен для оператора. Поэтому компания Al Hosn Gas обратилась к нам в поиске более эффективного способа проверки территории на предмет утечек».

Газоанализатор представляет собой ручной зонд, который издает звуковой сигнал вблизи места утечки. Проверка с помощью газоанализатора — это относительно недорогой метод обнаружения. Однако при его использовании оператору необходимо близко подходить к источнику утечки, что может быть опасно. Газоанализаторы не позволяют операторам видеть утечки, поэтому всегда приходится работать наугад и терять время на поиски источника. Компания Inspectahire уже давно работает с тепловизионными камерами FLIR Systems, поэтому она знала, где искать решение для Al Hosn Gas.

Даниэль Селлстедт (Daniel Sällstedt), Sky Eye Innovations: «Мы позволили оператору дистанционно управлять камерой с земли, используя джойстик и экран».

Даниэль Селлстедт (Daniel Sällstedt), Sky Eye Innovations: «Газоперерабатывающие заводы обычно занимают очень большую территорию, но наши беспилотные летательные аппараты и камеры FLIR позволяют очень эффективно сканировать эти обширные зоны и обеспечивают хороший обзор».

Даниэль Селлстедт (Daniel Sällstedt), Sky Eye Innovations: «Сначала мы подбираем готовую камеру FLIR, а затем специально для нее конструируем летательный аппарат».

Тепловизионное обследование с БПЛА

Камера FLIR G300a для оптического обнаружения газа оснащена охлаждаемым детектором на основе антимонида индия (InSb), позволяющим получать тепловые изображения с разрешением 320 × 240 пикселей.

В ноябре 2014 г. в центре обучения термографии (ITC) состоялась встреча специалистов компании Inspectahire и шведской компании Sky Eye Innovations, которая занимается интеграцией беспилотных летательных аппаратов. Эта компания уже несколько лет работает с тепловизорами FLIR, создавая специализированные беспилотные летательные аппараты на основе камер FLIR, например серий T и GF. При обсуждении проекта Al Hosn Gas обе компании решили объединить свои знания в области оптического обнаружения газа и обследования с воздуха. Результатом их работы стало совместное решение на основе камеры FLIR G300a.

«Многие компании интегрируют тепловизионные модули FLIR в свои беспилотные летательные аппараты, — говорит Даниэль Селлстедт (Daniel Sällstedt), исполнительный директор Sky Eye Innovations. — Мы используем другой подход: сначала подбираем готовую камеру FLIR, а затем специально для нее конструируем летательный аппарат. Кроме того, мы уделяем внимание разработке дополнительных функций отказоустойчивости, например избыточному управлению полетом, чтобы защитить инвестиции клиентов.

«В присутствии нескольких представителей отдела управления надежностью Al Hosn Gas мы провели демонстрацию беспилотного летательного аппарата Sky Eye и камеры для оптического обнаружения газа FLIR G300a возле офисов FLIR в Швеции, — говорит Джон Ренни (John Rennie). — Тестовый полет прошел очень хорошо, и специалисты Al Hosn Gas решили провести еще одно испытание на заводе в Абу-Даби, чтобы окончательно убедить руководство в преимуществах этого решения. Этот тест также оказался очень убедительным. Мы поставили на землю баллон с утечкой газа и смогли очень точно отследить ее с воздуха, используя FLIR G300a. Это убедило руководителей провести испытание также и в красной зоне. И хотя мы на самом деле не обнаружили там утечки газа, мы можем считать этот полет успешным».

Охлаждаемый детектор фиксирует малейшую разницу температур

Камеры FLIR для оптического обнаружения газа способны выявлять и показывать утечку газа, невидимую невооруженным глазом. Они позволяют непрерывно проверять удаленные или труднодоступные установки.

Камера FLIR G300a для оптического обнаружения газа оснащена охлаждаемым детектором на основе антимонида индия (InSb), позволяющим получать ИК- изображения с разрешением 320 × 240 пикселей. Благодаря низкому числу диафрагмы (количественный показатель светосилы объектива) и высокой чувствительности камера G300a обнаруживает малейшие утечки. В камере также предусмотрен режим высокой чувствительности, который еще больше улучшает ее способность обнаружения утечек газа. Камерой FLIR G300a очень просто управлять с безопасного расстояния через Ethernet, ее можно легко интегрировать в сеть TCP/IP.

Эта камера для обнаружения утечек газа идеальна для интеграции с БПЛА

«Эта технология действительно способна принести пользу газовым компаниям. Газоперерабатывающие заводы обычно занимают очень большую территорию. С нашими беспилотными летательными аппаратами вы сможете очень эффективно проверять такие обширные территории и получать полную информацию. С их помощью вы сможете проверять труднодоступные места. Обычно на газоперерабатывающих заводах есть опасные участки, такие как красная зона на заводе Al Hosn Shah. Камеры для оптического обнаружения газа, например FLIR G300a, способны сканировать эти опасные участки без какого-либо риска для оператора».