Industri gas alam AS mengeluarkan 162,4 juta metrik ton setara dengan metana CO2 pada tahun 2015.  Selain masalah kepatuhan peraturan, ini sama dengan produk yang hilang untuk operator. Industri dihadapkan dengan cara terbaik untuk menemukan dan memperbaiki kebocoran gas alam di titik keluar potensial, termasuk stasiun kompresor, pabrik pengolahan, sumur yang retak secara hidrolik, dan di sepanjang jalur transportasi.

Kamera pencitraan panas inframerah (IR) telah digunakan selama beberapa dekade untuk berbagai aplikasi minyak dan gas, termasuk inspeksi listrik / mekanik, inspeksi tingkat tangki, dan bahkan pemeriksaan integritas pipa dalam peralatan proses. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi optical gas imaging (OGI) baru telah dikembangkan yang dapat “melihat” gas hidrokarbon dan senyawa organik yang mudah menguap (VOC) yang dibuang atau bocor ke atmosfer. OGI dapat digunakan untuk memenuhi persyaratan pengurangan emisi peraturan, sambil juga membantu mengurangi kehilangan produk, yang pada gilirannya memberikan pengembalian investasi yang positif.

Teknologi untuk Mengurangi Emisi Buronan dalam Aplikasi Minyak dan Gas

Sebelum pengembangan kamera OGI, sebagian besar fasilitas minyak dan gas menggunakan alat penganalisa uap beracun (TVA), atau dikenal sebagai “sniffer,” untuk menganalisis tingkat konsentrasi gas dan mengukur gas yang dipancarkan ke atmosfer. TVA dapat diandalkan, berbiaya relatif rendah, dan dapat mengidentifikasi sebagian besar gas. Namun, operator harus tahu persis ke mana harus mencari kesalahan – dan menyentuhnya secara fisik.

Pencitraan gas optik menawarkan beberapa keunggulan keamanan dibandingkan TVA tradisional.Sniffer seperti memainkan pin pada keledai, sementara pencitraan gas optik adalah permainan yang sama – tetapi tanpa penutup mata. Ini memungkinkan deteksi jarak jauh dari gas yang berpotensi meledak atau menyebabkan masalah kesehatan bagi mereka yang menghirup gas.Kamera OGI memungkinkan operator untuk tetap berada pada jarak yang aman selama inspeksi.

Daripada berdiri di awan gas, seorang operator dapat tetap berada di tanah, arahkan ke tempat setinggi 10 atau 20 kaki, dan tentukan apakah gas itu bocor ke atmosfer. Juga, OGI jauh (5-10 kali) lebih cepat daripada sniffer. Perusahaan energi besar menggunakan kamera OGI seperti FLIR GF320 untuk dengan cepat memeriksa ribuan komponen dan mengidentifikasi kebocoran gas potensial secara real-time.

Melihat Lebih Dalam pada Pencitraan Gas Optik

Kamera pencitraan gas optik adalah versi IR atau kamera pencitraan termal yang sangat terspesialisasi. Ini terdiri dari lensa, detektor, elektronik yang memproses sinyal dari detektor, dan jendela bidik atau layar bagi pengguna untuk melihat gambar yang dihasilkan oleh kamera. [2] Pencitraan gas optik dapat disamakan dengan melihat melalui camcorder – operator melihat segumpal gas yang keluar yang jika tidak akan sepenuhnya terlihat oleh mata telanjang. Gumpalan gas tampak seolah-olah berasal dari benda yang terbakar, hampir seperti asap dari rokok atau cerutu.

Untuk melihat gumpalan gas ini, kamera OGI menggunakan metode filter spektral unik yang memungkinkannya mendeteksi senyawa gas. Filter dipasang di depan detektor dan didinginkan bersama untuk mencegah pertukaran radiasi antara filter dan detektor. Filter membatasi panjang gelombang radiasi yang diizinkan melewati detektor ke pita yang sangat sempit yang disebut celah pita. Teknik ini disebut adaptasi spektral (lihat gambar 1).

Kamera OGI menggunakan detektor kuantum yang membutuhkan pendinginan hingga suhu cryogenic (sekitar 70K atau -203 ° C). Kamera midwave yang mendeteksi gas hidrokarbon seperti metana umumnya beroperasi dalam kisaran 3-5 mikrometer (μm) dan menggunakan detektor indium antimonide (InSb). Kamera gelombang panjang yang mendeteksi gas seperti sulfur heksafluorida cenderung beroperasi dalam kisaran 8-12 μm dan menggunakan photodetector infrared quantum well infrared (QWIP).

Kamera OGI mengambil keuntungan dari sifat menyerap molekul tertentu untuk memvisualisasikannya di lingkungan asli mereka. Susunan bidang fokus kamera (FPA) dan sistem optik secara khusus disetel ke rentang spektral yang sangat sempit, sesuai urutan ratusan nanometer, dan karenanya sangat selektif. Hanya penyerap gas di wilayah inframerah yang dibatasi oleh filter celah pita sempit yang dapat dideteksi. Untuk sebagian besar senyawa gas, karakteristik penyerapan inframerah bergantung pada panjang gelombang. Sebagai contoh, daerah kuning pada gambar 2 menunjukkan filter spektral yang dirancang untuk sesuai dengan rentang panjang gelombang di mana sebagian besar energi inframerah latar belakang akan diserap oleh metana.

ika kamera diarahkan pada pemandangan tanpa kebocoran gas, objek di bidang pandang akan memancarkan dan memantulkan radiasi inframerah melalui lensa dan filter kamera. Jika awan gas ada di antara objek dan kamera dan gas yang menyerap radiasi dalam rentang band pass filter, jumlah radiasi yang melewati awan ke detektor akan berkurang. Untuk melihat awan dalam kaitannya dengan latar belakang, harus ada kontras yang berseri-seri antara awan dan latar belakang.

Untuk meringkas kunci untuk membuat awan terlihat – gas harus menyerap radiasi infra merah dalam gelombang yang dilihat kamera; awan gas harus memiliki kontras yang berseri dengan latar belakang; dan suhu jelas awan harus berbeda dari latar belakang. Selain itu, gerakan membuat awan lebih mudah dilihat.

Pencitraan Gas Optik Mengurangi Biaya dan Meningkatkan Keselamatan untuk Perusahaan Minyak dan Gas Utama

Pencitraan gas optik telah digunakan untuk mematuhi peraturan sambil menghemat uang dan meningkatkan keselamatan operator. Salah satu contoh adalah Jonah Energy yang berbasis di Wyoming, yang mulai menggunakan teknologi pencitraan gas optik pada 2005 untuk menemukan emisi buron di fasilitas produksinya. [3] Perusahaan memeriksa 150 fasilitas setiap bulan dan memeriksa 1.700 sumur dalam periode satu tahun. Jonah menggunakan kamera inframerah FLIR GF320 untuk deteksi metana dan VOC, memberikan konfirmasi visual kebocoran sekecil 0,8 gram / jam.

Jonah Energy menemukan bahwa keunggulan utama FLIR GF320 adalah kemampuannya untuk memindai area yang luas dan memvisualisasikan bulu gas secara real-time. Ini membantu inspektur menentukan sumber emisi pelarian dan segera memulai proses perbaikan, membuat inspeksi OGI lebih efisien daripada survei Metode 21. Bahkan, selama studi lapangan yang dilakukan untuk Kota Fort Worth, TX, surveyor menentukan bahwa pemindaian dengan kamera inframerah setidaknya sembilan kali lebih cepat daripada melakukan pemindaian Metode 21 pada peralatan situs yang sama. Imager gas optik FLIR juga dapat digunakan untuk mengukur suhu sebagai bagian dari tugas inspeksi listrik / mekanik kamera IR yang lebih tipikal, sehingga kamera menawarkan fungsi tujuan ganda.

Kecepatan pemindaian OGI membuatnya lebih mudah bagi produsen minyak dan gas untuk melakukan survei peralatan lebih sering. EPA mencatat bahwa inspeksi dan perbaikan yang lebih sering dapat mengurangi emisi metana dan VOC secara signifikan. Misalnya, survei triwulanan dapat mengurangi emisi hingga 80 persen, sedangkan survei pemantauan setengah tahunan dan perbaikan dapat mengurangi emisi hingga 60 persen.

Sumber dan Terjemahan : https://www.sensorsmag.com/components/optical-gas-imaging-tools-reduce-product-loss-for-oil-gas-industry

https://translate.google.com