专家之言：充分利用光学气体成像的技巧
您还缺少哪些关键技术可以更快、更轻松地缓解甲烷泄漏？
作者：克雷格-奥尼尔
OGI 是追踪天然气泄漏源头的最快、最有效的方法。但是，要想最大限度地利用这项技术，了解如何使用非常重要。关于 OGI 的一个关键点是：它不仅能通过提高效率和减少产品损失来节省资金，更重要的是，它还能提高公司人员和资产的安全性。
OGI 作为一种先进的技术，接受正确的培训并从专家那里获得一些有用的提示，会使情况大不一样。因此，以下是我认为可以帮助你提高工作效率的十条建议。
1.
为您的应用配备合适的相机。
不同的应用需要不同的摄像头。换句话说：一台照相机可能无法看到所有气体，因此您需要了解所面对的是哪种类型的气体。例如，过滤了挥发性有机化合物 (VOC) 和碳氢化合物的 OGI 摄像机看不到六氟化硫 (SF6) ；一氧化碳 (CO) 摄像机看不到制冷剂。
需要考虑的其他问题：您需要什么级别的精确度，需要收集什么类型的数据？一些光学气体成像红外热像仪使用高灵敏度的探测器，并配有一个微型冷却器，以便观察到最微小的泄漏。FLIR的最新冷却型热像仪系列还提供定量测量功能，即QOGI，因此您可以记录天然气泄漏的大小。
对于较大的泄漏或不需要最高灵敏度的情况，您可以选择非制冷型 OGI 摄像机。这些相机仍能准确检测气体，但成本较低。
SF6 绝缘子泄漏
压力表泄漏甲烷
OGI 拍摄的主动通风油库图像。OGI 摄像机经过特定波长过滤，在天空等背景下可以看到气体。该相机还可以检测温度，因此图像中可以看到油罐的填充线。
2.
考虑环境因素。
查找气体泄漏时，最重要的一点是确保背景与泄漏点之间有足够的对比度。否则，摄像头将很难观察到气体泄漏并精确定位泄漏源。
主动气体检测技术（使用基于激光的反向散射技术）依赖于背景中的反射表面。如果要观察高处的部件并将摄像头对准天空，这将是一个巨大的挑战。
增大的温差或ΔT (ΔT)有助于提高可探测性，因此使用可轻松提供热分析（包括ΔT）的热像仪可使光学气体成像更加容易。
下图第一张图片显示的是一个存在大面积 Delta T (ΔT) 挑战的储气罐。如果不是风将气体从排气管吹走，根本无法发现。第二张图片来自 FLIR Gx320 红外热像仪，显示的是 ΔT 检查，其中突出显示了 ΔT 不足的特定像素，操作员可确保对所有组件进行正确检查。
3.
OGI 既可以是定性的，也可以是定量的。
由于环境变化、背景能量差异和变化，仅靠 OGI 摄像机无法确定泄漏气体的具体类型或数量；但通过专门设计的软件，可以对排放进行量化。有些技术需要额外的硬件来提供量化功能。但 FLIR G 系列碳氢化合物红外热像仪可在红外热像仪内进行量化，对大多数碳氢化合物的质量泄漏率（磅/小时或克/小时）、体积泄漏率（立方厘米/分钟或升/分钟）或浓度（ppm x m）进行即时现场测量。
右侧的 FLIR G 系列热像仪不仅能显示甲烷燃烧的热图像，还能精确测量泄漏率，即机内定量 OGI (QOGI)。
4.
充分利用相机。
了解 OGI 摄像机的每项功能（如集成 GPS、LCD 触摸屏或图像增强功能）的工作原理并将其用于您的优势非常重要。即使使用 OGI 摄像机，也很难看到小浓度的气体。高灵敏度模式 (HSM) 可增强图像，因此即使是小浓度的气体也清晰可见。GPS 标记和日志等记录功能对于确保工作人员在正确的资产上进行维修至关重要，甚至有助于遵守当地法规。由于相机集成了液晶触摸屏，因此利用数据输入或一键式液位/跨度等关键功能简化检查工作至关重要。
从天然气开采到石化作业和发电，各公司通过将FLIR光学气体成像技术纳入其泄漏检测与维修（LDAR）计划，每年可节省超过1,000万美元的产品损失。
5.
正确测量温度。
许多 OGI 摄像机都经过温度校准，因此是两用系统。它们适用于工业维护检查，因为它们可以测量和记录整个场景的温度，并将数据保存为 JPEG 文件或视频。您可以使用这些摄像机检测高低压机械和电气装置中的热点或电气问题，或查找管道、烤箱等的绝缘故障。
OGI 摄像机上的热成像功能还可以帮助您提高气体云与背景场景之间的视觉对比度（通常称为 delta-T）。与其他热成像应用不同，您的检测对象（气体）没有视觉表现。只有在发射源附近的气体云环境温度与背景之间形成轻微的辐射对比，才能看到气体云。使发射可见的关键在于使用能简化云和背景之间温差 (∆T) 的相机。
6.
利用相机的优势确保安全。
气体成像摄像机是一种快速、非接触式方法，用于检测危险或难以触及区域（通常称为难以监测 (DTM) 源）的泄漏。它们的灵敏度足以检测到几米外的小泄漏和几百米外的大泄漏。许多 OGI 摄像机都提供视觉增强功能，如 HSM 或单触式液位/跨度，可提高对小泄漏或低浓度泄漏的检测能力。通过简单的现场互换镜头，操作员可以轻松调整其检测视角，以适应各种使用情况。
由于 OGI 可以让您在安全距离内检测气体排放，因此您应该充分利用它。从主要工作区域外开始，对该区域进行初步扫描，以确定是否有明显的大型气体泄漏。
然后，您可以靠近镜头或更换镜头进行更具体的扫描。请务必穿戴适当的安全装备，并将 OGI 摄像机放在提供的箱子中存放和运输。此外，坚持对相机进行维护也能确保它不会成为安全隐患。
7.
了解您的危险分类等级。
许多公司或行业在危险环境中运行，对气体检测设备有独特的要求。
在 2 区（1 类；2 分区）环境中使用设备通常需要许可证，除非该设备经认证符合这些区域的要求。如果 OGI 摄像机能检测碳氢化合物并符合 2 区（1 类；2 分区）危险分类认证，操作员就可以在没有高温作业许可证的情况下使用摄像机。
此外，高分辨率 OGI 摄像机还可以让您从未指定为危险区域的安全区域，甚至是设施外围，看到重大和危险的泄漏。要想获得确保安全的最灵活解决方案，请考虑同时具备高分辨率和危险场所认证的摄像机。
8.
跟踪投资回报率。
在许多情况下，一台 OGI 摄像机第一天就能收回成本。使用 OGI 摄像机进行的勘测通常比传统的泄漏检测技术快九倍，而且可以帮助您检测到嗅探器可能会漏掉的泄漏。
OGI 也是一种非接触式方法，可在正常运营期间进行；因此，公司不会因停产而损失收入。此外，通过及早发现泄漏并迅速进行维修，公司既能避免罚款，又能通过达到企业 ESG 指标来改善环境。OGI 摄像机的热成像功能还可以帮助您改善气体云与背景场景（通常称为 delta-T）之间的视觉对比度。与其他热成像应用不同，您的检测对象（气体）没有可视化表示。只有在发射源附近的气体云环境温度与背景之间形成轻微的辐射对比，才能看到气体云。使发射可见的关键在于利用相机简化云和背景之间的温差 (ΔT)。
9.
沟通是记录的关键。
许多 LDAR 专业人员需要记录他们的发现，以满足内部记录保存要求、简化维修流程或遵守法规。 拥有一台能与第三方 LDAR 软件轻松进行无线通信、通过集成云存储无缝存储文件，甚至能引导操作员完成基于路径的检测路径的相机是最理想不过的了。 拥有合适的工具，并集成简化检测流程的技术，将使您的公司处于领先地位。
10.
接受正确的培训。
学习如何最有效地使用您的 OGI 摄像机将确保您的投资获得最大效益。您可以考虑参加 ISO 认证机构（如 红外培训中心）的培训课程。
ITC 提供名为 "OGI 基础 "的低成本在线培训，以及为期三天的气体光学成像认证课程，内容包括 OGI 的基本概念、可能影响检测的参数、执行勘测的程序、常见错误/最佳实践、环境条件如何影响气体泄漏检测等。完成培训课程的学员将获得 OGI 红外热成像认证、钱包 ID 卡以及成为一名成功的 OGI 热成像技师所需的知识。
