
声学泄漏检测:有利于气体排放?
声成像摄像机可作为 OGI 摄像机的低成本替代品,但只能在特定情况下使用。
当我们希望改善环境,让世界变得更安全时,减排是这些对话中的关键话题。这是许多行业的主要关注领域,从包括甲烷在内的碳氢化合物和挥发性有机化合物 (VOC) 是主要关注气体的石油和天然气供应链,到氢气泄漏检测等各种新兴市场。造成这种兴趣的一些驱动因素包括:确保员工工作环境更安全、与泄漏检测和维修 (LDAR) 相关的法规合规,以及通过减少运营损失或防止设备故障来实现经济效益。
多年来,气体排放检测采用了多种检测方法。从最基本的听觉、视觉、嗅觉(AVO),即听到、看到或闻到排放物,到包括卫星排放物监测在内的极其先进的技术,减排行动探索了多种方法来实现这一目标。该市场最近使用的一些技术包括 2005 年推出的气体光学成像 (OGI) 和气体泄漏检测的最新技术之一声学成像。
光学气体成像相机是一种专门的红外摄像机,它采用光谱过滤技术,侧重于特定气体吸收能量的独特波段。
这些相机可以通过限制到达高灵敏度探测器的能量,使气体排放在相机显示的图像中呈现为 "烟雾",从而使气体排放可视化。

甲烷从压力表中泄漏的光学气体图像。
从 2008 年开始,美国环保局将气体成像技术应用于石油天然气行业 21 法规的合规性应用中,作为手持式气体嗅探器或有毒蒸汽分析仪的替代品。2016 年,以及最近的 2024 年,美国环保局建议将 OGI 技术作为石油天然气行业的最佳减排系统 (BSER)。由于该技术基于碳氢化合物气体吸收能量能力的物理学原理,因此它是专门针对相关受管制气体而设计的,如果大气中存在足够的气体,它就能检测到这些气体的排放。

声学成像摄像机将声音可视化,使技术人员能够 "看到 "压缩空气泄漏、真空泄漏和某些气体泄漏,以及机械故障和部分放电。
声学成像是一种较新的气体排放技术,它可以根据气体泄漏时发出的声音,利用麦克风阵列来 "听 "到泄漏的声音。在可视摄像头图像上的液晶显示屏上可以轻松显示泄漏点,使检测变得简单。
声成像技术是检测气体泄漏最简单快捷的方法之一。与基于特定气体或气体组红外吸收特性的 OGI 技术不同,声学成像技术的气体泄漏检测用途要广泛得多,因为它可以检测任何发出声音的气体泄漏。这使得声学成像技术的应用范围超越了碳氢化合物或挥发性有机化合物等特定气体,应用领域非常广泛。从各种工业应用案例中的压缩空气泄漏到用于环境目的的氢气泄漏检测,声学成像技术在泄漏检测市场上的应用极为广泛。只要泄漏会发出声音,而且摄像头能直接看到声音,就能检测到泄漏。
由于声学成像是基于泄漏的声音而不是气体的物理特性,因此在某些情况下可能会漏检泄漏。如果泄漏点的压力不足以在泄漏时发出声音,比如开放式通风管道,那么即使泄漏气体的排放量很大,也不会被检测到。此外,如果泄漏发生在声学成像仪的麦克风无法直接看到泄漏点的区域,则可能会错过大气中的气体排放。
由于这些局限性,声学成像技术目前还不能像其他 LDAR 技术(如光学气体成像技术)一样被批准用于相同的监管用途。


通过 OGI 摄像机看到的甲烷生产设施发生爆炸泄漏。

声学成像摄像机看到的工业漏气现象。
Flir 推荐的技术
对减少气体排放的关注对整个环境来说是件好事,但要充分了解技术在这个不断变化的市场中的作用,可能会有些困惑。
FLIR公司建议,所有合规性审核均应使用经认可的技术(在许多情况下为光学气体成像仪)进行,且操作人员应接受信誉良好的培训机构的适当培训。
当需要使用低成本的辅助技术进行高频率检测,以发现并修复加压气体系统中的泄漏,从而减少设施的整体排放时,声学成像是许多行业和应用的理想技术。