음향 누출 감지: 가스 배출에 좋은가요?
음향 이미징 카메라는 OGI 카메라의 저렴한 대안으로 자리 잡을 수 있지만, 특정 상황에서만 가능합니다.
환경을 개선하고 더 안전한 세상을 만들기 위해 노력하는 과정에서 배출가스 저감이라는 주제는 이러한 논의의 핵심입니다. 이는 메탄을 포함한 탄화수소와 휘발성 유기 화합물(VOC)이 주요 관심 가스인 석유 및 가스 공급망부터 수소 누출 감지와 같은 다양한 신규 시장에 이르기까지 많은 산업에서 주요 초점 분야입니다. 이러한 관심의 원동력에는 직원의 안전한 작업 환경 보장, 누출 감지 및 수리(LDAR)와 관련된 규제 준수, 운영 손실 감소 또는 장비 고장 방지를 통한 재정적 이익 등이 있습니다.
지난 수년간 가스 배출 감지를 위해 다양한 감지 방법이 활용되어 왔습니다. 가장 기본적인 사용 사례인 AVO(청각, 시각, 후각)에서부터 위성 배출 모니터링을 포함한 최첨단 기술까지, 배출 완화 이니셔티브는 이러한 목표를 달성하기 위해 다양한 방법을 모색해 왔습니다. 2005년에 도입된 광학 가스 이미징(OGI)과 가스 누출 감지를 위한 최신 기술 중 하나인 음향 이미징이 이 시장에서 사용되는 최신 기술입니다.
광학 가스 화상 카메라는 특정 가스가 에너지를 흡수하는 고유한 대역 통과에 초점을 맞춘 스펙트럼 필터링 기술을 사용하는 특수 적외선 카메라입니다.
이 카메라는 고감도 감지기에 도달하는 에너지를 제한하여 가스 배출을 시각화하여 카메라에서 표시되는 이미지에 가스 배출이 '연기'로 나타나도록 할 수 있습니다.
압력 게이지에서 누출되는 메탄의 광학 가스 이미지.
2008년부터 미국 EPA는 석유 및 가스 산업에 대한 방법 21 규정 내에서 휴대용 가스 스니퍼 또는 독성 증기 분석기의 대안으로 가스 이미징 기술을 규제 준수 애플리케이션에 적용했습니다. 2016년에, 그리고 최근에는 2024년에 미국 EPA는 석유 및 가스 산업을 위한 최고의 배출 감소 시스템(BSER)으로 OGI 기술을 권장했습니다. 이 기술은 탄화수소 가스의 에너지 흡수 능력에 대한 물리학을 기반으로 하기 때문에 규제 대상 가스를 위해 특별히 설계되었으며 대기 중에 충분한 가스가 존재할 경우 이러한 가스 배출을 감지합니다.
음향 이미징 카메라는 소리를 시각화하여 기술자가 압축 공기 누출, 진공 누출, 일부 가스 누출은 물론 기계적 결함 및 부분적인 전기 방전을 '볼' 수 있게 해줍니다.
가스 누출에 대한 최신 기술은 음향 이미징으로, 누출을 '듣기' 위해 마이크 배열을 사용하여 발생하는 소리를 기반으로 가스 누출을 시각화하도록 설계된 기술입니다. 누출은 시각적 카메라 이미지 위에 LCD 화면에 쉽게 표시되어 쉽게 감지할 수 있습니다.
음향 이미징 기술은 가스 누출을 감지하는 가장 쉽고 빠른 방법 중 하나입니다. 특정 가스 또는 가스 그룹의 적외선 흡수 특성을 기반으로 하는 OGI 기술과 달리 음향 이미징은 소리를 내는 모든 가스 누출을 감지할 수 있기 때문에 훨씬 더 광범위한 가스 누출 감지 사용 사례를 가능하게 합니다. 따라서 음향 이미징은 탄화수소나 VOC와 같은 특정 가스뿐만 아니라 매우 다양한 용도에 적용될 수 있습니다. 다양한 산업 사용 사례에서 압축 공기 누출부터 환경 목적의 수소 누출 감지에 이르기까지 음향 이미징은 누출 감지 시장에서 매우 다양하게 활용되고 있습니다. 누출에서 소리가 나고 카메라가 그 소리를 직접 볼 수 있다면 누출을 감지할 수 있습니다.
음향 이미징은 가스의 물리학이 아닌 누출의 소리를 기반으로 하기 때문에 특정 시나리오에서는 누출을 놓칠 수 있습니다. 열린 환기 라인처럼 누출 시 소리가 날 정도로 누출 압력이 높지 않은 경우, 누출 가스가 매우 큰 양일지라도 감지되지 않을 수 있습니다. 또한 음향 이미저의 마이크가 누출 지점을 직접 볼 수 없는 영역에서 누출이 발생하면 대기 중에 있는 가스 방출을 놓칠 수 있습니다.
이러한 한계로 인해 현재 음향 이미징은 광학 가스 이미징과 같은 다른 LDAR 기술과 동일한 규제 애플리케이션에 대해 승인되지 않았습니다.
메탄 생산 시설에서 OGI 카메라를 통해 본 블로우다운 누출.
음향 이미징 카메라로 본 산업용 공기 누출.
FLIR의 추천 기술
가스 배출 저감에 초점을 맞추는 것은 환경 전체에 큰 도움이 되지만, 끊임없이 변화하는 시장에서 기술의 역할을 완전히 이해하는 것은 다소 혼란스러울 수 있습니다.
FLIR는 모든 규정 준수 감사는 대부분의 경우 광학 가스 화상 카메라와 같은 승인된 기술로 수행하며, 작업자는 평판이 좋은 교육 기관에서 적절한 교육을 받을 것을 권장합니다.
시설의 전체 배출량을 줄이기 위해 가압 가스 시스템의 누출을 찾아내고 수정하기 위해 더 높은 빈도로 검사하는 저비용의 보조 기술을 사용하고자 할 때 음향 이미징은 많은 산업과 애플리케이션에 이상적인 기술입니다.
