Las cámaras de visualización óptica de imágenes de gas de FLIR contribuyen a mejorar el medio ambiente y la seguridad en Borealis Stenungsund

En muchas plantas petroquímicas se trabaja con hidrocarburos gaseosos invisibles. La mayoría de estos gases plantean algún tipo de riesgo para la seguridad. Pueden ser tóxicos o provocar problemas de salud en caso de exposición prolongada. Otros son muy inflamables, llegando incluso a ser explosivos, y la mayoría de ellos tienen un impacto negativo en el medio ambiente en caso de entrar en la atmósfera en grandes cantidades. Por estos motivos, la detección de fugas es de una importancia crucial en las plantas petroquímicas.

Una de estas es la planta de polietileno de baja densidad (LDPE) a alta presión Borealis, en Stenungsund (Suecia), que elabora productos de LDPE para el sector de cables y alambres, y tiene una capacidad de producción anual de 350 000 toneladas. Las instalaciones del cracker Borealis proporcionan el etileno, componente principal que convierten en polietileno en un proceso de polimerización a alta presión.

El etileno es un hidrocarburo muy inflamable A fin de aumentar la seguridad de la panta y reducir el impacto medioambiental, Borealis ha adquirido una cámara de visualización óptica de imágenes de gas de FLIR Systems. Con esta herramienta de detección de fugas de gas, Borealis se asegura de que las fugas no pasen inadvertidas para los operadores del procesamiento.

Una cámara de visualización óptica de imágenes de gas es un instrumento de medición sin contacto rápido que permite visualizar fugas de gas en tiempo real. Mientras que muchos otros instrumentos de medición solo presentan al inspector una cifra, las cámaras de visualización óptica de imágenes de gas ofrecen información visual, de manera que el proceso de detección de fugas resulta más intuitivo. Las cámaras de visualización óptica de imágenes de gas también se pueden utilizar en ubicaciones de difícil acceso, ya que pueden detectar fugas pequeñas a distancia. "Cuando empezamos a probar esta tecnología relativamente nueva, yo era escéptico", comenta Jan Åke Schiller, supervisor de turnos de LDPE. "Pero al ver las cámaras de visualización óptica de imágenes de gas en acción, enseguida me di cuenta de que tenían un potencial enorme para la detección de fugas en la planta de polietileno y en las plantas petroquímicas en general".

Ventajas de la visualización óptica de imágenes de gas

Ante de comprar la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF306 de FLIR, Schiller y sus compañeros utilizaban los denominados dispositivos "olfateadores", que miden la concentración de un determinado gas en una sola ubicación y generan una lectura de concentración en partes por millón (ppm). "La ventana principal de la cámara de visualización óptica de imágenes de gas es que brinda la posibilidad de detectar gases visualmente", comenta Schiller. "Mientras que los dispositivos olfateadores ofrecen una cifra, una cámara de visualización óptica de imágenes de gas permite detectar una fuga de gas desde cualquier lugar dentro del campo de visión de la cámara. Esto acelera la inspección de manera considerable. Ahora que disponemos de la cámara de visualización óptica de imágenes de gas, realizamos un análisis rápido durante cada arranque. Mediante un análisis rápido, cubrimos aproximadamente el 80 % de la planta completa en unos treinta minutos. Se necesitaría un equipo de diez personas con dispositivos olfateadores que trabajaran durante dos días completos para lograr el mismo resultado".

Esto no significa que dejaran de utilizar los dispositivos olfateadores completamente, según Schiller. "Utilizamos los dispositivos olfateadores junto con la cámara de visualización óptica de imágenes de gas. "Utilizamos la cámara de visualización óptica de imágenes de gas para detectar la fuga y luego usamos el dispositivo olfateador para cuantificarla". A Schiller le sorprendió lo sensible que resultó ser la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF306 de FLIR. "Detecté fugas para las que el dispositivo olfateador daba una lectura por debajo de 100 ppm. La cámara es increíblemente sensible, sobre todo cuando funciona en modo de sensibilidad alta, y puede detectar fugas de gas, por pequeñas que sean, desde unos setenta metros. De este modo, el operador puede realizar las inspecciones desde una distancia segura.

Modo de alta sensibilidad

El Modo de Sensibilidad Alta (HSM) es una función especial que se incluye en todas las cámaras de visualización óptica de imágenes de gas de la serie GF. Es una técnica de procesamiento de vídeo mediante la sustracción de imágenes que mejora la sensibilidad térmica de la cámara de forma eficaz. La función HSM sustrae un porcentaje de señales de píxeles individuales de fotogramas de la secuencia de vídeo de fotogramas posteriores y mejora las diferencias entre los fotogramas de modo que las fugas se destacan con mayor claridad en las imágenes resultantes.

Todas las fugas que se deben reparar se notifican a los equipos de mantenimiento. Según Schiller, en esta parte del proceso el uso de cámaras de visualización óptica de imágenes de gas también tiene una ventaja respecto a los dispositivos olfateadores. "Al utilizar dispositivos olfateadores, se debe describir la ubicación exacta de la fuga con palabras, lo que en ocasiones puede resultar difícil. Con la cámara de visualización óptica de imágenes de gas, basta con adjuntar un archivo de vídeo a la orden de trabajo y el equipo de mantenimiento verá por sí mismo dónde se localiza la fuga. Esto me permite dedicar menos tiempo a la elaboración de informes de fuga y más tiempo en la planta para detectar fugas o realizar otras tareas".

Frecuencia de inspección superior

Debido a que las inspecciones requieren menos tiempo ahora que utiliza la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF306 de FLIR, la frecuencia de detección de fugas ha aumentado considerablemente, según Schiller. "Cuando solo teníamos dispositivos olfateadores, realizábamos otras inspecciones anuales. Para cubrir todas las tuberías que contiene esta planta, que suman un total de 100 kilómetros de longitud, se necesita un equipo de personas con dispositivos olfateadores que trabaje una semana entera para inspeccionar toda la planta. Con la cámara de visualización óptica de imágenes de gas solo se necesita una persona y se tarda un día. Ahora que disponemos de la cámara de visualización óptica de imágenes de gas, inspeccionamos toda la planta dos veces al año y realizamos una inspección rápida durante cada arranque. De este modo, la frecuencia de las inspecciones ha aumentado considerablemente".

Una herramienta que se utilice con tanta frecuencia como se utiliza la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF306 de FLIR en la planta Borealis ubicada en Stenungsund debe ser ligera, compacta y de diseño ergonómico para evitar tensiones en la espalda y el brazo. Todas las cámaras de visualización óptica de imágenes de gas de la serie GF de FLIR tienen un diseño ergonómico. Con un asa giratoria, botones de acceso directo, visor inclinable y pantalla LCD, la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF306 de FLIR está diseñada desde la perspectiva del usuario final y ofrece ergonomía avanzada para mejorar la seguridad de los trabajadores. Con un peso de 2,4 kg, la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF306 de FLIR también es relativamente ligera y compacta.

Absorción de infrarrojos

La cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF306 de FLIR contiene un fotodetector infrarrojo de pozo cuántico (QWIP) refrigerado que produce termografías con una resolución de 320 x 240 píxeles a una sensibilidad térmica de 25 mK (0,025 °C). La funcionalidad de visualización de gas de la cámara de visualización óptica de imágenes de gas de la serie GF de FLIR se basa en la absorción de infrarrojos. Los gases absorben la radiación electromagnética en determinadas partes del espectro. Las cámaras de visualización óptica de imágenes de gas de la serie GF de FLIR tienen un filtro espectral, una matriz de plano focal y un sistema óptico que están sintonizados de manera específica con dichas partes del rango espectral. Dado que el gas absorbe la radiación de infrarrojos, bloquea la radiación que procede de los objetos que están detrás de la fuga y provoca la aparición de una fuga como una columna blanca o negra en la imagen térmica, en función de si el usuario ha optado por la configuración de "caliente negro" o "caliente blanco".

Grabación de secuencias de vídeo

Aparte de la visualización en tiempo real, la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF306 de FLIR también puede realizar grabaciones de vídeo de luz visual y vídeo térmico. "Esto es muy importante porque la columna de humo en movimiento aparece más clara en un vídeo que en una fotografía", explica Schiller. "Para elaborar informes de fugas, normalmente empezamos a grabar en modo de vídeo visual para mostrar la ubicación al equipo de mantenimiento; a continuación cambiamos al modo de detección de gas para mostrar la fuga y luego volvemos al modo de vídeo visual para verificar la ubicación de la fuga. Este método nos ha funcionado realmente bien.

"Esta planta es relativamente nueva, se abrió hace pocos años para sustituir la antigua planta de polietileno", añade Schiller. "La nueva planta de polietileno tuvo algunos problemas iniciales, pero con ayuda de la cámara de visualización óptica de imágenes de gas hemos logrado convertirla en una de las plantas de polietileno más herméticas del mundo. Para hacerse una idea, la nueva planta produce el doble de polietileno que la anterior, pero la cantidad de emisiones de VOC a causa de las fugas es diez veces inferior. En mi opinión, la cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF306 de FLIR me ha ayudado a hacer posible esta tasa de fugas tan baja".

Detección de fugas en ubicaciones inesperadas

Según Schiller, una de las ventajas de utilizar la cámara de visualización óptica de imágenes de gas es que aumenta la probabilidad de detectar fugas en ubicaciones inesperadas. "Las fugas pueden aparecer en los lugares más extraños. Hubo un caso en que se soldó un tubo de soporte se soldó a una curvatura de la tubería, pero el solador se pasó de entusiasta y la soldadura provocó una fuga de la tubería al soporte. Con la cámara de visualización óptica de imágenes de gas, fue muy fácil localizar la fuga de gas del tubo de soporte, ya que destacaba claramente en la termografía, pero con un dispositivo olfateador se hubiera tardado años en detectar la fuga, si es que la hubiéramos llegado a detectar. Porque, ¿quién buscaría fugas en un tubo de soporte.

"Otro ejemplo de localización de fuga inesperada fue cuando detecté un escape de gas de procedente de material de aislamiento. A causa de una fuga producida en una conexión del otro extremo, el gas se escapaba por detrás del aislamiento y volvía a emanar en el otro extremo. Y esta es solo una de una serie de fugas detectadas con la cámara de visualización óptica de imágenes de gas que habría sido imposible detectar con un dispositivo olfateador. Un dispositivo olfateador se debe mantener exactamente en el lugar adecuado para detectar una fuga, por lo que el inspector se situará donde se prevea que se produzcan fugas. Con una cámara de visualización óptica de imágenes de gas, se ven todas las fugas que hay dentro del campo de visión de la cámara. Se puede utilizar para detectar fugas de manera fácil y rápida, y para realizar inspecciones más minuciosas".

Inversión justificada

"Algunas empresas pueden mostrarse reticentes a comprar una cámara de visualización óptica de imágenes de gas debido al precio, lo cual es comprensible teniendo en cuenta que un dispositivo olfateador es mucho más barato", prosigue Schiller. "Pero la diferencia en el precio de compra es engañosa. Por un lado, las inspecciones realizadas con dispositivos olfateadores son mucho más laboriosas y las horas de mano de obra no son baratas, por lo menos en Europa. Por otro lado, las fugas producidas en ubicaciones inesperadas son difíciles de detectar y es fácil que pasen inadvertidas con el uso de dispositivos olfateadores. Por ello, el uso de cámaras de visualización óptica de imágenes de gas garantiza a seguridad del personal y de los habitantes de las zonas circundantes, y, en mi opinión, invertir en seguridad vale la pena. Además, el uso de cámaras de visualización óptica de imágenes de gas aumenta la sensación de seguridad entre los trabajadores de la planta. Se sienten seguros al saber que no se me pasa por alto ninguna fuga de gas con a cámara de visualización óptica de imágenes de gas GF306 de FLIR.

"Por último, pero no por ello menos importante, el uso de la cámara de visualización óptica de imágenes de gas reducirá la cantidad de gas perdido en la atmósfera", continúa Schiller. "Dado que estos gases son nuestro material base, es un derroche perderlo a causa de las fugas. Preferiría convertirlo en plástico. En definitiva, las fugas de gas suponen un despilfarro de dinero. Si reducimos las fugas, conseguiremos amortizar el precio de compra de la cámara de visualización óptica de imágenes de gas. Así que, en conclusión, podría afirmar sin dudas que vale la pena invertir en una cámara de visualización óptica de imágenes de gas.