FLIR光學氣體成像熱像儀能夠快速、精確、安全地檢測天然氣、VOCs、SF6 、製冷劑、氨氣和CO?等氣體泄漏,因此已廣泛應用在油氣田、煉油廠、石化廠和天然氣發電廠等行業。其中先進技術——光學氣體成像 (QOGI) 被證實是石油天然氣行業定量分析氣體泄漏的一種有效手段,具體詳情詳細說下!
定量光學氣體成像的優勢
定量光學氣體成像指的是利用光學氣體成像(具體而言,指冷碳氫化合物 OGI)結合算法,對肉眼看不見的氣體泄漏進行定量分析的能力。相比僅能定性判斷的舊款OGI熱像儀,新款FLIR OGI熱像儀能直觀顯示泄漏,並以質量、體積泄漏率及單位路徑濃度(ppm-m)等量化指標,提供詳盡的泄漏分析。

對比傳統氣體泄漏檢測技術——毒蒸汽分析儀(TVA,通常稱為“嗅探器”)還是Bacharach Hi Flow® Sampler (BHFS),QOGI係統的優勢非常明顯:
★ TVA專注濃度分析,BHFS兼顧濃度與流量,但兩者均無法動態監測泄漏。QOGI係統則能多維度定量檢測400餘種化合物,且能隨時間呈現滾動平均泄漏率,提供更全麵洞察;
★ 在安全性上,TVA與BHFS常需檢測人員冒險接近泄漏源,而QOGI係統則可以遠程監測,大大降低了作業風險;
★ 易用性與維護方麵,QOGI係統簡化操作,減少人力依賴,相較於TVA頻繁校準與BHFS繁瑣密封,更為高效準確;
★ 環境適應性上,QOGI係統內置算法綜合考慮多種因素,確保數據準確可靠,優於易受幹擾的TVA與傳感器受限的BHFS;

風對有毒蒸汽分析儀 (TVA) 測量的不利影響
總之,QOGI係統在定量能力、安全性、易用性及環境適應性上均領先,是石油化工、天然氣等企業氣體泄漏檢測的優選。
定量光學氣體成像的工作流程
遠距離檢測氣體泄漏並定量分析泄漏量是QOGI的一大優勢。在遠處使用FLIR OGI熱像儀時,有三個因素使熱像儀能夠實現氣體的可視化。

影響 OGI 熱像儀氣體圖像的因素
紅外(IR)吸收原理α(λ):為了讓OGI熱像儀檢測到氣體,該氣體在紅外特定波長的吸收峰值必須與熱像儀的光譜範圍相匹配。現在,我們知道近400種化合物的“響應因子”(RF),這個RF就像是一個指標,告訴我們哪種氣體能被哪種紅外熱像儀“看到”。而且利用這個RF,我們還能調整測量方法,這樣隻用校準一次,就能測多種氣體。
RF還能幫我們比較不同氣體在相同觀測波長下的吸收率靈敏度。比如說,丙烷的RF是1,作為標準。如果另一種氣體的RF是0.3,那就意味著它的靈敏度隻有丙烷的30%。如果某個氣體的RF小於0.1,那麼OGI熱像儀可能就很難“看到”它,就像它在隱身一樣。
溫差ΔT很重要:要想讓OGI熱像儀捕捉到微小的氣體泄漏,泄漏氣體和周圍環境之間得有明顯的溫度差。這個溫差ΔT越大,熱像儀上顯示的氣體流動就越清晰。對於QOGI技術來說,溫差大意味著信號更清晰,測量也就更準。
所以,用QOGI時,得多換幾個角度看看泄漏,找個溫差最大的位置。最好能讓泄漏氣體和背景之間的溫差達到2°C以上。總的來說,溫差ΔT是確保測量準確的關鍵。

熱圖像顯示了氣體從熱背景(牆壁)移動到環境溫度背景(圍欄)過程中溫差的影響
氣體濃度?:為了讓QOGI成像,圖像裏得有超過係統能檢測到的最低濃度的氣體。QOGI的特長是,在氣體存在的前提下,它能把其他影響因素(比如波長和溫差)都考慮進去,準確算出氣體的量。這樣一來,不管測量條件怎麼變,隻要氣體濃度一樣,測出來的結果就一樣。
QOGI可以產生兩種類型的結果:單位路徑長度濃度,以像素級的ppm-m為單位,以及質量或體積泄漏率(例如克/小時或升/分鍾)。

相同單位路徑長度不同濃度的丙烷示例
質(zhi)量(liang)或(huo)體(ti)積(ji)泄(xie)漏(lou)率(lv)需(xu)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)算(suan)法(fa)過(guo)程(cheng),以(yi)將(jiang)像(xiang)素(su)級(ji)的(de)測(ce)量(liang)值(zhi)彙(hui)總(zong)成(cheng)總(zong)體(ti)泄(xie)漏(lou)影(ying)響(xiang),該(gai)算(suan)法(fa)還(hai)將(jiang)影(ying)響(xiang)質(zhi)量(liang)或(huo)體(ti)積(ji)泄(xie)漏(lou)率(lv)測(ce)量(liang)的(de)距(ju)離(li)和(he)風(feng)力(li)因(yin)素(su)考(kao)慮(lv)在(zai)內(nei)。
定量光學氣體成像的運行模式
QOGI有兩種運行模式:實時檢測和Q模式操作。如果你選擇實時檢測,那就很簡單了,隻需把專用的平板電腦(裏麵已經裝好了分析氣體的軟件)直接連到你的FLIR OGI熱像儀(G620、GFx320和Gx620等)上,馬上就能開始對泄漏進行實時分析和測量了。
在Q模(mo)式(shi)下(xia),你(ni)可(ke)以(yi)先(xian)把(ba)拍(pai)攝(she)的(de)視(shi)頻(pin)保(bao)存(cun)在(zai)熱(re)像(xiang)儀(yi)裏(li),等(deng)需(xu)要(yao)的(de)時(shi)候(hou)再(zai)用(yong)。之(zhi)後(hou),你(ni)可(ke)以(yi)輕(qing)鬆(song)地(di)把(ba)這(zhe)些(xie)視(shi)頻(pin)文(wen)件(jian)下(xia)載(zai)到(dao)平(ping)板(ban)電(dian)腦(nao)上(shang),後(hou)期(qi)慢(man)慢(man)分(fen)析(xi)泄(xie)漏(lou)的(de)情(qing)況(kuang)。

平板電腦作為即插即用設備,專為FLIR OGI熱像儀設計,無需校準且不受元件退化影響,實現了QOGI無縫對接,但使用時需三腳架穩定熱像儀以避免移動或抖動影響性能。
定量光學氣體成像技術
為石油天然氣行業的企業
提供了改善工人安全、加強環境管理和
提高運營成本效益的一種手段
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