前言：天然氣處理廠，比如位于阿布扎比的Al Hosn天然氣公司，通過去除某些污染物的方法凈化原料天然氣。當(dāng)人員暴露在這些氣體污染物中時(shí)，通常非常危險(xiǎn)，因此，需要對(duì)氣體管道和其它基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行仔細(xì)監(jiān)測以防泄漏。經(jīng)驗(yàn)證，無人機(jī)和光學(xué)氣體成像技術(shù)的創(chuàng)新組合，是監(jiān)測大規(guī)模天然氣田和管道的有效方法。
沙阿(Shah)酸性天然氣田位于阿聯(lián)酋阿布扎比西北方向約180公里。這座新建的沙阿(Shah)天然氣處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模為能夠處理1,000 MMSCFD(百萬公制標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/日)酸性天然氣。這座工廠位于沙阿天然氣田中部到東側(cè)的三片低平區(qū)域的交接處，東西跨度約6公里。在脫臭工藝中需要使用危險(xiǎn)的高濃度硫化氫(H2S)氣體加工酸性氣體，該工藝在西部區(qū)域進(jìn)行。
監(jiān)測危險(xiǎn)氣體
盡管Al Hosn天然氣公司為員工采取了許多安全措施，西部區(qū)域仍然對(duì)專業(yè)維護(hù)人員和其它操作人員的健康和安全構(gòu)成巨大風(fēng)險(xiǎn)。
“有些氣體具有較大的毒性、腐蝕性、易燃性和易爆性。該公司一直采用所謂的嗅探器檢測氣體漏源，但面對(duì)公司巨大的管道網(wǎng)絡(luò)，這種方法不僅低效而且對(duì)操作員的安全有極大風(fēng)險(xiǎn)。
因此，Al Hosn天然氣公司希望我們能伸以援手，找到一種更有效的方式觀測漏源區(qū)域?！盜nspectahire的運(yùn)營總監(jiān)John Rennie如是說。(Inspectahire是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的檢驗(yàn)商和專業(yè)遠(yuǎn)程可視檢驗(yàn)技術(shù)供應(yīng)商)。
嗅探器是一種手持式探頭，它在接近漏源位置時(shí)會(huì)發(fā)出音頻信號(hào)。盡管這是一種成本相對(duì)較低的檢測方法，但是嗅探測試需要操作員接近泄漏源，如此十分危險(xiǎn)。嗅探器無法讓操作員找到泄漏點(diǎn)，因此總需要借助于猜測，而且尋找泄漏源十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力。Inspectahire長期以來一直使用FLIR熱像儀，所以這家公司知道AlHosn天然氣公司需要通過FLIR尋求合適的解決方案。
無人機(jī)上的熱成像
2014年10月，在紅外培訓(xùn)中心(ITC)的課堂上，Inspectahire見到來自瑞典無人機(jī)集成商Sky Eye Innovations的團(tuán)隊(duì)。該公司是FLIR多年的合作伙伴，圍繞FLIR熱像儀(如T系列和GF系列)設(shè)計(jì)專用無人機(jī)系統(tǒng)。在商討Al Hosn天然氣公司的項(xiàng)目時(shí)，兩家公司決定將光學(xué)氣體成像和空中偵查這兩項(xiàng)技術(shù)整合在一起，設(shè)計(jì)出一套基于FLIR G300a熱像儀的聯(lián)合解決方案。
Daniel S?llstedt(Sky Eye Innovations)：“我們起初研究了整個(gè)FLIR熱像儀系統(tǒng)，然后圍繞該系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)無人機(jī)系統(tǒng)?！?/STRONG>
Sky Eye Innovations的首席執(zhí)行官Daniel S?llstedt表示：“許多公司正在把FLIR熱像儀機(jī)芯集成到無人機(jī)系統(tǒng)中。但是我們的方法與此不同。我們首先對(duì)FLIR熱像儀系統(tǒng)進(jìn)行了全面的研究，然后圍繞該系統(tǒng)打造了無人機(jī)系統(tǒng)。此外，我們特別設(shè)計(jì)了額外容錯(cuò)功能，比如余度飛行控制，以確保我們客戶的投資安全性?！?/FONT>
John Rennie表示：“在Al Hosn天然氣公司完整性管理團(tuán)隊(duì)某些成員在場的情況下，我們?cè)谌鸬涞腇LIR辦公室附近使用Sky Eye 無人機(jī)和FLIR G300a光學(xué)氣體成像熱像儀進(jìn)行了一次飛行測試。這次測試進(jìn)展十分順利，Al Hosn天然氣公司團(tuán)隊(duì)決定在阿布扎比工廠再進(jìn)行一次測試飛行，使公司管理層更加信服這一方案。同樣，這次測試非常具有說服力。我們?cè)诘孛嫔戏胖昧艘恢恍孤┑臍馄浚?dāng)無人機(jī)飛行時(shí)，F(xiàn)LIR G300a能夠從空中準(zhǔn)確監(jiān)測泄露情況。這讓公司管理層愿意在紅色區(qū)域上方進(jìn)行一次測試飛行。盡管我們未在那里找到氣體泄漏，這次飛行同樣稱得上是成功的?！?/FONT>
在無人機(jī)測試飛行時(shí)，測試人員將泄漏的氣瓶放置在地面上，F(xiàn)LIR G300a能夠從空中對(duì)其進(jìn)行非常精確的檢測(左圖：熱成像模式;右圖：高熱靈敏度模式)。
制冷型探測器觀測溫差“細(xì)致入微”
FLIR光學(xué)氣體熱像儀能夠觀測及準(zhǔn)確定位肉眼無法看見的氣體泄漏。借助光學(xué)氣體熱像儀，可輕而易舉地連續(xù)察看偏遠(yuǎn)地區(qū)或難以到達(dá)區(qū)域的設(shè)備。
FLIR G300a光學(xué)氣體熱像儀內(nèi)置一個(gè)制冷式銻化銦(InSb)探頭，能生成320×240像素紅外圖像。G300a擁有較低的光圈(F)(對(duì)鏡頭速度的定量測量)和較高靈敏度，能夠檢測到最細(xì)微的泄漏。該熱像儀還擁有FLIR的高熱靈敏度模式(HSM)，這進(jìn)一步增強(qiáng)了其檢測能力，能夠檢測到最細(xì)微的氣體泄漏?？梢栽诎踩嚯x外，通過以太網(wǎng)控制FLIR G300a，也可把它輕松集成到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中。
用于無人機(jī)集成的理想氣體熱像儀
Daniel S?llstedt表示：“將FLIR、Inspectahire和Sky Eye三家公司的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行整合，這在業(yè)內(nèi)稱得上是獨(dú)一無二。FLIR G300a確實(shí)是我們的Sky Eye OGI 無人機(jī)系統(tǒng)的理想熱像儀。G300a非常輕盈而小巧，事實(shí)上這是目前最為輕巧的光學(xué)熱像儀，極其適合無人機(jī)進(jìn)行長時(shí)間飛行。操作員能夠通過操縱桿和屏幕，在地面遠(yuǎn)程控制熱像儀。FLIR熱像儀優(yōu)秀的連接性在市場上獨(dú)樹一幟。同時(shí)，紅外成像質(zhì)量完全達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先水平。如需觀察移動(dòng)的煙氣，則高熱靈敏度模式則尤其實(shí)用。”
Daniel S?llstedt(Sky Eye Innovations)：“操作員能夠通過操縱桿和屏幕，在地面遠(yuǎn)程控制熱像儀?！?/STRONG>
Daniel S?llstedt(Sky Eye Innovations)：“天然氣工廠的廠區(qū)一般都很大，但是借助我們的無人機(jī)和FLIR熱像儀，你能夠高效地檢查這些大面積區(qū)域，獲得良好的整體概覽?！?/STRONG>
天然氣工廠的廠區(qū)面積一般都很大，但是借助我們的無人機(jī)解決方案，您將能夠十分高效地察看這些大面積區(qū)域，同時(shí)獲得良好的整體概覽，不必再為那些無法到達(dá)或難以到達(dá)的區(qū)域煩惱。天然氣處理廠通常存在高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，比如Al Hosn天然氣公司的紅色區(qū)域。有了FLIR G300a光學(xué)氣體熱像儀，操作人員不必冒任何風(fēng)險(xiǎn)就可以高效地檢查這些危險(xiǎn)區(qū)域了。”
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