Solución de detección cúbica de metano

¿Cómo elegir el equipo sensor adecuado para la detección de metano en la industria del petróleo y el gas?

El metano, un potente gas de efecto invernadero, se libera en las distintas fases de las operaciones petrolíferas y gasísticas, desde las primeras hasta las últimas. Su impacto en el calentamiento global es más de 25 veces superior al del dióxido de carbono en un periodo de 100 años, lo que lo convierte en un importante contribuyente al cambio climático. Para cumplir el objetivo de reducción de las emisiones de metano en al menos un 30% por debajo de los niveles de 2020 para 2030, muchos países han establecido normas reguladoras más estrictas, como el Plan de Reducción de Emisiones de Metano de la EPA, OGMP2.0 de la ONU y Fit for 55 de la UE, que exigen a la industria una mayor transparencia y responsabilidad en la medición de las emisiones de metano. Por lo tanto, detectar, localizar y cuantificar las fugas de metano es cada vez más crucial para ayudar a mitigar las emisiones de metano en la industria del petróleo y el gas.

Cubic, como fabricante de sensores de gas y analizadores de gas, dispone de una amplia gama de soluciones industriales diversas para la detección y gestión de emisiones de metano, sobre la base de más de 20 años de dedicación y acumulación de I+D.

Para satisfacer la creciente demanda de detección de metano en la industria del petróleo y el gas, Cubic ha aprovechado diversas plataformas tecnológicas maduras de infrarrojos no dispersivos (NDIR), espectroscopia de absorción láser de diodo sintonizable (TDLAS) y tecnologías láser Raman, para desarrollar de forma innovadora sensores de gas metano y analizadores de gas en tiempo real fiables y creíbles, con el objetivo de reducir las emisiones de metano y mejorar la fiabilidad y credibilidad de los datos de emisiones de metano en la industria del petróleo y el gas, desde las fases iniciales hasta las posteriores.

El siguiente contenido presenta brevemente las últimas innovaciones técnicas de Cubic para la detección de metano en la industria del petróleo y el gas.

1. Tecnología de detección por infrarrojos no dispersivos (NDIR)

La tecnología NDIR se basa en el principio de que determinados gases absorben luz infrarroja en longitudes de onda características. Basándose en la tecnología NDIR, Cubic ha desarrollado de forma innovadora el sensor NDIR CH4 en miniatura de bajo consumo, SJH-5B-SL, que puede detectar una concentración de metano (CH4) de 0 a 5% Vol. Gracias a su diseño de bajo consumo, puede aplicarse en situaciones que requieran una eficiencia energética óptima, detectores portátiles alimentados por batería o detectores portátiles para llevar puestos. El SJH-5B-SL puede funcionar con una corriente continua de tan sólo 1 mA y alcanzar un nivel de microamperios mediante un modelo flexible de funcionamiento intermitente. Además, mantiene continuamente un excelente rendimiento para una precisión superior en todo el rango de temperaturas y una estabilidad a largo plazo basada en el mecanismo de calibración matricial y el diseño de doble haz.

En instalaciones de perforación, tuberías y almacenamiento de petróleo y gas, el sensor NDIR CH4 SJH-5B-SL de Cubic proporciona datos en tiempo real, lo que permite una respuesta rápida a las fugas de metano para realizar una alarma de seguridad industrial precisa y fiable.

2. Tecnología de detección de espectroscopia de absorción láser de diodo sintonizable

La tecnología TDLAS emplea un láser de diodo de longitud de onda sintonizable como fuente de luz y un fotodiodo para detectar la señal luminosa. La longitud de onda especificada de la emisión del láser de diodo se explora sobre el pico de absorción del gas objetivo, y el fotodiodo se utiliza para detectar la señal luminosa después de la absorción por el gas objetivo, por lo que se obtiene un espectro de absorción, que puede utilizarse para obtener la concentración del gas objetivo mediante análisis y cálculos posteriores.

Basándose en el principio TDLAS, el sensor cúbico de gas metano Gaboard-2502 ha sido especialmente diseñado con un largo camino óptico para múltiples reflexiones de luz, lo que permite al sensor alcanzar un límite de detección ultra bajo y una alta resolución en el rango de baja concentración. Destinado a fugas de metano de baja concentración en el fondo atmosférico, el Gasboard-2502 puede lograr una detección de fugas de metano altamente selectiva y precisa, con un límite de detección mínimo de 1ppm y una resolución de 0,1ppm. Además, presenta tiempos de respuesta rápidos con un tiempo de calentamiento inferior a 10 segundos. Teniendo en cuenta la adaptación a las duras condiciones de trabajo en exteriores y a entornos complejos, el Gasboard-2502 también presenta ventajas superiores gracias a la implementación de la tecnología TDLAS para la antihumedad, y al algoritmo de compensación de temperatura integrado y la función de autodiagnóstico para la compatibilidad medioambiental.

3. Tecnología de detección por espectroscopia Raman láser

La espectroscopia Raman láser es una tecnología de análisis espectral de gases basada en la dispersión Raman de gases. Al medir y analizar la posición e intensidad de los picos característicos Raman con un espectrómetro, la tecnología de detección Raman láser puede utilizarse para medir simultáneamente gases de hidrocarburos multicomponentes, incluido el CH4.

El analizador de gases por espectroscopia láser Raman LRGA-3100 de Cubic se ha desarrollado basándose en el principio de la dispersión láser Raman. Puede proporcionar mediciones automatizadas en línea en tiempo real de varios componentes combustibles, incluidos H2, O2, N2, metano y otros componentes de hidrocarburos. Mediante la aplicación del analizador de gases de Espectroscopia Raman Láser, puede resolver en gran medida los problemas de errores de medición de las operaciones manuales y los altos costes de mano de obra mediante la adopción de métodos tradicionales de GC-MS. El LRGA-3100 de Cubic presenta un rendimiento de medición de alta precisión y una deriva extremadamente baja, proporcionando un soporte de datos fiable para la monitorización en tiempo real de la composición y el valor calorífico del gas natural. Al mismo tiempo, basándose en los cambios de los datos en tiempo real, el proceso de producción aguas arriba puede ajustarse oportunamente para mejorar aún más la eficiencia de la producción.

Gracias a las ventajas de diversas plataformas tecnológicas maduras, Cubic proporciona soluciones innovadoras de detección de gas metano, que serán favorables para la monitorización de las emisiones de metano en la industria del petróleo y el gas con el despliegue tanto aguas arriba como aguas abajo. Al mismo tiempo, frente a los desafíos de las emisiones ambientales, la supervisión de la seguridad y la optimización de la producción en la industria del petróleo y el gas, Cubic insistirá en la innovación tecnológica, continuará cultivando en el campo y proporcionará constantemente soluciones de detección de gas cualificadas y fiables.