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¿Qué gases pueden detectar las cámaras de imagen óptica de gases? Una guía completa por sectores

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Las cámaras de imagen óptica de gases (OGI) permiten visualizar fugas de gas que son totalmente invisibles para el ojo humano. Sin embargo, hay un dato que sorprende a muchos compradores primerizos: una cámara OGI no detecta todos los gases. Detecta gases específicos en función de cómo estos

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Las cámaras de imagen óptica de gases (OGI) permiten visualizar fugas de gas que son totalmente invisibles para el ojo humano. Sin embargo, hay un dato que sorprende a muchos compradores primerizos: una cámara OGI no detecta todos los gases. Detecta gases específicos en función de cómo estos absorben la radiación infrarroja en determinadas longitudes de onda.

Si estás valorando la tecnología OGI para tus instalaciones, la primera pregunta no es «¿Qué cámara debería comprar?», sino «¿Detecta esta cámara los gases con los que realmente trabajamos?». Esta guía desglosa exactamente qué gases pueden y no pueden detectar las cámaras OGI, organizados por los sectores en los que aparecen dichos gases. Para conocer más a fondo cómo funciona la tecnología subyacente, consulta nuestra explicación de los principios que rigen la tecnología de imagen óptica de gases.

Cómo funciona la detección OGI: la relación con la longitud de onda
Las cámaras OGI detectan gases a través de un fenómeno denominado absorción de infrarrojos. Muchas moléculas de gas absorben la radiación infrarroja en longitudes de onda específicas: sus propias huellas espectrales. Una cámara OGI utiliza un detector acoplado a un filtro espectral sintonizado en la banda de longitudes de onda en la que el gas objetivo absorbe la radiación.

Piensa en ello como si sintonizaras una radio. Del mismo modo que necesitas sintonizar la frecuencia correcta para escuchar una emisora, una cámara OGI debe sintonizar la longitud de onda correcta para «ver» un gas. Cuando la cámara se dirige hacia una fuga, el gas objetivo absorbe la radiación infrarroja del fondo a lo largo de la línea de visión, lo que reduce la señal infrarroja recibida por el detector. La diferencia en la radiación infrarroja crea contraste, lo que permite a la cámara visualizar la estela de gas.

Este diseño específico para cada longitud de onda implica que una sola cámara OGI no puede detectar todos los gases. Una cámara filtrada para la detección de metano opera en una banda de longitudes de onda diferente a la de una diseñada para el hexafluoruro de azufre. Comprender esta relación es clave para seleccionar el equipo adecuado.

Rango de longitudes de onda Familia de gases Aplicaciones típicas
3,2–3,5 μm Hidrocarburos ligeros, metano, COV Petróleo y gas, procesamiento químico
7–8,5 μm Metano, refrigerantes, SO₂ Vigilancia medioambiental, climatización, emisiones industriales
10,3–10,8 μm SF₆, amoníaco, etileno Centralas eléctricas, refrigeración y petroquímica
4,2–4,4 μm Dióxido de carbono (CO₂) Monitorización de emisiones (cámaras especializadas)
4,5–4,7 μm Monóxido de carbono (CO) Seguridad en la combustión (cámaras especializadas)
Gases que pueden detectar las cámaras OGI
Hidrocarburos y compuestos orgánicos volátiles (COV)
Los hidrocarburos constituyen la familia más numerosa de gases detectables mediante la tecnología OGI. Se trata de los gases que se manipulan con mayor frecuencia en operaciones de petróleo y gas, plantas petroquímicas e instalaciones de procesamiento químico.

Fuga de COV en tanques de almacenamiento
El metano (CH₄) es el gas más detectado con la tecnología OGI. Es el componente principal del gas natural y está presente en toda la cadena de valor del petróleo y el gas, desde las cabeceras de pozo y las plantas de procesamiento hasta los gasoductos y las instalaciones de almacenamiento. El metano es también el principal componente del biogás y del gas de vertedero, lo que lo hace relevante para la gestión de residuos y las operaciones de energía renovable. Dado que el metano es un potente gas de efecto invernadero, la detección de fugas se ha convertido en una prioridad para los programas de cumplimiento medioambiental en todo el mundo.

El biometano —biogás purificado que se utiliza como sustituto renovable del gas natural— comparte las mismas características de absorción infrarroja que el metano convencional. Las instalaciones que producen o consumen biometano, como los digestores anaeróbicos y las plantas de enriquecimiento de biogás, pueden utilizar las mismas cámaras OGI que se emplean para la detección de fugas de gas natural.

El gas licuado de petróleo (GLP), compuesto principalmente por propano (C₃H₈) y butano (C₄H₁₀), se utiliza ampliamente para la calefacción, la cocina y los procesos industriales. Estos gases presentan una fuerte absorción en la banda de longitudes de onda de los hidrocarburos y pueden visualizarse con cámaras OGI sintonizadas para hidrocarburos. Las instalaciones de manipulación de GLP, las estaciones de servicio de propano y las plantas petroquímicas se benefician de la detección de fugas basada en la tecnología OGI.

Además, las cámaras OGI pueden detectar una amplia gama de hidrocarburos industriales, entre los que se incluyen el etano, el etileno y el propileno (materias primas petroquímicas esenciales), el benceno, el tolueno y el xileno (disolventes para la fabricación de productos químicos), así como componentes habituales de los combustibles, como la gasolina, el etanol y el metanol. Algunos sistemas OGI avanzados pueden visualizar una amplia gama de compuestos orgánicos volátiles.

La mayoría de las cámaras OGI para la detección de hidrocarburos operan en las bandas espectrales de 3,2–3,5 μm (MWIR) o 7–8,5 μm (LWIR). La longitud de onda exacta determina qué hidrocarburos específicos son visibles y con qué sensibilidad.

Hexafluoruro de azufre (SF₆)
El SF₆ es incoloro, inodoro y muy eficaz para prevenir la formación de arcos eléctricos. Sin embargo, las fugas son difíciles de detectar a simple vista, y el SF₆ tiene un potencial de calentamiento global de 23 500 en un plazo de 100 años, según datos de la EPA de EE. UU. Esto significa que la inspección de fugas de SF₆ es importante no solo para el mantenimiento de los equipos, sino también para el control de emisiones y el cumplimiento normativo.

La detección de SF₆ requiere una cámara OGI que funcione en el rango de longitudes de onda de 10,3 a 10,8 μm. Esto difiere fundamentalmente de la banda de longitudes de onda utilizada para la detección de hidrocarburos. Una cámara OGI estándar optimizada para metano no puede detectar SF₆, y viceversa. Las empresas de suministro eléctrico y los fabricantes de equipos eléctricos deben elegir una cámara con un filtro específico para la banda de absorción del SF₆.

En las instalaciones con infraestructura eléctrica de alta tensión, la detección de fugas de SF₆ no es solo una cuestión de mantenimiento. En la UE, el SF₆ está regulado por el Reglamento sobre gases fluorados (F-gases), Reglamento (UE) 2024/573, que incluye requisitos de contención, comprobación de fugas, etiquetado, mantenimiento de registros y reducción gradual de los gases de efecto invernadero fluorados.

Amoníaco (NH₃) y refrigerantes industriales
El amoníaco (NH₃) se utiliza ampliamente en sistemas de refrigeración industrial a gran escala, almacenes frigoríficos y en la producción de fertilizantes. Es tóxico en concentraciones elevadas y plantea riesgos tanto para la salud como para la seguridad en caso de fuga. El amoníaco absorbe la radiación infrarroja en el rango de 10,3-10,8 μm, de forma similar al SF₆, lo que significa que puede detectarse mediante cámaras OGI de tipo LWIR.

La refrigeración industrial y comercial también se basa en refrigerantes fluorados como el R-134a, el R-152a y el R-123. Muchos de estos refrigerantes absorben en la banda de 7 a 8,5 μm y pueden detectarse con cámaras OGI debidamente filtradas. Para las plantas de procesamiento de alimentos, los operadores de logística de la cadena de frío y los equipos de mantenimiento de sistemas de climatización, la capacidad de visualizar fugas de refrigerante sin tener que apagar los equipos supone una importante ventaja operativa.

Dióxido de azufre (SO₂)
El dióxido de azufre (SO₂) es un subproducto habitual de la combustión y los procesos industriales. Se genera en la generación de energía, la fundición, la fabricación de ácido sulfúrico y las emisiones marítimas. Las emisiones de SO₂ están reguladas en muchas jurisdicciones debido a su impacto en la calidad del aire y la salud pública.

Imagen térmica que muestra la detección de fugas de gas SF₆ alrededor de válvulas industriales mediante una cámara OGI
El SO₂ absorbe la radiación infrarroja en el rango de 7–8,5 μm, lo que permite su detección con los mismos tipos de cámaras LWIR que se utilizan para la detección de metano y refrigerantes. En instalaciones con requisitos de control de emisiones, una cámara OGI ajustada a esta banda puede ayudar a identificar fugas y descargas de SO₂ sin necesidad de apagar los equipos.

Gases industriales especializados
Hay otros gases industriales que entran dentro de las capacidades de detección de OGI, aunque a menudo requieren configuraciones especializadas de la cámara:

Óxido de etileno: utilizado en esterilización y síntesis química
Dióxido de carbono (CO₂): detectable entre 4,2 y 4,4 μm, aunque esto requiere una cámara especializada que no forma parte de la gama estándar de la mayoría de los fabricantes de OGI
Monóxido de carbono (CO): detectable entre 4,5 y 4,7 μm, lo que también requiere un equipo especializado
Gases que las cámaras OGI no pueden detectar
Es importante ser transparentes respecto a las limitaciones. Las cámaras OGI no pueden detectar gases que no absorban la radiación infrarroja en las bandas de longitud de onda en las que operan. Entre los ejemplos más destacados se incluyen:

Gas Por qué no se puede detectar Método de detección alternativo
Oxígeno (O₂) No absorbe infrarrojos en las bandas OGI Sensores electroquímicos
Nitrógeno (N₂) No absorbe infrarrojos en las bandas OGI Normalmente no se supervisa en busca de fugas
Hidrógeno (H₂) No absorbe infrarrojos en las bandas OGI Sensores catalíticos o electroquímicos
Helio (He) No absorbe infrarrojos en las bandas OGI Detectores de fugas por espectrometría de masas
Esta limitación no es un defecto de la tecnología OGI, sino una restricción física. Estos gases son diatómicos o monoatómicos y carecen de los modos de vibración molecular que crean las bandas de absorción de infrarrojos. Si su instalación trabaja con sistemas de hidrógeno (por ejemplo, en aplicaciones de pilas de combustible o de producción de amoníaco), necesitará tecnologías de detección complementarias además de la OGI

Cómo elegir la cámara OGI adecuada según el tipo de gas
La pregunta práctica para la mayoría de los compradores es sencilla: «Trabajo con estos gases, ¿qué cámara necesito?». El proceso de selección sigue tres pasos.

Paso 1: Haga una lista de los gases que necesita detectar. Empiece por sus diagramas de flujo de procesos, fichas de datos de seguridad y requisitos normativos. No se guíe por conjeturas: una longitud de onda incorrecta significa que la cámara no detectará la fuga.

Paso 2: Identifique la banda de longitud de onda correspondiente a esos gases. Utilice la tabla siguiente como referencia rápida.

Paso 3: Asigne la longitud de onda a una cámara con el filtro espectral adecuado.

Tipo de gas Longitud de onda Ejemplo de configuración de la cámara
Metano, biometano, GLP, hidrocarburos ligeros 3,2–3,5 μm o 7–8,5 μm Cámara MWIR o LWIR optimizada para hidrocarburos
SF₆, amoníaco, etileno 10,3–10,8 μm Cámara LWIR específica con filtro de 10,55 μm
Refrigerantes (R-134a, R-152a) 7–8,5 μm Cámara LWIR optimizada para refrigerantes
SO₂ 7–8,5 μm Cámara LWIR (misma banda que el metano y los refrigerantes)
CO₂, CO 4,2–4,7 μm Cámaras especializadas (no OGI estándar)
En el caso de instalaciones que manejan varias familias de gases, la realidad es que una sola cámara OGI puede no cubrir todas las necesidades. Algunas operaciones requieren varias cámaras con filtros diferentes. Otras pueden beneficiarse de sistemas de monitorización multisensor que combinan la tecnología OGI con otras tecnologías de detección para lograr una cobertura integral.

Recomendaciones de Raythink sobre cámaras OGI
Raythink ofrece cámaras OGI configuradas para diferentes requisitos de detección de gases. La cámara OGI portátil RG630C opera en el rango de 7–8,5 μm, una banda que cubre las características de absorción del metano, los refrigerantes, el SO₂, etc.

La cámara OGI portátil RG630F está diseñada para la detección de gases de onda larga en el rango de 10,3 a 10,7 μm, cubriendo gases como el SF₆, el amoníaco, el etileno y el propileno.

Para la monitorización continua de perímetros o áreas, el sistema de imagen de gases a prueba de explosiones TE464G1 ofrece cobertura de montaje fijo para una amplia gama de hidrocarburos.

Cámara OGI portátil RG630C
Cámara OGI portátil RG630C
Cámara OGI portátil RG630F
Cámara OGI portátil RG630F
Sistema PTZ de imagen de gases a prueba de explosiones TE464G1
Sistema PTZ de imagen de gases a prueba de explosiones TE464G1
Resumen
Las cámaras OGI son herramientas eficaces para visualizar fugas de gas, pero su eficacia depende, en primer lugar, de la correspondencia de longitudes de onda. Una cámara solo detecta los gases que absorben la radiación infrarroja dentro de la banda de filtro específica que utiliza. Los ejemplos de esta guía agrupan el metano y los hidrocarburos ligeros en una banda, el SO₂ y los refrigerantes en otra, y el SF₆ y el amoníaco en una tercera; sin embargo, las cámaras reales pueden utilizar bandas que se solapan o que son ligeramente diferentes, y algunos gases pueden detectarse con más de una configuración de filtro. Antes de seleccionar el equipo, elabore una lista de los gases con los que trabaja su instalación, identifique sus longitudes de onda de absorción y haga coincidir dichas longitudes de onda con la configuración correcta de la cámara. Si necesita ayuda para determinar cuál es la solución OGI más adecuada para sus necesidades de detección de gases, póngase en contacto con Raythink para solicitar una consulta técnica o una demostración del producto.

Preguntas frecuentes
¿A qué distancia puede detectar una cámara OGI una fuga de gas?
No existe una distancia de detección única para todas las situaciones. El alcance depende de la distancia focal del objetivo, del tamaño y la concentración de la fuga, del contraste radiométrico creado por la radiación infrarroja de fondo absorbida por el gas, de las condiciones del viento y de la sensibilidad del detector de la cámara. Las cámaras OGI portátiles se utilizan habitualmente a distancias que van desde unos pocos metros hasta varias decenas de metros, mientras que los sistemas con objetivos de mayor distancia focal pueden cubrir distancias mayores en condiciones favorables.

¿Puede una cámara OGI identificar el origen exacto de una fuga?
Una cámara OGI muestra la estela de gas visible, lo que ayuda a localizar la zona general de una fuga. En el caso de fugas muy pequeñas o equipos complejos, la estela puede dispersarse antes de hacerse visible, por lo que el punto exacto de origen puede requerir una inspección más detallada o la confirmación mediante una herramienta complementaria de detección de fugas.

¿Puede una sola cámara OGI detectar varios gases al mismo tiempo?
Una sola cámara OGI puede visualizar varios gases si estos absorben radiación infrarroja en la misma banda de longitud de onda. Sin embargo, la cámara no puede indicar qué gas específico se está observando. Los gases que absorben en bandas de longitud de onda diferentes requieren cámaras con filtros espectrales distintos.

¿En qué se diferencia la tecnología OGI de los detectores de gas tradicionales?
Los sensores puntuales o «sniffers» tradicionales miden la concentración de gas en un punto concreto y pueden detectar gases que la OGI no detecta, como el hidrógeno. La OGI cubre áreas más amplias a distancia y genera una imagen visual de la fuga. A menudo se utilizan ambos métodos conjuntamente: la OGI para una inspección visual rápida y los sensores puntuales o analizadores para la cuantificación y la confirmación.