El desafío de los entornos hostiles
La detección de emisiones de gases en entornos hostiles es uno de los retos más complejos para la seguridad industrial y el cumplimiento ambiental, especialmente en las operaciones de petróleo y gas. Las instalaciones suelen estar expuestas a cambios extremos de temperatura, humedad intensa, vientos fuertes, arena, polvo y atmósferas corrosivas. Estas condiciones no solo aumentan la probabilidad de fugas de gas, sino que también comprometen el rendimiento de las tecnologías convencionales de detección de gases.
En sectores como el upstream de petróleo y gas, los petroquímicos y la infraestructura de hidrógeno, las operaciones abarcan desiertos, plataformas marinas y cuencas remotas, todas caracterizadas por:
- Temperaturas extremas (desde un frío bajo cero hasta un calor sofocante)
- Entornos de condensación con 100% de humedad relativa
- Polvo, niebla salina y productos químicos corrosivos.
- Ubicaciones inaccesibles que requieren monitoreo remoto
- Zonas peligrosas donde la detección de gases debe ser intrínsecamente segura
Cómo elegir la tecnología de detección de emisiones adecuada para entornos hostiles
Seleccionar la tecnología de detección de emisiones adecuada es fundamental, especialmente en entornos caracterizados por temperaturas extremas, alta humedad, productos químicos corrosivos y accesibilidad limitada. Al evaluar tecnologías para su uso en estas duras condiciones, los factores clave a considerar incluyen:
- Gases objetivo
- Adecuación/compensación ambiental –rango de temperatura, humedad, viento, sal, arena y otras condiciones variables que podrían afectar
- Tipo de monitoreo – continuo vs. intermitente
- Global – área de cobertura y proximidad requerida a posibles fuentes de fuga
- Despliegue – facilidad de instalación y escalabilidad
- Fiabilidad - Tiempo de actividad del equipo y tiempo medio hasta el fallo
- Requisitos de mantenimiento y operación – frecuencia y complejidad del servicio
- Sensibilidad – umbrales mínimos de detección
- Capacidades de cuantificación – capacidad de medir el tamaño y la concentración de las fugas
Comparación de tecnologías de detección de emisiones para entornos hostiles
Tabla de descripción general
| Puntos finales inalámbricos MPS™ | Ogi | Satélite | Dron/UAV | Móvil/Terrestre | |
|---|---|---|---|---|---|
| Gases objetivo | Excelente | Bueno | Pobre | Bueno | Suficientemente bueno |
| Idoneidad ambiental | Excelente | Pobre | Suficientemente bueno | Suficientemente bueno | Suficientemente bueno |
| Tipo de monitoreo | Excelente | Mixto | Pobre | Pobre | Pobre |
| Global | Bueno | Bueno | Excelente | Bueno | Suficientemente bueno |
| Despliegue | Excelente | Bueno | Excelente | Bueno | Bueno |
| Fiabilidad | Excelente | Suficientemente bueno | Excelente | Suficientemente bueno | Bueno |
| Mantenimiento y operación | Excelente | Pobre | Excelente | Suficientemente bueno | Suficientemente bueno |
| Sensibilidad | Bueno | Suficientemente bueno | Pobre | Excelente | Excelente |
| Capacidad de cuantificación | Bueno | Pobre | Pobre | Bueno | Bueno |
Redes de sensores inalámbricos de proximidad
Ideal para monitoreo continuo en tiempo real en ambientes hostiles; detecta metano, hidrógeno e hidrocarburos C₁–C₁₂
Ventajas
- Gases objetivo: Detecta CH₄ y H₂, e hidrocarburos (C₁–C₁₂)
- Tipo de seguimiento: Continuo, en tiempo real
- Idoneidad ambiental: Amplio rango de funcionamiento (–40 °C a 75 °C, 100 % HR); resistente a la corrosión, al polvo y a la humedad.
- Despliegue: Instalación rápida e inalámbrica en infraestructura existente
- Fiabilidad: Sellado ambiental IP65+; funciones de autoprueba
- Mantenimiento: Vida útil del sensor de 15 años, batería de 5 años; no requiere calibración de campo
- Cuantificación: Cuantifica CH₄ y H₂
- Sensibilidad: Rango de detección de 50 a 1 M ppm
- Cobertura: Intrínsecamente seguro para zonas peligrosas: se puede montar cerca de fuentes de fugas para capturar mejor las fugas intermitentes y reducir los falsos positivos.
Contras
- Cobertura: Detección localizada; la cobertura total del sitio requiere una ubicación estratégica
- Despliegue: Requiere planificación para la densidad de la red de sensores
Cámaras de imágenes ópticas de gas (OGI) que utilizan tecnología de sensores infrarrojos (IR)
Se utiliza principalmente para la identificación visual de fugas de hidrocarburos; no es adecuado para hidrógeno.
Ventajas
- Gases objetivo: Detecta una amplia gama de hidrocarburos (C₁–C₁₂)
- Cobertura: Altamente direccional; bueno para localizar fugas
- Despliegue: Disponible portátil para uso en vehículos o instalaciones fijas.
- Tipo de seguimiento: Continuo (instalaciones fijas)
Contras
- Gases objetivo: No se puede detectar el hidrógeno
- Tipo de seguimiento: Intermitente (instalaciones portátiles)
- Idoneidad ambiental: Depende del clima; eficacia reducida con niebla, lluvia o bajo contraste térmico. Rango de temperatura limitado de -20 °C a 50 °C. Algunas cámaras no detectan con poca luz o de noche.
- Cuantificación: El OGI estándar es cualitativo. La cámara no mide directamente la concentración ni el flujo, simplemente muestra una imagen de la columna. Los operadores pueden determinar el tamaño relativo según el grosor o la extensión de la columna, pero esto es subjetivo.
- Fiabilidad: Los OGI portátiles son vulnerables a la corrosión del espejo, la desviación de la calibración y el desgaste ambiental; los sistemas OGI fijos tienen mejor protección pero aún necesitan mantenimiento de rutina.
- Mantenimiento: Requiere operadores capacitados; sujeto a deriva de calibración
- Sensibilidad: Puede pasar por alto fugas pequeñas o lentas dependiendo del contraste ambiental
Monitoreo satelital
Cobertura global escalable para grandes fugas de metano; alcance de gas y resolución espacial limitados
Ventajas
- Tipo de seguimiento: Observaciones intermitentes a escala global
- Despliegue: No se requiere infraestructura de sitio
- Cobertura: Ideal para identificar superemisores o priorizar regiones para inspección.
- Fiabilidad: No hay hardware en el sitio, por lo que no hay responsabilidad del operador; depende del estado del satélite, generalmente alto tiempo de actividad pero limitado a pases programados.
- Mantenimiento: Sin mantenimiento por parte del usuario final
Contras
- Gases objetivo: Solo detecta metano; no detecta hidrógeno ni COV
- Sensibilidad: Umbrales de detección altos (>100 kg/h común)
- Cuantificación: Las estimaciones son amplias y no específicas del sitio.
- Idoneidad ambiental: Afectado por las nubes, los aerosoles y la reflectividad de la superficie.
- Tipo de seguimiento: No en tiempo real; los pases pueden ser diarios o semanales.
- Cobertura: Mala resolución espacial; no es adecuado para localizar puntos de fuga
Detección basada en drones/UAV
Ideal para inspecciones específicas en áreas remotas o peligrosas; limitadas por el tiempo y las condiciones de vuelo.
Ventajas
- Cobertura: Accede a zonas difíciles o elevadas
- Gases objetivo: Puede detectar CH₄ u otros gases dependiendo de la carga útil del sensor
- Cuantificación: Posible con instrumentación adecuada y modelado del viento.
- Despliegue: Uso bajo demanda; sin infraestructura permanente
- Sensibilidad: Los sensores de alta resolución pueden detectar pequeñas fugas a corta distancia
Contras
- Tipo de seguimiento: Intermitente; requiere vuelos programados
- Mantenimiento: Necesita pilotos capacitados y mantenimiento de drones.
- Idoneidad ambiental: El viento, la lluvia y las temperaturas extremas limitan la usabilidad.
- Duración de la batería/tiempo de vuelo: Limita el área que se puede cubrir en un vuelo
- Fiabilidad: El tiempo de vuelo limita el tiempo de actividad; el hardware es propenso a los impactos climáticos; requiere cambios de baterías, mantenimiento y disponibilidad del operador.
Estudios terrestres móviles (basados en vehículos)
Alta sensibilidad al metano; ideal para inspecciones con acceso por carretera pero con cobertura limitada
Ventajas
- Gases objetivo: Excelente detección de metano
- Cuantificación: Datos en tiempo real con integración de GPS y viento
- Sensibilidad: Muy alto: detecta pequeñas fugas con instrumentos de precisión
- Despliegue: Eficiente para rutas accesibles e inspecciones recurrentes
- Fiabilidad: Los instrumentos son altamente confiables durante los estudios, pero el tiempo de funcionamiento depende de la operación humana; no es continuo, por lo que el “tiempo de funcionamiento” está vinculado al cronograma del estudio en lugar de a una falla del dispositivo.
Contras
- Accesibilidad: Requiere rutas accesibles para vehículos.
- Tipo de seguimiento: Intermitente y requiere operadores capacitados
- Cobertura: Limitado a zonas con acceso por carretera o vehículo.
- Gases objetivo: Generalmente solo metano; no se utiliza para hidrógeno.
- Idoneidad ambiental: El clima y el terreno pueden afectar la usabilidad
- Mantenimiento: Requiere calibración y mantenimiento del equipo montado en el vehículo.
MethaneTrack™ y EmissionsTrack™: Diseñados para entornos hostiles
Los puntos finales de monitoreo continuo fijo de NevadaNano como parte de nuestra MethaneTrack™ y Seguimiento de emisiones™ Los sistemas están diseñados específicamente para las condiciones que desactivan otras tecnologías:
- Rango operativo inigualable: -40 °C a 75 °C, con hasta un 100 % de humedad relativa (incluidos entornos con condensación)
- Compensación ambiental incorporada: Se ajusta automáticamente la temperatura, la humedad y la presión para reducir los falsos positivos.
- Inmune a la saturación y al envenenamiento: Capaz de trabajar en entornos multigas sin perjudicar el rendimiento del sensor
- Vida útil del sensor de 15 años y vida útil de la batería de 5 años: Ideal para implementaciones remotas sin servicio regular
- Prueba automática incorporada (BIST): Verifica continuamente la salud y el rendimiento del sensor.
Certificado como seguro para zonas peligrosas
Los puntos finales MethaneTrack™ y EmissionsTrack™ están certificados como intrínsecamente seguros para su implementación en áreas peligrosas donde puede haber gases explosivos:
- Clase 1, Div. 1 y Zona 0
- Certificado por FM, CSA, IECEx, ATEX
- Sellado ambiental IP65+ – Esto permite una instalación segura directamente en la fuente de posibles fugas, dentro de la zona peligrosa, no a decenas de metros de distancia como muchos sistemas tradicionales.
Gases objetivo, sensibilidad y cuantificación
- MethaneTrack™ Detecta todos los hidrocarburos de C1 a C12 y cuantifica el metano (CH₄).
- Seguimiento de emisiones™ Detecta todos los hidrocarburos y cuantifica tanto el metano (CH₄) como el hidrógeno (H₂)—lo que la convierte en una solución crítica a medida que el hidrógeno se convierte en una parte más importante de la combinación energética.
- Detección de alta precisión impulsada por The MPS™
Rango de detección de 50 a 1 M ppm con casi cero falsos positivos.
Escalabilidad y facilidad de implementación
La implementación en ubicaciones remotas y difíciles requiere un sistema que sea rápido, seguro y eficiente de instalar:
- Se instala en minutos sobre la infraestructura existente—no se requiere cableado
- Un solo técnico puede implementar varios sitios por día
- No se requiere calibración de campo y el monitoreo remoto reduce la necesidad de visitas al sitio
- Adaptado para monitoreo continuo en lugares donde los estudios LDAR son difíciles o inseguros
Probado a escala
Los puntos finales de monitoreo continuo fijos de NevadaNano no solo están probados en campo, sino que están comprobados en campo:
- Cientos de sitios de petróleo y gas upstream En toda la Cuenca Pérmica, confían en MethaneTrack™ para el monitoreo de emisiones las 24 horas, los 7 días de la semana.
- Más de 11,000 puntos finales Actualmente se están implementando en alta mar en uno de los despliegues de monitoreo continuo más grandes de la industria.
Estas implementaciones en el mundo real demuestran la escalabilidad, la resiliencia y el impacto de la tecnología: no solo mejoran la seguridad operativa y el cumplimiento normativo, sino que también promueven los objetivos climáticos a través de la reducción proactiva de las emisiones.
Las soluciones de monitoreo de emisiones de NevadaNano están diseñadas para prosperar en los mismos entornos que desafían a otros sistemas. Cuando sus operaciones exigen una detección robusta, precisa y escalable, MethaneTrack™ y EmissionsTrack™ la cumplen.
Resultados de pruebas independientes: MethaneTrack™ supera a los sistemas de monitoreo tradicionales
Pruebas independientes recientes realizadas a través del Programa del Centro de Pruebas de Emisiones (ETC) NGIF, operado por Tourmaline Oil Corp en asociación con 360 Engineering & Environmental, confirmaron que MethaneTrack™ ofrece un rendimiento superior en la detección de emisiones.
