항공 광학 가스 누출 탐지로 검사 효율성 향상 및 안전성 향상

작성자: Steve Beynon – EMEA Optical Gas Imaging Specialist, Teledyne FLIR

천연가스 처리 공장, 업스트림 생산 시설, 압축기 스테이션 및 파이프라인은 천연가스 공급망의 중요한 요소입니다. 이러한 시설은 효율적으로 관리하기가 어려운 넓은 구역에 걸쳐 다양한 장비를 통해 천연가스를 저장, 처리 및 운송합니다. 중요한 작업은 장비, 파이프 및 피팅에서 천연 가스 누출을 찾아 제한하거나 제거하는 것입니다. 이를 통해 직원의 안전을 보장할 뿐만 아니라 환경에 유해한 메탄 배출을 줄일 수 있습니다. 방대한 가스전에서 가스 배출을 효율적으로 모니터링하는 일은 어려울 수 있지만, 무인 드론(UAV)과 광학 가스 누출 탐지기술의 새롭고 혁신적인 조합은 매우 유용함이 입증되고 있습니다.

안전을 최우선시

천연가스 누출을 측량하고 수리하는 일은 검사관과 작업 담당자들이 취하는 많은 안전 조치에도 불구하고 유지보수 전문가에게 상당한 건강 및 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 기존의 LDAR(누출 감지및 수리) 장비로 인해 작업자가 누출 부품에 가까이 있거나 누출 가스 구름 내에 있어야 하는 경우가 많습니다. 호흡용 보호구 및 기타 보호 장비를 착용하는 데는 시간이 걸리고 작업자가 안전하게 이동할 가능성을 제한합니다. 이 모든 것은 안전하지 않은 작업 관행이나 부상의 가능성을 높이는 동시에 지상에서 높거나 접근하기 어려운 구역에 있을 수 있는 부품에 도달하는 능력을 제한할 수 있습니다. 광학 가스 누출 탐지(OGI) 카메라를 사용하여 가스 누출을 측량함으로써 사용자는 안전한 거리에서 작업하면서도 부품에서 위험한 누출을 발견할 수 있습니다. 이제는 시장에 출시되어 있는 새로운 항공 솔루션을 통해 더 멀리 갈 수 있습니다.

그림 1: FLIR OGI 기술을 사용한 파이프라인 누출의 조감도.

시간은 곧 돈

휴대용 OGI 카메라는 LDAR과 함께 제공되는 많은 안전 문제를 해결하고 효율성을 높여 주기는 하지만, 시스템 내의 여러 위치 간에 쉽게 이동할 수 없는 대규모 가스 생산 시설을 다루는 데는 여전히 시간이 많이 걸릴 수 있습니다. 작업자는 구역을 스캔하고 다음 위치로 운전한 다음 프로세스를 시작해야 할 수 있는데, 여기에는 시간과 비용이 많이 듭니다. 새로운 항공 OGI 기술을 통해 누출을 정밀 검사하는 기술자는 핸드헬드 작동에 비해 훨씬 짧은 시간 내에 더 많은 시설 또는 위치를 검사할 수 있습니다. 항공 OGI 운영자는 1회의 비행으로 4개 또는 5개의 시설을 검사할 수 있는데(다양한 요인에 따라), 이는 반나절 또는 하루 종일 소요될 수 있는 작업입니다.

부유식 루프 탱크의 여러 위치에서 GIS-320으로 씰 누출 식별

어떻게 대상 시설까지 접근할 수 있을까요?

시설 내 시스템 또는 자산의 시설은 지도에서 보면 가까이 있는 것처럼 보일 수 있지만, LDAR 전문가는 자산들이 서로 수 평방킬로미터의 거리가 떨어져 있을 수 있는 대규모 시설을 커버하는 데 상당한 시간이 걸린다는 점을 알게 될 수 있으며, 이로 인해 하루 일과가 길고 비효율적이 됩니다. 예를 들어, 여러 개의 대형 저장 탱크가 있는 시설을 검사하는 책임을 맡은 오일 및 가스 작업자는 휴대용 OGI 카메라로 각 탱크를 점검하는 데 한 시간 이상이 필요할 수 있습니다. 이렇게 하려면 사다리를 올라가서 탱크 상단에 도달해 검사를 수행한 다음 사다리를 내려와야 합니다. 항공 OGI 솔루션을 사용한다면 운영자는 단일 비행 중에 하나씩, 계속해서, 하나씩 스캔하여 이러한 탱크의 LDAR에 대한 프로세스를 대폭 간소화할 수 있습니다. 또한 공급망 내 일부 현장에 접근하는 일은 위치, 제한적인 토지권 또는 해당 지역의 규모 자체로 인해 어려울 수 있습니다. 항공 솔루션을 사용하면 상당한 작업을 하지 않고도 종종 어렵거나 불가능한 위치에 도달하는 시간과 노력을 크게 줄일 수 있습니다.

마지막으로, 지형이라는 단순한 문제가 있습니다. 일부 파이프라인은 트럭이나 심지어 4륜차로 접근할 수 없는 지역에 구축되어 있기 때문에 누출을 검사하기가 극도로 어렵습니다. 또한 강, 철도 또는 기타 장애물과 같은 장애를 생각해 볼 때, 안전한 장소에서 떠나 신속하게 현장에 도달할 수 있는 항공 OGI가 더욱 매력적입니다.

석유 및 가스 산업의 저장 탱크 시설 조감도(Zoom Earth 이미지 제공). 이러한 자산은 규제 및/또는 환경 요건을 충족할 수 있도록 OGI로 정기적으로 검사합니다. 항공 OGI 솔루션을 사용하면 운영자가 1회의 비행으로도 여러 자산을 검사할 수 있습니다.

더 나은 솔루션

시장에는 많은 드론 옵션이 있지만, 이들 중 다수는 석유 및 가스 산업용으로 설계된 전용 항공 OGI 기술 또는 드론이 아닙니다. Workswell GIS-320 항공 OGI 솔루션은 상공에서 가스를 감지하는 용도로만 제작되었습니다. 업계를 선도하는 FLIR GF320 및 GFx320과 동일한 냉각형 적외선 감지기를 포함한 Teledyne FLIR의 통합 OGI 기술인 GIS-320은 미국 EPA 규제 준수 등 석유 및 가스 산업의 요구에 맞게 제작되었습니다. FLIR의 특허 받은 HSM(고감도 모드) 이미지 향상 기능 및 전문 드론 운영자를 위해 특수 설계된 통신 프로토콜과 같은 공통 기능을 갖춘 GIS-320은 운영 LDAR 프로그램에 중요한 추가 기능입니다.

그림 3: GIS-320 OGI 페이로드가 포함된 비전 항공 벡터.

이 페이로드를 산업용 드론 플랫폼과 함께 사용하면 오일 및 가스 운영자는 시장에서 가장 신뢰할 수 있고 가장 성능이 뛰어난 항공 OGI 솔루션을 확보할 수 있습니다. 많은 산업용 드론 솔루션에는 긴 비행 시간, 핫스왑 배터리 기능, 자율 검사가 가능한 사전 정의된 임무 계획 등 OGI 항공 검사를 지원하는 주요 기능이 있습니다. GIS-320이 포함된 이러한 항공 OGI 솔루션은 시설 내 배출을 줄이고자 하는 기업의 효율성을 크게 높여 줄 것입니다.

Thermal by FLIR를 사용하는 Workswell의 GIS-320

냉각형 감지기로 가장 적은 누출도 확인 가능

FLIR OGI 카메라는 육안으로 보이지 않는 가스 누출을 시각화하고 정확히 찾아낼 수 있습니다. 광학 가스 누출 감지를 사용하면 원격 지역 또는 접근하기 어려운 구역에 있는 설치를 지속적으로 스캔할 수 있습니다. Thermal by FLIR을 사용하는 Workswell GIS-320에는 320 × 240 해상도의 열화상을 생성하는 냉각형 안티몬화 인듐(InSb) 감지기가 포함되어 있습니다. 낮은 F-수(렌즈 속도의 정량적 측정)와 가스 감지에 대한 높은 감도를 갖춘 GIS-320은 가장 적은 누출도 감지하고 심지어 여러 규제 감도 표준을 충족합니다. 카메라를 HSM으로 전환하면 카메라의 탐지수준이 더욱 향상되어 가장 적은 가스 누출도 감지할 수 있습니다. 전반적으로 말해, GIS-320은 넓은 영역을 신속하게 커버하면서 안전한 거리에서 매우 쉽게 제어할 수 있습니다.

그림 4: FLIR OGI 기술을 사용하여 확인된 웰 패드의 누출 탱크.

결론

작업자의 안전을 높이거나, 규제 요건을 충족하거나, 더 나은 환경 관리인으로서 배출을 줄이고자 하는 경우, 광학 가스 누출 탐지기술이 필요한 응용 분야는 석유 및 가스 산업에서 매우 광범위합니다. 이들 중 많은 수는 적은 면적에 퍼져 있어 쉽고 빠르게 접근하기가 까다롭습니다. Thermal by FLIR의 Workswell GIS-320을 산업용 드론과 함께 사용하면 운영자에게 검사 요구 사항을 보다 효율적으로 수행하고 보다 안전한 작업 환경을 조성하고 배출을 줄일 수 있는 고유한 기능을 제공할 수 있습니다.