Este artículo es el primero de nuestra serie en curso que analiza por qué agregar OGI cuantitativo (QOGI) a un régimen de detección y reparación de fugas (LDAR) es fundamental para mejorar la eficiencia y la seguridad, fortalecer el cumplimiento y optimizar los programas de monitoreo de metano. 

Los programas de detección y reparación de fugas (LDAR) ya no son solo un requisito reglamentario. Son una función operativa central para las instalaciones industriales y de petróleo y gas. A medida que las regulaciones de metano se ajustan y los informes de emisiones se vuelven más basados en datos, se les pide a los operadores que hagan más con los mismos recursos, o menos. Esto ha ejercido presión sobre los flujos de trabajo tradicionales de LDAR para que sean más rápidos, seguros y eficientes sin sacrificar la calidad de la medición.

La imagen óptica cuantitativa de gas (QOGI) está emergiendo como una de las herramientas más prácticas para enfrentar este desafío. Al permitir a los operadores detectar y estimar el tamaño de las fugas de gas en el campo, QOGI cambia fundamentalmente la forma en que se planifican, priorizan y ejecutan las inspecciones. El resultado es un programa LDAR que no solo cumple con los requisitos, sino que es significativamente más eficiente.

El desafío de la eficiencia en el LDAR tradicional

Los programas LDAR convencionales se diseñaron en torno a inspecciones componente por componente, más comúnmente utilizando el Método 21 de la EPA. Aunque es eficaz para confirmar fugas en puntos individuales, este enfoque introduce varias ineficiencias:

• Se debe acceder físicamente a cada válvula, brida y conector
• Los técnicos deben trabajar cerca de emisiones potencialmente peligrosas
• Las instalaciones grandes pueden requerir días o semanas para inspeccionarlas completamente
• Los resultados a menudo carecen de contexto (sabiendo que existe una fuga pero no cuán significativa es)

A medida que las instalaciones se expanden y las regulaciones se expanden para cubrir más infraestructura, estas ineficiencias se agravan. El costo no es solo horas de mano de obra, sino reparaciones demoradas, fugas grandes perdidas y fatiga de inspección que pueden socavar la efectividad de LDAR.

Las imágenes ópticas de gas (OGI) mejoraron esta situación al permitir a los inspectores escanear activos completos rápidamente e identificar visualmente las columnas de gas. QOGI se basa en esta base.

¿Qué es la imagen óptica cuantitativa de gas (QOGI)?

La imagen óptica cuantitativa de gas (QOGI) combina la visualización infrarroja de gas con modelos de cuantificación basados en la física para estimar las tasas de emisión de gas directamente a partir de datos de video. En términos simples, QOGI responde dos preguntas a la vez:

• ¿Dónde está la fuga?
• ¿Cuánto gas se libera?

En lugar de depender de factores de emisión predeterminados para estimaciones, QOGI permite a los operadores proporcionar resultados de medición detallados por componente, instalación u operaciones generales. Esto recompensa a los operadores que están activos en el control de emisiones utilizando tecnología avanzada como QOGI en comparación con sus contrapartes de la industria

Los estudios de liberación controlada revisados por pares muestran que los sistemas QOGI modernos pueden cuantificar las emisiones de metano con una precisión significativa en condiciones de campo, particularmente para los tamaños de fuga más relevantes para la priorización de LDAR.

Cómo QOGI mejora la eficiencia del flujo de trabajo LDAR

1. Cobertura más rápida de instalaciones

OGI permite a los inspectores inspeccionar grandes secciones de equipos en minutos, en lugar de verificar componentes de a uno por vez. Todos los patines de compresores, unidades de procesamiento o tanques pueden escanearse rápidamente, lo que reduce significativamente el tiempo en el sitio.  Cuando las fugas se identifican rápidamente con una cámara OGI, la tecnología QOGI permite a los usuarios medir eficientemente estas emisiones. 

A diferencia de las herramientas de muestreo puntual, QOGI no requiere conocimiento previo de dónde pueden ocurrir fugas. Esto permite que los equipos de LDAR enfoquen el esfuerzo donde las emisiones están realmente presentes, en lugar de donde se esperan.

Los estudios de campo respaldados por la EPA muestran que los programas ópticos basados en imágenes de gas a menudo identifican fugas significativas antes que los enfoques tradicionales, lo que reduce el tiempo total de inspección durante la vida útil de una instalación.

2. Priorización inmediata de fugas

No todas las fugas son iguales. En el LDAR tradicional, una pequeña filtración y una gran liberación pueden recibir inicialmente la misma atención porque ambas exceden un umbral de detección.

Con QOGI:

• Se resaltan y documentan fugas más grandes 
• Las estimaciones de la tasa de emisiones proporcionan un contexto inmediato
• Las acciones de reparación se pueden priorizar en función del impacto

Las pruebas controladas de los sistemas QOGI han demostrado que aproximadamente el 75 % de las mediciones cuantificadas caen dentro de un factor de tres de la tasa de liberación verdadera, lo que es suficiente para distinguir las fugas de alto impacto de las menores durante las inspecciones. 

Esto permite a los operadores:

• Solucione primero los problemas más grandes
• Asignar equipos de mantenimiento de manera más eficiente
• Reducir las emisiones totales antes

3. Menor necesidad de mediciones de seguimiento

En muchos programas LDAR, encontrar una fuga es solo el primer paso. A menudo se necesitan herramientas adicionales para medir la concentración o estimar las emisiones, lo que agrega tiempo y complejidad.

QOGI reduce esta necesidad al producir datos de inspección y estimación en una sola pasada. Si bien es posible que aún se requieran herramientas confirmatorias para ciertos umbrales regulatorios, QOGI puede reducir significativamente la frecuencia con la que los técnicos deben revisar el mismo equipo.

Los estudios realizados en instalaciones de pruebas controladas demuestran que la cuantificación de QOGI mejora cuando se promedian múltiples observaciones de video, lo que refuerza su función como una herramienta eficiente de detección y priorización en lugar de una técnica de medición única. 

4. Inspecciones más seguras y productivas

La eficiencia está estrechamente ligada a la seguridad. QOGI permite a los inspectores permanecer:

• A mayores distancias
• Fuera de espacios confinados
• Fuera de andamios o estructuras elevadas
• Medir fugas inaccesibles por otras tecnologías

La capacidad de inspección remota reduce la exposición a peligros operativos y permite a los inspectores cubrir más terreno por turno. Con el tiempo, esto se traduce en una mayor productividad y un menor riesgo para los equipos LDAR.

Por qué la eficiencia es más importante bajo nuevas regulaciones

Los programas regulatorios recompensan cada vez más la identificación temprana y la caracterización precisa de las emisiones, no solo la prueba de monitoreo.

En los Estados Unidos, la Subparte W del Programa de Informes de Gases de Efecto Invernadero de la EPA requiere que las instalaciones cubiertas de petróleo y gas informen las emisiones de metano utilizando metodologías prescritas y datos de respaldo. Las revisiones recientes enfatizan las mediciones derivadas empíricamente y la mejora de la transparencia.

Al mismo tiempo, las reglas OOOOb y OOOOc de la EPA están ampliando los requisitos de LDAR en fuentes nuevas y existentes. Se necesitan inspecciones más rápidas e inteligentes para mantenerse al día con las obligaciones de cumplimiento.

Si bien QOGI no es actualmente un sustituto regulatorio directo por sí solo en los EE. UU., respalda estos programas al:

• Mejorar la eficiencia de detección
• Generación de contexto de emisiones defendibles
• Reducir la dependencia de factores de emisión genéricos

En otras áreas del mundo, como la Unión Europea, QOGI es fundamental para la medición de emisiones a fin de cumplir con las regulaciones que proporcionan capacidades de medición más eficientes y eficaces. 

La ciencia detrás de la eficiencia

Las ganancias de eficiencia de QOGI se basan en la física en lugar de en atajos de procedimiento.

• La absorción infrarroja permite que los gases de hidrocarburos como el metano aparezcan claramente contra los fondos adecuados
• Los modelos de transferencia radiológica convierten la intensidad de píxeles en concentración de columna
• Los algoritmos de flujo óptico calculan el movimiento del gas a través de los marcos
• La validación de liberación controlada confirma el desempeño en condiciones conocidas

Las evaluaciones independientes dirigidas por universidades han demostrado que los factores ambientales, como la velocidad del viento y el contraste térmico, pueden desempeñar un papel en la precisión, lo que destaca la importancia de los operadores capacitados y la implementación adecuada en lugar de la dependencia excesiva de una sola medición.

Cuando se utiliza según lo diseñado, QOGI ofrece información procesable rápidamente, exactamente lo que requiere un programa LDAR eficiente.

Eficiencia sin sacrificar la integridad

Una preocupación clave en la medición de emisiones es si la velocidad llega al costo de la credibilidad. El creciente cuerpo de bibliografía revisada por pares sobre QOGI sugiere que esta compensación no es necesaria.

Varios estudios independientes realizados por instituciones académicas e de investigación han evaluado los sistemas QOGI en condiciones ciegas y controladas, lo que proporciona transparencia tanto en fortalezas como en limitaciones. Este nivel de escrutinio es fundamental a medida que los operadores adoptan nuevas tecnologías dentro de entornos regulados.

La eficiencia es lo más importante cuando permite mejores decisiones, no solo decisiones más rápidas. Esto puede tener impactos positivos en el ROI, pero reducir las pérdidas. 

Leer estudio de caso relacionado

Mirando hacia el futuro

A medida que los programas LDAR evolucionan hacia la detección y cuantificación de fugas (LDAQ), la eficiencia se medirá cada vez más no en las inspecciones completadas, sino en las emisiones reducidas.

Las imágenes ópticas cuantitativas de gas no reemplazan el buen criterio de ingeniería ni las prácticas de mantenimiento sólidas. En cambio, mejora el flujo de trabajo, ayudando a los equipos de inspección a moverse más rápido, trabajar de manera más segura y enfocar el esfuerzo donde genera el mayor impacto.

En el siguiente artículo de esta serie, exploraremos por qué es importante el cumplimiento de QOGI y cómo la cuantificación fortalece el informe de emisiones y la confianza regulatoria.

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