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En la espectroscopia infrarroja láser activa, se alinea un rayo láser (láser de medición) con una instalación que se va a inspeccionar y se evalúa la parte reflejada del rayo láser. En una gama especial de longitudes de onda de aproximadamente 1,635 µm, la presencia de metano modifica la energía y ésta puede detectarse y evaluarse. Por ello, esta tecnología es muy útil para la detección del metano a distancia.
Cosas a tener en cuenta en el uso de la espectroscopia infrarroja
Para el funcionamiento es necesario que el rayo láser pueda reflejarse. Como no todos los materiales reflejan bien la luz láser, los dispositivos de medición controlan la calidad del reflejo y advierten de las condiciones inadecuadas.
Hay mucho que tener en cuenta para la operación.
¡No se mide la concentración ppm como es habitual, ¡sino la longitud de concentración ppm x m!
Imagínese que cada molécula de metano amortigua el rayo láser. Es irrelevante cómo estén distribuidas las moléculas de metano en la trayectoria del rayo láser. 1.000 moléculas de gas densamente comprimidas al final de la trayectoria del haz láser producen la misma atenuación que 1.000 moléculas de gas distribuidas por toda la trayectoria. Una visualización de 10.000 ppm x m puede ser una nube de gas con una longitud de 1 m y una concentración de 10.000 ppm, o una nube de 10 m con una concentración de 1.000 ppm. La visualización es igual de grande con una nube de 100.000 ppm de 0,1 m de longitud.
Según nuestra experiencia, los instrumentos de medición láser activos para la detección remota de metano sólo son útiles en unos pocos casos para la inspección de gasoductos.
Ámbito de aplicación de la espectroscopia infrarroja láser
Para tuberías de gas de difícil acceso en edificios, plantas industriales y naves donde las tuberías suelen estar fijadas al techo o al tercio superior en posición expuesta. En esta situación, normalmente no hay problemas con la reflexión del rayo láser y las velocidades del viento también son bajas. Esto significa que el gas que se escapa no será arrastrado inmediatamente por el viento y, por tanto, puede detectarse en una concentración significativa.
Es importante saber que no se buscan pequeñas fugas, sino que se trata de fugas de gas significativas. Esto se debe a que las habitaciones también son más grandes en términos de dimensiones y tienen un volumen correspondientemente grande.
Del mismo modo, las tuberías de los puentes pueden inspeccionarse bien si se presta atención a la baja velocidad del viento y se vigila la calidad del reflejo. El dispositivo utilizado en las imágenes es nuestro detector remoto de fugas de metano ELLI.
Situaciones en las que no es recomendable usar la espectrometría de infrarrojos o IR
En EE.UU. y algunos otros países, estos dispositivos portátiles también se utilizan para la inspección en superficie de tuberías subterráneas. Allí, sin embargo, las tuberías suelen estar tendidas de tal forma que la conexión domiciliaria fuera del edificio se conduce hacia arriba y este punto, junto con el controlador y el contador, se comprueba durante la inspección de la red de tuberías. Consideramos que esto supone una pérdida de calidad muy grave en comparación con el uso de dispositivos convencionales con una sonda de alfombra o, en caso necesario, con una sonda de campana.
El gas de escape sólo muestra concentraciones bajas por encima del suelo. El espesor de la capa del gas es muy bajo. Esto significa que sólo se dispone de unas pocas concentraciones de ppm x m. Sin embargo, el escape de gas de los edificios es un riesgo elevado. Y unas pocas concentraciones de ppm x m en la superficie no significan que no haya peligro en el suelo. Aquí puede haber daños en la conexión de la casa con una fuga de gas considerable.
Nuestra recomendación
Seamos muy claros. Para nosotros, el examen de una conexión domiciliaria no accesible con un dispositivo de medición láser no significa en ningún caso que esta conexión domiciliaria sea segura.
En el caso de fugas de gas, comprobamos repetidamente que sólo hay unas pocas lecturas de ppm en la superficie. Y éstas no se pueden encontrar con la teledetección láser activa.
Por el momento, el método más seguro consiste en recorrer la pista con una sonda de alfombra y un dispositivo de medición conectado, que aspira la muestra y muestra las trazas más pequeñas de gas en el rango de ppm. Cuanto más rápida sea la respuesta del dispositivo de medición (tiempo T90), mejores serán las lecturas.