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progettare
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MAGGIO
2016
nelle centrali. La CO2 è poco costosa,
ha un GWP molto basso e minori re-
strizioni normative sull’utilizzo rispetto
all’SF6. Questa innovazione amplia ul-
teriormente l’impiegodella tecnologia
OGI nella rilevazione di perdite di gas.
Il livello di purezza dell’idrogeno nella
turbina viene garantito e l’impianto
potrà funzionare normalmente. Infatti
è sufficiente aggiungere all’idrogeno
una piccola quantità di CO
2
(gene-
ralmente 3-5%) come tracciante per
consentire alla termocamera OGI di
individuare la perdita. Dunque con
Flir GF343 i tecnici dispongono di
un nuovo strumento per individuare
l’origine di perdite mantenendo in
esercizio l’impianto.
Aggiungendo all’idrogenouna piccola
quantità di CO
2
(< 5%) come gas trac-
ciante, il generatore può comunque
funzionare mantenendo i livelli di si-
curezza ed efficienza richiesti.
Test condotti negli Stati Uniti e in Italia
hanno dimostrato che, in presenza di
una perdita, Flir GF343 è in grado di
visualizzare anche una minima quan-
tità (~2,5%) di CO2 utilizzata come gas
tracciante nel sistema, supportando i
manutentori nell’esatta individuazione
del problema, permettendodi valutare
la necessita di riparazioni immediate o
programmarle alla prossima fermata
di impianto. I tempi di fermo potreb-
bero ridursi di due o di tre giorni.
Maggiore sicurezza
Le piccole perdite non sono molto fre-
quenti,ma possono anche trasformar-
si in perdite di notevoli dimensioni.
infiammabile e, in alcune aree, un’e-
levata concentrazione di questo gas
può essere molto pericolosa.
I generatori a turbina rilasciano idroge-
no durante il normale funzionamento
e per mantenere la concentrazione
di idrogeno sotto la soglia di rischio
(sicurezza sul lavoro e pericolo di e-
splosione), deve essere garantita una
ventilazione adeguata. Pertanto, nelle
centrali elettriche le norme di sicu-
rezza nell’utilizzo di idrogeno sono
fondamentali.
Un ausilio alla manutenzione
Come dicevamo all’inizio, la più re-
cente evoluzione nel panorama della
tecnologia di rilevazione di gas ha
individuato nella termocamera uno
strumento prezioso e indispensabile
per le squadre addette alla manu-
tenzione. Da alcuni anni esse sono
anche impiegate nella rilevazione ot-
tica di gas utilizzando SF6 come gas
tracciante. Tuttavia, alcune centrali
elettriche sollevano obiezioni sull’u-
tilizzo dell’SF6 come gas tracciante
a causa del costo e all’alto impatto
sull’effetto serra (23,000 GWP) oltre
che alle restrizioni normative sull’uso
continuativo di SF6.
Flir Systems ha collaborato con leprin-
cipali realtà del settore per sviluppare
una nuova generazione di strumenti
per la rilevazione ottica di gas che po-
tessero vedere un gas tracciante privo
di queste controindicazioni. La nuova
termocamera per la rilevazione ottica
di gas Flir GF343 utilizzaCO2 come gas
tracciante, un gas sempre disponibile
ConFlirGF343, le squadredimanuten-
zione possono ridurre prontamente la
concentrazione di idrogeno nell’atmo-
sfera sotto il limite di esplosione.
La termocamera Flir GF343 utilizza un
sensore ad antimoniuro di indio (InSb)
Focal Plane Array (FPA) con risposta
spettrale di 3-5 µm e adattamento
spettrale su circa 4,3 µm mediante
filtro freddo e raffreddamento del
sensore a temperature criogeniche
(attorno ai 70 K o -203 ° C) tramite
un motore sterling. Il filtro freddo o
regolazione spettrale è fondamentale
per la tecnologiadi rilevazioneotticadi
gas enel casodella FlirGF343, la rende
particolarmente sensibile all’assorbi-
mento dell’infrarosso da parte del gas
CO
2
. In pratica, l’energia di fondo, ad
esempio irradiata da cielo, terra o altre
fonti riprese dalla termocamera, viene
assorbita dal gas.
La termocamera restituisce una im-
magine che mostra l’assorbimento
di energia sotto forma di contrasto
termico.
La termocamera non solo mostra
l’assorbimento spettrale, ma anche il
motodel gas, visualizzatoquindi come
un pennacchio di ‘fumo’.
La GF343 adotta infatti una tecnica di
miglioramento dell’immagine basata
sulla sottrazione continua di termo-
grammi che consente di visualizzare
il movimento del gas.
La modalità high sensitivity mode
(HSM) ad alta sensibilità è il cardine
della rilevazione di perdite infinitesi-
mali. HSM è una tecnica di elabora-
zione video a sottrazione di immagine
che migliora efficacemente la sensibi-
lità termica della termocamera.
Un percentuale dei pixel di un foto-
gramma della sequenza viene sot-
tratta dai fotogrammi successivi. Così
si può evidenziare il movimento del
gas e migliorare la sensibilità della
termocamera per poter individuare la
più piccola perdita di CO
2
, anche senza
l’utilizzo di un cavalletto.
La termocamera Flir GF343 (nella foto
d’apertura) individua la CO2 utilizzata
come gas tracciante nel sistema, support-
ando i manutentori nell’esatta individu-
azione di perdite di idrogeno.