A utilização de gás natural, do qual o metano é o principal componente, está a aumentar em todo o mundo. Tem também muitas utilizações industriais, tais como o fabrico de produtos químicos como amoníaco, metanol, butano, etano, propano e ácido acético; é também um ingrediente em produtos tão diversos como fertilizantes, anticongelantes, plásticos, produtos farmacêuticos e tecidos.

O gás natural é transportado de várias maneiras: através de gasodutos na forma gasosa; como gás natural liquefeito (GNL) ou gás natural comprimido (GNC). O GNL é o método normal para transportar o gás em distâncias muito longas, tais como através dos oceanos, enquanto que o GNL é geralmente transportado por camiões-cisterna em curtas distâncias. Os gasodutos são a opção de transporte preferida para longas distâncias em terra (e por vezes offshore), tais como entre a Rússia e a Europa Central. As empresas de distribuição local também fornecem gás natural a utilizadores comerciais e domésticos através de redes de serviços públicos dentro de países, regiões e municípios.

A manutenção regular dos sistemas de distribuição de gás é essencial. A identificação e rectificação de fugas de gás é também parte integrante de qualquer programa de manutenção, mas é notoriamente difícil em muitos ambientes urbanos e industriais, uma vez que as condutas de gás podem estar localizadas no subsolo, em cima, em tectos, atrás de paredes e anteparas ou em locais inacessíveis, tais como edifícios fechados. Até recentemente, as suspeitas de fugas destes gasodutos podiam levar a que áreas inteiras fossem isoladas até ser encontrada a localização da fuga.

Precisamente porque os detectores de gás convencionais - tais como os que utilizam combustão catalítica, ionização de chama ou tecnologia de semicondutores - não são capazes de detectar gás à distância e, portanto, não conseguem detectar fugas de gás em condutas de difícil acesso, tem havido muita investigação recente sobre formas de detecção remota de gás metano.

Detecção remota

Estão agora disponíveis tecnologias de ponta que permitem a detecção e identificação remota de fugas com precisão pontual. As unidades portáteis, por exemplo, podem agora detectar metano a distâncias até 100 metros, enquanto os sistemas montados em aeronaves podem identificar fugas a meio quilómetro de distância. Estas novas tecnologias estão a transformar a forma como as fugas de gás natural são detectadas e tratadas.

A detecção remota é conseguida utilizando espectroscopia de absorção laser infravermelho. Como o metano absorve um comprimento de onda específico de luz infravermelha, estes instrumentos emitem lasers infravermelhos. O raio laser é direccionado para onde quer que se suspeite da fuga, tal como um tubo de gás ou um tecto. Como parte da luz é absorvida pelo metano, a luz recebida de volta fornece uma medida de absorção pelo gás. Uma característica útil destes sistemas é o facto de o feixe laser poder penetrar em superfícies transparentes, tais como vidro ou perspex, pelo que pode ser possível testar um espaço fechado antes de entrar nele. Os detectores medem a densidade média do gás metano entre o detector e o alvo. As leituras nas unidades de mão são dadas em ppm-m (produto da concentração de nuvem de metano (ppm) e comprimento do percurso (m)). Desta forma, as fugas de metano podem ser rapidamente confirmadas apontando um raio laser para a suspeita de fuga ou ao longo de uma linha de sondagem, por exemplo.

Uma diferença importante entre a nova tecnologia e os detectores de metano convencionais é que os novos sistemas medem a concentração média de metano, em vez de detectarem metano num único ponto - isto dá uma indicação mais precisa da gravidade da fuga.

As aplicações para dispositivos portáteis incluem:

• Levantamentos de condutas
• Fábrica de gás
• Estudos de propriedade industrial e comercial
• Chamada de emergência
• Monitorização de gases de aterro
• Levantamento da superfície das estradas

Redes Municipais de Distribuição

Os benefícios da tecnologia à distância para monitorização de condutas em ambientes urbanos estão agora a ser realizados.

A capacidade dos dispositivos de detecção remota para monitorizar fugas de gás à distância torna-os ferramentas extremamente úteis em situações de emergência. Os operadores podem manter-se afastados de fontes de fuga potencialmente perigosas quando verificam a presença de gás em instalações fechadas ou espaços confinados, uma vez que a tecnologia lhes permite monitorizar a situação sem realmente obterem acesso. Este processo não só é mais fácil e mais rápido, como também é seguro. Além disso, não é afectado por outros gases presentes na atmosfera, uma vez que os detectores são calibrados para detectar apenas metano - por conseguinte, não há perigo de receber sinais falsos, o que é importante em situações de emergência.

O princípio da detecção remota é também aplicado na inspecção de tubos de elevação (os tubos acima do solo que transportam gás para as instalações dos clientes e que normalmente correm ao longo do edifício fora das paredes). Neste caso, os operadores apontam o dispositivo na direcção da tubagem, seguindo o seu percurso; podem fazê-lo a partir do nível do solo, sem terem de utilizar escadas ou aceder às propriedades dos clientes.

Áreas perigosas

Para além da detecção de fugas de gás das redes de distribuição municipais, podem ser utilizados dispositivos aprovados pela ATEX à prova de explosão em áreas perigosas da Zona 1, tais como instalações petroquímicas, refinarias de petróleo, terminais e navios de GNL, bem como certas aplicações mineiras.

Ao inspeccionar um tanque subterrâneo LNG/LPG, por exemplo, seria necessário um dispositivo à prova de explosão num raio de 7,5 metros do próprio tanque e um metro à volta da válvula de segurança. Os operadores precisam, portanto, de estar plenamente conscientes destas restrições e equipados com o tipo de equipamento apropriado.

Coordenação GPS

Alguns instrumentos permitem agora efectuar leituras pontuais de metano em vários pontos em torno de um local - como um terminal LNG - gerando automaticamente o rastreio GPS das leituras e localizações das medições. Isto torna as viagens de regresso para investigações adicionais muito mais eficientes, ao mesmo tempo que proporciona um registo de boa-fé da actividade de inspecção confirmada - frequentemente um pré-requisito para o cumprimento da regulamentação.

Detecção aérea

Para além dos dispositivos portáteis, existem também detectores de metano remotos que podem ser instalados nas aeronaves e que detectam fugas de gasodutos ao longo de centenas de quilómetros. Estes sistemas podem detectar níveis de metano em concentrações tão pequenas como 0,5ppm até 500 metros de distância e incluem um mapa em movimento em tempo real de concentrações de gás à medida que o levantamento é realizado.

A forma como estes sistemas funcionam é relativamente simples. Um detector remoto é ligado sob a fuselagem da aeronave (geralmente um helicóptero). Tal como com o dispositivo portátil, a unidade produz um sinal laser infravermelho, que é desviado por qualquer fuga de metano no seu trajecto; níveis mais elevados de metano resultam numa maior deflexão do feixe. Estes sistemas também utilizam GPS, para que o piloto possa seguir um mapa em movimento em tempo real da rota GPS do gasoduto, com uma visualização em tempo real do trajecto da aeronave, fugas de gás e concentração (em ppm) apresentada à tripulação a todo o momento. Um alarme sonoro pode ser definido para uma concentração de gás desejada, permitindo que o piloto se aproxime para uma investigação mais aprofundada.

Conclusão

A gama de sistemas de detecção remota de metano está a aumentar rapidamente, com novas tecnologias a serem desenvolvidas a todo o momento. Todos estes dispositivos, quer sejam portáteis ou instalados em aviões, permitem uma identificação rápida, segura e altamente direccionada de fugas - quer sob o pavimento, numa cidade ou através de centenas de quilómetros de tundra do Alasca. Isto não só ajuda a evitar emissões de desperdício e dispendiosas - também assegura que o pessoal que trabalha nas condutas ou perto delas não seja exposto a perigos desnecessários.

Porque a utilização de gás natural está a aumentar em todo o mundo, prevemos rápidos avanços tecnológicos na detecção remota de gás em aplicações tão diversas como o levantamento de fugas, integridade da transmissão, gestão de instalações e instalações, agricultura e gestão de resíduos, bem como aplicações de engenharia de processos como a produção de coque e aço. Cada uma destas áreas tem situações em que o acesso pode ser difícil, combinado com a necessidade de colocar a protecção do pessoal no topo da agenda. As oportunidades para detectores de metano à distância estão, portanto, a crescer a todo o momento.