L’imagerie optique des gaz (OGI) est une technique d’inspection sans contact qui utilise des caméras infrarouges pour visualiser les gaz autrement invisibles à l’œil humain. La plupart des hydrocarbures, y compris certains solvants utilisés dans les industries agroalimentaires et de transformation, absorbent l’énergie infrarouge à des longueurs d’onde spécifiques. Historiquement, la technologie OGI a été orientée vers l’industrie pétrolière et gazière ou des services publics, en se concentrant sur la détection des émissions d’hydrocarbures comme le méthane. Plus récemment, la technologie OGI a évolué pour inclure la quantification, permettant aux entreprises leaders de ces secteurs non seulement de trouver des fuites, mais également de les mesurer pour mieux gérer les émissions.

John Crane, un leader mondial des technologies de contrôle des flux et une entreprise de Smiths Group plc, fournit des solutions à une grande variété d’industries depuis des décennies. Un aspect de l’offre de John Crane se concentre sur le soutien aux clients avec la détection fugitive des émissions, souvent avec une caméra OGI et plus récemment en intégrant la mesure des émissions dans ses capacités. 

Récemment, une équipe de John Crane a mené avec succès une enquête Quantitative Optical Gas Imaging (QOGI) pour un producteur de premier plan de l’industrie alimentaire, démontrant comment la visualisation et la quantification avancées du gaz, combinées à des opérateurs de caméras de service qualifiés, peuvent réduire directement les pertes de matériaux, améliorer la fiabilité des actifs et fournir des rendements financiers mesurables.

Fonctionnement de l’imagerie optique des gaz (OGI) pour voir les hydrocarbures comme l’hexane

Une caméra OGI est filtrée à des longueurs d’onde spécifiques qui correspondent aux caractéristiques d’absorption des gaz, comme les hydrocarbures, ce qui lui permet de détecter le contraste d’absorption infrarouge entre le panache gazeux et l’arrière-plan. Lorsque du gaz s’échappe d’un joint, d’une bride ou d’un raccord, la caméra le rend visible en temps réel, sans interrompre la production ou nécessiter un accès physique à la source de la fuite.

Contrairement aux capteurs ponctuels ou aux méthodes de reniflement traditionnelles, l’OGI permet aux inspecteurs de :

• Numérisez rapidement de grandes zones
• Observez le comportement des fuites de manière dynamique
• Différencier les émissions intermittentes ou dépendantes du processus
• Inspecter les équipements dangereux ou difficiles à surveiller (DTM) en toute sécurité

Cela rend l’OGI particulièrement efficace pour les équipements rotatifs, les systèmes d’extraction de solvants et les processus fermés ou à haute température courants dans la fabrication alimentaire.

Spécifique à l’hexane, un hydrocarbure couramment utilisé dans l’extraction d’huile végétale, les caméras OGI sont réglées pour correspondre aux caractéristiques d’absorption fortes dans le spectre infrarouge de ce composé. Les caméras OGI avancées, telles que la Gx620 de Flir, sont conçues avec des détecteurs infrarouges refroidis et un filtrage optique spécifique au gaz pour exploiter cette propriété.

Figure 1 : Absorption spectrale de l’hexane (jaune) par rapport à la région filtrée du Flir Gx620 (rouge)

Lorsque l’hexane s’échappe de l’équipement, il absorbe le rayonnement infrarouge différemment de l’air environnant ou des surfaces d’arrière-plan. La caméra convertit cette absorption en une image visible, permettant aux ingénieurs de voir :

• Emplacement et taille de la fuite
• Direction et dispersion du panache de gaz
• Changements dans le comportement des fuites dans les conditions de fonctionnement

Cette capacité est particulièrement précieuse dans les processus alimentaires à base de solvants, où de petites fuites peuvent persister sans être remarquées tout en contribuant à la perte de produit, au risque de sécurité et à l’impact environnemental.

De l’observation de fuites à la mesure de l’impact : Pourquoi QOGI est important

Alors que l’OGI traditionnelle répond à la question qualitative « Y a-t-il une fuite ? », l’imagerie optique quantitative des gaz (QOGI) répond à la question beaucoup plus précieuse : « Combien cette fuite nous coûte-t-elle ? »

QOGI s’appuie sur la technologie OGI standard en estimant le taux d’émission des fuites détectées à l’aide de techniques de quantification validées. En combinant la visualisation du gaz avec les paramètres opérationnels, QOGI fournit une estimation du débit massique ou volumique pour chaque fuite. Les imageurs avancés, comme le Flir Gx620, fournissent cette fonctionnalité à l’intérieur de la caméra, rendant le processus de quantification presque aussi transparent que l’inspection elle-même.  

Cela transforme la détection des fuites d’une activité purement diagnostique en un outil de maintenance et de décision financière basé sur les données, permettant aux opérateurs de :

• Classer les fuites par impact économique
• Hiérarchisez les réparations en fonction de la valeur, pas seulement de la visibilité
• Quantifier les pertes évitées après la maintenance
• Soutenir les objectifs internes de durabilité et d’efficacité avec des données défendables

Quantification des pertes dans la production d’huile végétale

La récente enquête QOGI de John Crane portait sur un extracteur essentiel utilisé dans la production d’huile végétale. Grâce à la technologie OGI avancée, les ingénieurs ont identifié 22 points de fuite potentiels à travers les raccords, les joints, les points d’inspection et les brides.

Parmi eux, neuf fuites ont été quantifiées, avec un taux d’émission combiné d’environ 16 kg/h. Sur la base de la valeur de référence du client pour l’utilisation de solvants d’hydrocarbures, ces émissions quantifiées se sont traduites par une perte annuelle de matériaux estimée supérieure à 194 000 USD si elles ne sont pas traitées.

Figure 2 : Caméra visuelle, images HSM et OGI de l’inspection montrant des fuites d’hexane de divers équipements

Menée à une fraction des économies potentielles, l’enquête a clairement démontré un fort retour sur investissement. Plus important encore, elle a fourni au client des données claires et objectives pour hiérarchiser les actions de maintenance correctives qui offriraient le plus grand avantage opérationnel et financier.

QOGI et ROI : Maintenance plus intelligente, remboursement plus rapide

La valeur principale de QOGI réside dans sa capacité à relier les émissions directement au coût. Plutôt que de traiter toutes les fuites de manière égale, QOGI permet aux opérateurs de concentrer les ressources là où elles ont le plus d’impact. Parmi les principaux avantages du retour sur investissement, citons la réduction des pertes de produits en identifiant et en réparant les fuites à fort impact, l’amélioration de l’efficacité de la maintenance grâce à la hiérarchisation basée sur la valeur et la réduction du risque d’arrêt imprévu en empêchant l’escalade des défaillances de joints et d’ajustements. Dans les processus à forte intensité de solvants, même un petit nombre de fuites quantifiées peut justifier le coût de l’inspection et de la réparation plusieurs fois. Par exemple, dans la figure 3 ci-dessous, il y a une fuite mesurant plus de 6 litres par minute et avec de l’hexane en vrac coûtant près de 4 USD par litre, les économies de cette fuite à elle seule pourraient être proches de 34 000 USD par jour. 

Figure 3 : Fuite d’hexane représentée dans un panache coloré et mesurée par la technologie QOGI de Flir lorsqu’elle traverse le cercle bleu. Cette fuite était supérieure à 6 litres par minute.

Bien que les hydrocarbures et les solvants conviennent naturellement à QOGI dans l’industrie alimentaire, la même approche offre de la valeur pour un large éventail de gaz et d’applications, y compris d’autres hydrocarbures et COV utilisés dans les industries pétrolières et gazières, du gaz naturel renouvelable ou de l’automobile. Dans tous les cas, la logique économique est la même : si le gaz a de la valeur, la quantification de sa perte permet de prendre des décisions plus intelligentes et d’accélérer le retour sur investissement.

Pleins feux sur l’application : Performance soutenue grâce à la surveillance de routine de la QOGI

La réponse du client au programme QOGI de John Crane a été très positive. Suite à l’enquête initiale, des inspections QOGI supplémentaires ont déjà été effectuées dans une deuxième installation exploitant des équipements similaires. Des enquêtes répétées sur les deux sites sont prévues début 2026 pour valider l’efficacité de la maintenance et soutenir les améliorations durables des performances. L’intérêt s’est également développé dans d’autres régions, où des initiatives similaires sont désormais en cours d’exploration.

Livré dans le cadre de service modulaire John Crane Performance Plus, QOGI se situe dans la catégorie Gestion de l’état des actifs, soutenant les décisions de maintenance éclairées et axées sur les données dans une approche structurée de la fiabilité gérée. 

« Ce projet démontre comment les diagnostics avancés peuvent soutenir des processus de production alimentaire plus fiables et durables », a déclaré Philippe Lambert, vice-président commercial et service pour John Crane. « QOGI offre aux clients une visibilité claire des mécanismes de perte, leur permettant de cibler efficacement les réparations et de valider l’impact de la maintenance au fil du temps. »

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Rendre l’action invisible réalisable

En visualisant et en quantifiant les émissions difficiles à détecter par des méthodes traditionnelles, QOGI permet aux opérateurs de l’industrie alimentaire de protéger l’efficacité des processus, d’améliorer la sécurité des employés et de réduire les coûts d’exploitation inutiles. Comme le démontre cette enquête, la capacité à voir, mesurer et agir sur les pertes de gaz devient une capacité de plus en plus précieuse là où les solvants et les gaz de procédé jouent un rôle essentiel.

Vous voulez en savoir plus? Contactez notre équipe pour découvrir le retour sur investissement de la quantification des fuites d’hexane.