Imagens ópticas de gás (OGI) é uma técnica de inspeção sem contato que usa câmeras de infravermelho para visualizar gases que, de outra forma, seriam invisíveis ao olho humano. A maioria dos hidrocarbonetos, incluindo alguns solventes usados nas indústrias de alimentos e processos, absorve energia infravermelha em comprimentos de onda específicos. Historicamente, a tecnologia de OGI tem sido voltada para o setor de petróleo e gás ou serviços públicos, concentrando-se na detecção de emissões de hidrocarbonetos, como metano. Mais recentemente, a tecnologia de OGI avançou para incluir quantificação, permitindo que as principais empresas nesses setores não apenas encontrem vazamentos, mas também os meçam para gerenciar melhor as emissões.

A John Crane, líder global em tecnologias de controle de fluxo e uma empresa do Smiths Group plc, fornece soluções para uma ampla variedade de setores há décadas. Um aspecto da oferta da John Crane se concentra em apoiar os clientes com detecção fugitiva de emissões, muitas vezes com uma câmera OGI e, mais recentemente, incorporando a medição de emissões em suas capacidades. 

Recentemente, uma equipe da John Crane concluiu com sucesso uma pesquisa quantitativa de imagens ópticas de gás (Quantitative Optical Gas Imaging, QOGI) para um produtor líder do setor alimentício, demonstrando como a visualização e quantificação avançadas de gás, combinadas com operadores qualificados de câmeras de serviço, podem reduzir diretamente as perdas de material, melhorar a confiabilidade dos ativos e fornecer retornos financeiros mensuráveis.

Como as imagens ópticas de gás (OGI) funcionam para ver hidrocarbonetos como o hexano

Uma câmera OGI é filtrada para comprimentos de onda específicos que correspondem às características de absorção de gases, como hidrocarbonetos, permitindo que ela detecte o contraste de absorção de infravermelho entre a pluma de gás e o fundo. Quando o gás escapa de uma vedação, flange ou encaixe, a câmera a torna uma pluma visível em tempo real, sem interromper a produção ou exigir acesso físico à fonte de vazamento.

Ao contrário dos sensores de ponto ou dos métodos tradicionais de detecção, a OGI permite que os inspetores:

• Faça a varredura rápida de grandes áreas
• Observe o comportamento do vazamento dinamicamente
• Diferenciar entre emissões intermitentes ou dependentes do processo
• Inspecione equipamentos perigosos ou difíceis de monitorar (DTM) com segurança

Isso torna a OGI particularmente eficaz para equipamentos rotativos, sistemas de extração de solventes e processos fechados ou de alta temperatura comuns na fabricação de alimentos.

Específico para o hexano, um hidrocarboneto comumente usado na extração de óleo vegetal, as câmeras OGI são ajustadas para corresponder às fortes características de absorção no espectro infravermelho deste composto. As câmeras OGI avançadas, como a Gx620 da Flir, são projetadas com detectores infravermelhos refrigerados e filtragem óptica específica de gás para explorar essa propriedade.

Figura 1: Absorção espectral de hexano (amarelo) em comparação com a região filtrada do Flir Gx620 (vermelho)

Quando o hexano escapa do equipamento, ele absorve radiação infravermelha de forma diferente do ar circundante ou das superfícies de fundo. A câmera converte essa absorção em uma imagem visível, permitindo que os engenheiros vejam:

• Localização e tamanho do vazamento
• Direção e dispersão da pluma de gás
• Mudanças no comportamento do vazamento sob condições operacionais

Essa capacidade é especialmente valiosa em processos alimentares à base de solventes, onde pequenos vazamentos podem persistir despercebidos, contribuindo para a perda de produtos, risco de segurança e impacto ambiental.

Desde ver vazamentos até medir o impacto: Por que o QOGI é importante

Embora a OGI tradicional responda à pergunta qualitativa “Há um vazamento?”, a Geração Quantitativa de Imagens Ópticas de Gás (QOGI) responde à pergunta muito mais valiosa: “Quanto esse vazamento está nos custando?”

O QOGI se baseia na tecnologia OGI padrão, estimando a taxa de emissão de vazamentos detectados usando técnicas de quantificação validadas. Ao combinar visualização de gás com parâmetros operacionais, o QOGI fornece uma taxa de fluxo de massa ou volume estimada para cada vazamento. Os geradores de imagens avançados, como o Flir Gx620, fornecem esse recurso dentro da câmera, tornando o processo de quantificação quase tão perfeito quanto a própria inspeção.  

Isso transforma a detecção de vazamentos de uma atividade puramente diagnóstica em uma ferramenta de manutenção e decisão financeira orientada por dados, permitindo que os operadores:

• Classifique vazamentos por impacto econômico
• Priorize reparos com base no valor, não apenas na visibilidade
• Quantifique perdas evitadas após a manutenção
• Apoie as metas internas de sustentabilidade e eficiência com dados defensáveis

Quantificação de perdas na produção de óleo vegetal

A recente pesquisa QOGI da John Crane focou em um extrator crítico usado na produção de óleo vegetal. Usando tecnologia avançada de OGI, os engenheiros identificaram 22 pontos de vazamento potenciais em conexões, vedações, pontos de inspeção e flanges.

Destes, nove vazamentos foram quantificados, com uma taxa de emissão combinada de aproximadamente 16 kg/h. Com base no valor de referência do cliente para o uso de solventes de hidrocarbonetos, essas emissões quantificadas se traduziram em uma perda anual estimada de material superior a US$ 194.000 se não forem abordadas.

Figura 2: Imagens de câmera visual, HSM e OGI da inspeção mostrando vazamentos de hexano de vários equipamentos

Realizada a uma fração da economia potencial, a pesquisa demonstrou claramente um forte retorno sobre o investimento. Mais importante, ela forneceu ao cliente dados claros e objetivos para priorizar ações de manutenção corretiva que ofereceriam o maior benefício operacional e financeiro.

QOGI e ROI: Manutenção mais inteligente, retorno mais rápido

O principal valor da QOGI está em sua capacidade de vincular as emissões diretamente ao custo. Em vez de tratar todos os vazamentos igualmente, o QOGI permite que os operadores concentrem recursos onde eles geram o maior impacto. Alguns dos principais benefícios do ROI incluem a redução da perda de produtos ao identificar e reparar vazamentos de alto impacto, maior eficiência de manutenção por meio da priorização baseada em valor e menor risco de tempo de inatividade não planejado, evitando o escalonamento de falhas de vedação e ajuste. Em processos com uso intensivo de solventes, mesmo um pequeno número de vazamentos quantificados pode justificar o custo da inspeção e reparo muitas vezes. Por exemplo, na figura 3 abaixo, há um vazamento medindo mais de 6 litros por minuto e com o hexano a granel custando quase US$ 4 por litro, a economia desse vazamento por si só pode ser de quase US$ 34.000 por dia. 

Figura 3: Vazamento de hexano mostrado em pluma colorida e medido pela tecnologia QOGI de Flir à medida que atravessa o círculo azul. Esse vazamento era superior a 6 litros por minuto.

Embora hidrocarbonetos e solventes sejam adequados para QOGI na indústria alimentícia, a mesma abordagem agrega valor em uma ampla variedade de gases e aplicações, incluindo outros hidrocarbonetos e VOCs usados em petróleo e gás, gás natural renovável ou indústria automotiva. Em todos os casos, a lógica econômica é a mesma: se o gás tem valor, quantificar sua perda permite decisões mais inteligentes e retorno mais rápido.

Caso de Aplicação: Desempenho Sustentado Através do Monitoramento QOGI de Rotina

A resposta do cliente ao programa QOGI da John Crane tem sido altamente positiva. Após a pesquisa inicial, inspeções adicionais de QOGI já foram concluídas em uma segunda instalação que opera equipamentos semelhantes. As inspeções repetidas em ambos os locais estão programadas para o início de 2026 para validar a eficácia da manutenção e apoiar melhorias de desempenho sustentadas. O interesse também cresceu em outras regiões, onde iniciativas semelhantes agora estão sendo exploradas.

Entregue como parte da estrutura de serviços modulares John Crane Performance Plus .0, o QOGI está na categoria de Gerenciamento de Condições de Ativos, apoiando decisões de manutenção informadas e orientadas por dados em uma abordagem estruturada de Confiabilidade Gerenciada. 

“Este projeto demonstra como diagnósticos avançados podem apoiar processos de produção de alimentos mais confiáveis e sustentáveis”, disse Philippe Lambert, vice-presidente comercial e de serviços da John Crane. “O QOGI oferece aos clientes visibilidade clara dos mecanismos de perda, permitindo que eles direcionem os reparos de forma eficaz e validem o impacto da manutenção ao longo do tempo.”

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Tornando o invisível viável

Ao visualizar e quantificar emissões difíceis de detectar por meio de métodos tradicionais, o QOGI permite que os operadores do setor alimentício protejam a eficiência do processo, aumentem a segurança dos funcionários e reduzam custos operacionais desnecessários. Como esta pesquisa demonstra, a capacidade de ver, medir e agir sobre perdas de gás está se tornando uma capacidade cada vez mais valiosa onde quer que solventes e gases de processo desempenhem um papel crítico.

Quer saber mais? Entre em contato com nossa equipe para descobrir o ROI da quantificação de vazamentos de hexano.