Les avantages et les limites de la technologie infrarouge dans la détection de gaz dangereux

Depuis une dizaine d’année, la technologie infrarouge a développé des spécificités techniques lui permettant de détecter les fuites de gaz avec efficacité. En effet, l'imagerie optique des gaz (ou OGI pour Optical Gaz Imaging) est une technique d'imagerie thermique innovante qui utilise des détecteurs infrarouges à haute sensibilité pour détecter les émissions fugitives de gaz industriels. 

La détection de fuite de gaz représente un véritable enjeu économique pour les industriels, mais également un enjeu de sécurité, et de plus en plus, un enjeu pour le respect de l’environnement. C’est pourquoi, aujourd’hui, l’observation d’une installation qui peut avoir des milliers de connexions et de raccordements nécessite l’utilisation d’une technologie adaptée, sûre et efficace comme l’OGI.

Pour mieux connaître cette technologie innovante utilisée dans le contexte de la détection de gaz dangereux, nous vous proposons de faire le point sur ses avantages et ses limites.

Les principaux avantages de l’infrarouge dans la détection de gaz dangereux

La technologie IR présente en effet de nombreux avantages dans la détection de gaz dangereux, notamment dans le secteur industriel qui nécessite des process de sécurité fiables et performants.

• Détection de gaz invisible à l’œil nu

La grande majorité des gaz détectés par l’OGI sont invisibles à l’œil nu. L’IR permet de les identifier en exacerbant et en visualisant leur capacité à absorber certaines longueurs d’ondes situées dans l’infrarouge. Les caméras IR déduisent la présence d’un gaz en détectant les changements d’intensité lumineuse dus à l’absorption de ces gaz à certaines longueurs d’onde infrarouges. Par exemple, la bande spectrale d’absorption du méthane se situe entre 3.2μm et 7.5μm, celle du dioxyde de carbone entre 4.2μm et 4.4μm ou encore celle des gaz réfrigérants entre 8μm et 8.6μm.

• Détection de gaz à distance

La technologie IR permet de repérer et de localiser la présence d’un gaz à distance. Ainsi, elle permet l’inspection de petits équipements jusqu’aux plateformes entières. La visualisation à distance assure l’inspection des équipements inaccessibles (en hauteur par exemple) ou sous tension. Elle permet d’éviter l’immobilisation du matériel en cours d’inspection, ce qui constitue un important gain économique.

La notion de distance est aussi importante car elle garantit la sécurité des inspecteurs en cas de fuites de gaz pouvant présenter un danger pour les équipes. 

• Précision dans la localisation de la fuite de gaz

L’imagerie thermique permet une meilleure localisation de la fuite, une visualisation de la poche de gaz formée ainsi que son suivi, même après l’arrêt de la fuite. Elle permet également de localiser plus rapidement la fuite, contrairement aux sniffers qui nécessitent une inspection par balayage et ne permettent pas la localisation du gaz échappé. En effet, les sniffers “renifleurs”, dont la technologie est certes plus ancienne et plus précise, constituent une méthode plus fastidieuse et plus chère car elle prend plus de temps et demande plus de main d’oeuvre pour scanner toute une plateforme. De plus, la nature intermittente du sondage par sniffers ne fournit qu’un instantané dans le temps ; les fuites qui commencent après le sondage ne sont pas détectées avant le prochain sondage, d’où une efficacité limitée.

• Meilleure sélectivité sur les urgences

Plutôt que de se concentrer sur les petites fuites qui ont un impact négligeable sur les émissions totales, grâce à l’IR il est facile d’identifier quelles sont les plus importantes. Cela permet ainsi d’évaluer la gravité et de hiérarchiser les réparations, ce qui a une incidence à la fois sécuritaire et économique sur l’installation.

• Insensibilité au vent

La détection de gaz via infrarouge a l’avantage d’être insensible au vent, ce qui permet son utilisation en extérieur notamment et dans des conditions météorologiques potentiellement agitées et ce, contrairement aux sniffers, qui deviennent inopérants lorsqu’ils ont le vent dans le sens opposé à leur position et présentent alors des risques de déficit de détection pouvant entraîner des incidents notables.

Pour en savoir plus sur le déploiement de la technologie infrarouge dans la détection de gaz dangereux, téléchargez gratuitement le modèle PESTEL du marché de l’OGI, qui présente, de façon synthétique, les facteurs macro-environnementaux qui peuvent influencer ce développement.

Quelques limites à l’utilisation de l’infrarouge dans la détection de gaz dangereux

Aussi performante soit-elle, la technologie IR présente également quelques limites d’utilisation, en fonction du contexte et des besoins attendus. Ces limites représentant d’ailleurs souvent le pendant de ses avantages.

• Coût de la caméra refroidie

L’OGI est une technique efficace qui doit intégrer un capteur infrarouge refroidi afin de répondre au niveau de sensibilité requis pour les applications d’inspection, encadrées par des exigences législatives. L’intégration de ce détecteur refroidi de hautes performances fait alors grimper le coût de ces caméras IR. Cependant, il est généralement rentabilisé par le gain sur le temps de l’inspection.

• Coût de l’inspection

L’inspection via IR nécessite la présence d’un opérateur qualifié pour l’interprétation des résultats. Le coût de la main d’œuvre est donc important. Le niveau de formation est également essentiel à la qualité des résultats. Cependant, le coût de cette inspection reste encore plus économique que l’inspection à l’aide de renifleurs.

• Quantification peu fiable

Même si la localisation des fuites est très précise à l’aide de la technologie IR, leur quantification reste peu fiable, alors que cette donnée est nécessaire lors des inspections. Les opérateurs sont donc pourvus d’un renifleur, généralement connecté à leur caméra pour une quantification plus précise de la fuite détectée. Ainsi, ces deux technologies ne sont pas directement concurrentes mais plutôt complémentaires.
 

• Sensibilité à l’environnement

La technologie IR dépend également du fond thermique de l’environnement, ce qui peut affecter le rapport signal sur bruit. Ainsi, les analyses effectuées sur le niveau de fuite minimum détectable en OGI en fonction de la distance de détection et de la différence de température entre le fond de scène et le gaz montrent que les meilleures conditions d’usages sont obtenues pour une détection à quelques dizaines de mètres pour les petites fuites.

La technologie OGI, relativement récente, se démocratise de plus en plus, notamment grâce à l’utilisation de capteurs refroidis, plus efficaces que les solutions actuellement disponibles sur le marché, comme les renifleurs.

Ainsi, ses applications se multiplient sur les infrastructures industrielles, comme les exploitations gazières et pétrolières, qui peuvent présenter de gros risques en cas d’échappements de gaz. Il en va de la sécurité industrielle de ces sites mais également de la sécurité civile, tout comme de la protection de l’environnement.

Pour en savoir plus sur le déploiement de la technologie infrarouge dans la détection de gaz dangereux, téléchargez gratuitement le modèle PESTEL du marché de l’OGI, qui présente, de façon synthétique, les facteurs macro-environnementaux qui peuvent influencer ce développement.