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Verfahrenstechnik 1-2/2018

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BETRIEBSTECHNIK Aus

BETRIEBSTECHNIK Aus sicherer Entfernung Gasdetektionskameras spüren Gaslecks aus der Luft auf Eine Drohne mit optischem Gasdetektor ermöglicht es, auch schwer erreichbare Gas-Pipelines auf Leckagen zu untersuchen. Das Gerät hat sich im Praxiseinsatz bewährt. In Erdgasverarbeitungsanlagen wie dem Al- Hosn-Shah-Feld in Abu Dhabi wird Erdgas von verschiedenen Schadstoffen befreit. Da viele dieser Stoffe äußerst umwelt- und gesundheitsschädlich sind, müssen Gas-Pipelines und andere Infrastrukturanlagen stets sorgfältig auf Leckagen überwacht werden. Zu diesem Zweck wurde eine Kombination aus unbemanntem Luftfahrzeug (UAV) und optischer Gasdetektionstechnik entwickelt, die sich in Tests als äußerst effiziente Methode zur Überwachung von weitläufigen Erdgasfeldern erwiesen hat. Die neue Sauergasanlage Shah befindet sich rund 180 km südwestlich von Abu Dhabi in den Vereinigten Arabischen Emi- Autoren: Dipl.-Ing. (FH) Markus Moltkau, Sales Manager Central Europe Automation, Flir Systems GmbH; Frank Liebelt, freier Journalist, beide am Standort Frankfurt a. M. raten und ist auf die Verarbeitung von 1 000 MMcfpd (Million Kubikfuß pro Tag) Sauergas ausgelegt. Sie verteilt sich auf drei benachbarte, niedrig gelegene Ebenen auf der östlich-zentralen Seite des Shah-Felds mit einer Ost-West-Ausdehnung von etwa 6 km. Dabei ist die Verarbeitung von Sauergas mit einer hohen Konzentration von gefährlichem Schwefelwasserstoff – das sogenannte Süßungsverfahren – auf den westlichen Bereich beschränkt. Überwachung auf gefährliche Gase Trotz der zahlreichen Sicherheitsmaßnahmen für die Mitarbeiter an der Al-Hosn- Shah-Anlage stellt der westliche, als rote Zone markierte Bereich weiterhin ein signifikantes Gesundheits- und Sicherheitsrisiko für das Wartungspersonal und andere Bediener dar. „Einige Gase sind hochgiftig, ätzend, leicht entzündlich und explosiv“, erklärt John Rennie, Operations Director bei Inspectahire, einem führenden Inspektionsunternehmen und Anbieter von spezialisierten visuellen Ferninspektionslösungen. „Zur Identifizierung von Gasleckagen setzte das Unternehmen bisher sogenannte Sniffer ein, doch bei einem derart großen Pipelinenetz sind diese weder effizient noch sicher für den Bediener. Deshalb hat sich Al Hosn Gas an uns gewandt, um eine wirksamere Lösung zur Überprüfung des Bereichs auf Leckagen zu finden.“ Sniffer sind kleine Handmessgeräte, die in der Nähe von Undichtigkeiten einen akustischen Warnton ausgeben. Zwar handelt es sich hierbei um eine relativ preiswerte Suchmethode, doch die Bediener müssen der Leckstelle dabei gefährlich nahe kommen. Mit einem Sniffer können Bediener Leckagen nicht sehen, sodass die Suche nach der Problemstelle zeitaufwändig ist und immer ein wenig Raterei umfasst. Da Inspectahire schon sehr lange mit Wärmebildkameras von Flir arbeitet, wusste das Unternehmen sofort, dass auch die Lösung für Al Hosn Gas von diesem Anbieter stammen wird. Wärmebildtechnik in einem UAV Bei einem Meeting im Infrared Training Center (ITC) traf sich Inspectahire im Oktober 2014 mit dem Team des schwedischen UAV-Integrators Sky Eye Innovations. Auch dieses Unternehmen arbeitet bereits seit mehreren Jahren mit Flir zusammen: Sie entwickeln spezielle UAV-Systeme für Flir- Kameras, unter anderem für die T-Serie und die GF-Serie. Bei der Besprechung des Al- Hosn-Gas-Projekts beschlossen die beiden Firmen, ihr Wissen in der Gasdetektion und Luftinspektion zu bündeln. Gemeinsam entwickelten sie eine Lösung auf Basis der Kamera G300a. „Viele Unternehmen haben bereits Flir- Kameramodule in ihre UAV-Systeme integriert“, erklärt Daniel Sällstedt, CEO von Sky Eye Innovations. „Wir verfolgen jedoch 36 VERFAHRENSTECHNIK 1-2/2018

BETRIEBSTECHNIK Bei einem UAV-Testflug wurde eine leckende Glasflasche auf den Boden gestellt (links: Wärmemodus, rechts: HSM-Modus) einen anderen Ansatz, bei dem wir mit einem kompletten Flir-Kamerasystem beginnen und für dieses ein individuelles UAV-System bauen. Zudem integrieren wir zusätzliche Fehlertoleranzfunktionen wie eine redundante Flugsteuerung, damit die Investition unserer Kunden sicher ist.“ „Wir haben in der Nähe der Flir-Niederlassungen in Schweden in Anwesenheit einiger Mitglieder des Integritätsmanagementteams von Al Hosn Gas eine Demonstration mit dem Sky-Eye-UAV und einer optischen G300a-Gasdetektionskamera durchgeführt“, beschreibt John Rennie die Vorgehensweise. „Der Testflug verlief sehr gut, sodass das Team von Al Hosn Gas beschloss, einen weiteren Testflug an der Anlage in Abu Dhabi durchzuführen, um das Management von der Lösung zu überzeugen. Auch dieser Test war erfolgreich. Eine leckende Glasflasche, die wir auf dem Boden platzierten, konnten wir mit der Kamera sehr genau beobachten. So stimmte das Managementteam einem Testflug über der roten Zone zu. Auch wenn hierbei keine Gasleckage entdeckt wurde, können wir auch diesen Flug als vollen Erfolg bezeichnen.“ Kleinste Temperaturunterschiede aufspüren Gasdetektionskameras von Flir können Gaslecks lokalisieren und sichtbar machen, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind. Mit einer Gasdetektionskamera lassen sich Anlagen in entlegenen Gebieten oder anderen schwer zugänglichen Bereichen problemlos rund um die Uhr überwachen. Die optische Gaskamera G300a verfügt über einen gekühlten Indiumantimonid-(InSb)-Detektor, der gestochen scharfe Wärmebilder mit einer Auflösung von 320 × 240 Pixeln liefert. Dank einer Kombination aus kleiner Blendenzahl (Maß für die Lichtstärke eines Objektivs) und hoher Gasempfindlichkeit spürt die G300a selbst kleinste Undichtigkeiten auf. Für eine noch höhere Empfindlichkeit der Kamera sorgt der High Sensitivity Modus (HSM), mit dem sich auch kleinste Gasleckagen erkennen lassen. Die Kamera lässt sich aus sicherer Entfernung sehr einfach per Ethernet steuern und problemlos in ein TCP/IP-Netzwerk integrieren. „Als extrem kompakte und leichte Gasdetektionskamera eignet sich die G300a ausgezeichnet für längere UAV-Flüge. Sie lässt sich vom Boden aus über einen Joystick und einen Bedienerbildschirm fernsteuern“, berichtet Daniel Sällstedt. „Die Kameras zeichnen sich vor allem durch ihre Konnektivität aus. Und ihre Bildqualität wird allen Erwartungen gerecht. Vor allem der High-Sensitivity-Modus ist sehr hilfreich bei der Erkennung sich ausbreitender Gasdämpfe.“ Für den Gasmarkt ergeben sich durch diese Technik enorme Vorteile, denn Gaskraftwerke sind meist sehr weitläufig. Mit UAV-Lösungen können große Bereiche sehr effizient überprüft werden. Auch schwer zugängliche Orte sind problemlos erreichbar. www.flir.com VERFAHRENSTECHNIK 1-2/2018 37

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