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Experten für Gasgewinnung, -tansport und -verteilung kennen die Notwendigkeit der Leckdetektion und die damit verbundenen Unzulänglichkeiten Experten für Gasgewinnung, -tansport und -verteilung kennen die Notwendigkeit der Leckdetektion und die damit verbundenen Unzulänglichkeiten.

Eine regelkonforme und wirtschaftliche Lösung verspricht jetzt das „Optical Gas Imaging“. Die Anwendung ist einfach – mit einer modifizierten Infrarotkamera werden alle Komponenten betrachtet. Gasaustritte sind als Rauchfahne wahrzunehmen.
Der große Vorteil liegt in der Prüfgeschwindigkeit und der berührungslosen Erfassung. So kann oftmals auf Steighilfen verzichtet werden, und bei größeren Gaslecks befindet sich der Operator nicht in der unmittelbaren, gefährlichen Nähe des Gases. Zu Dokumentationszwecken lässt sich das Audit bildlich, inklusive der GPS-Koordinaten mit Datum- / Zeitstempel, in einem üblichen Datenformat (jpg / wmv) abspeichern. Neben dem Wärmebildkanal mit den Gasaustritten helfen Digitalfotos bei der späteren Wiedererkennung der geprüften Komponenten – bei Bedarf sogar mit einem eingeblendeten Laserpunkt auf dem betreffenden Bauteil.

Oft wird angenommen, dass dabei lediglich der Temperaturunterschied des Gases zur Umgebung visualisiert wird. Das stimmt nicht: Erfasst wir die Absorption der Hintergrundstrahlung durch das ausströmende Gas. Betrachtet man die spektrale Absorptionskurve von Methan, so fällt auf, dass dieses Gas bei etwa 3,3 μm einen sehr hohen Wert aufweist. Die Kamera FLIR GF 320 etwa verfügt deshalb über einen Sensor im Spektralbereich von 3-5 μm mit einem zusätzlichen, sehr schmalbandigen Filter im Bereich von 3,3 μm. Ist nun Gas vorhanden, wird die Hintergrundstrahlung absorbiert, und die Gaswolke ist gegenüber dem Hintergrund ohne Gas sichtbar.
Eine solche Hintergrundstrahlung ist immer vorhanden. Selbst der kalte Himmel liefert genügend Wärmestrahlung für diese Methode. Einige weitere flüchtige Kohlenwasserstoffe wie Butan, Propan, Ethylen, oder Methanol weisen ein ähnliches Absorptionsverhalten wie Methan auf und können daher mit derselben Kamera gefunden werden. Auch bei einem Gasmix, in dem eines der detektierbaren Gase enthalten ist, lässt sich die Methode anwenden.

Leckage erfasst: Sie erscheint in Form einer schwarzen Wolke.

Für das in elektrischen Schaltanlagen eingesetzte Schwefelhexafluorid (SF6) ist eine weitere Kamera erhältlich. Diese beruht auf dem gleichen Funktionsprinzip, der Sensor samt dem Filter ist allerdings in einem anderen Spektralbereich empfindlich bzw. durchlässig. Da sich die Sensoren in einem komplett anderen Spektralbereich befinden, ist der Austausch der Filter für die Anpassung der Kamera an verschiedene Gase nicht möglich. Auch ist der Filter fest mit dem gekühlten Sensor verbunden, um Reflektionen zwischen Sensor und Filter zu vermeiden. Das Modell FLIR GF 309 aus derselben Geräteserie ist für Raffinerien interessant. Mit seiner Hilfe lässt sich die Temperatur von Bauteiloberflächen hinter Flammen während des vollen Brennerbetriebes messen. Der ursprüngliche Anwendungsbereich dieses Gerätes ist die Kontrolle von Wärmetauscherrohren und Ofenwandungen.
Ein wichtiger Punkt ist die Frage nach der kleinsten erfassbaren Leckmenge. Ein Wert in ppm, wie er bei quantifizierenden
Messgeräten angegeben wird, lässt sich hier nicht festlegen, da es sich um ein rein optisches Verfahren handelt. Laborversuche des Herstellers haben ergeben, dass bei Methan ein Leck von 0,8 g Stunde erkennbar ist. In der Praxis nehmen Faktoren wie die Windstärke, der Abstand und die Hintergrundstrahlung Einfluss auf die tatsächlich detektierbare Mindestleckagerate. Es sei jedoch erwähnt, dass die Kameras tagtäglich auf windigen Offshore-Plattformen oder auch in der Kälte von Sibirien unter widrigsten Bedingungen eingesetzt werden und gute Dienste leisten. In den doch gemäßigten Bedingungen Mitteleuropas steht dem Einsatz nichts im Wege.

Gasleckagenkamera

Die FLIR GF320
Mithilfe dieser Infrarotkamera lassen sich selbst kleinste Gasleckagen von Methanemissionen oder die anderer flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) aufspüren. Sie bietet:

  • Zusätzliche Temperaturmessung z.B. an elektrischen und mechanischen Komponenten von -40 °C bis +350 °C mit einer Präzision von ±1 °C
  • Integrierte Digitalkamera mit Videofunktion, Laserpointer
  • Erfassung von GPS-Daten während der Messung, zur Bestimmung der Örtlichkeit
  • Leichtes (2,4 kg) und robustes Design

Der leistungsstarke LCD-Monitor und der zusätzlich schwenkbare hochauflösende Sucher liefern auch bei schlecht beleuchteter Umgebung oder bei hellem Sonnenschein ein helles, aussagefähiges Bild.
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Den größten Vorteil bietet die Leckortung mittels Kamera bei Prüfung von einer Vielzahl von Komponenten sowie bei schlecht oder nur mit großem Aufwand zugänglichen Prüfobjekten. Neben Raffinerien sind Gasverteil- und Pumpstationen mit den für Lecks anfälligen Kompressoren ein gutes Anwendungsfeld. In jüngerer Vergangenheit hat auch die Biogasbranche das Optical Gas Imaging entdeckt. Die Prozessleitungen mit all den zahlreichen Ventilen und Flanschen samt der Hülle kann damit innerhalb kurzer Zeit inspiziert und dokumentiert werden.
In der bekannten US amerikanischen Norm „Method 21“ (Determination of Volatile Organic Compound Leaks) ist bereits empfohlen, das Optical Gas Imaging bei allen Prüfpositionen einzusetzen, bei denen eine Steighilfe zur Dichtigkeitsprüfung erforderlich wäre.
Als Nachteil beim Optical Gas Imaging ist die fehlende Möglichkeit der Quantifizierung zu nennen. Zwar kann ein gefundenes Leck in die Klassen „klein“, „mittel“ oder „groß“ eingestuft werden, eine genauere Quantifizierung ist jedoch nicht möglich. Hierzu benutzen einige Anwender zusätzlich ein klassisches Handgerät, das bei der Leckortung problemlos mitgeführt werden kann. Der Vertrieb erfolgt in der Schweiz über die Pergam-Suisse AG, die auch Schulungen, Mietsysteme und Dienstleistungen anbietet

Kontakt:

Pergam-Suisse AG
Tel.: +41 (0)43 268 4335
Email: info@pergam-suisse.ch
www.pergam-suisse.ch